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现代机械工程设计领域虚拟制造技术的运用

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杨舒然

摘要：近几年来，随着我国国民经济的迅猛发展，虚拟制造技术在现代机械工程设计领域的运用也逐渐出现在了人民的视野中，并引起了人们的广泛关注。同时，虚拟制造技术在现代机械工程设计领域中也发挥着越来越重要的作用。因此，本文对现代机械工程设计领域虚拟制造技术的运用做出了相关内容的分析。

关键词：现代机械工程设计领域；虚拟制造技术；运用

在现代机械工程设计中，我们必须要充分认识到虚拟制造技术的重要性，加强对虚拟制造技术的运用，从而能够有效地解决这些传统意义上的问题，不断提高产品设计的市场竞争力，最终提高其经济效益。

1虚拟制造技术概述

1.1虚拟制造技术的特点

相对于传统的机械制造技术来说，虚拟制造技术的特点是其以虚拟的环境为基础，强调对计算机技术的应用，因此它的设计技术性更强，设计观念也比较新颖。并且相关的工作人员也可以利用建立的模型进行虚拟装配，从中发现其存在的问题，并通过研究分析，找出相应的解决措施，进而在虚拟制造技术的实际应用过程中，能够保证其精确度。除此之外，虚拟制造技术还可以通过计算机来实现对零件的改装，这种操作方式更加的简洁方便，并且还能在改装完成之后形成一个新的模型，大大降低出错的概率，提高其产品的质量，最终提高市场竞争力。[1]

1.2虚拟制造技术的过程

在现代机械工程设计中应用虚拟制造技术的主要目的是提高机械工程的质量。因此，在现代机械工程设计领域必须要加强对虚拟制造技术的运用，明确虚拟制造技术的过程，在充分了解产品的性能的基础上，并结合客户的实际需求来科学合理的利用虚拟制造技术。

2虚拟制造技术中的关键技术

2.1建模技术

需要明确虚拟是指通过对计算机语言的应用将现实中的制造系统映射到虚拟的环境中，这个过程设计了一些的建模环节和模型的建立，并对这些建模环节进行抽象化的描述表达。

2.2仿真技术

仿真技术就是通过对计算机语言的充分利用，从而将复杂的机械生产系统模型化的技术，最终能够获得一个完整系统的系统模型，并且能够通过对仿真技术的应用来加强对模型的应用，达到很好的应用效果，从而形成一个科学全面的性能分析。

2.3虚拟现实技术

虚拟制造中的虚拟现实技术的优势之处在于可以有效的改善计算机的交互方式，从而提高计算机的可操作性。它主要是通过对计算机图像系统的应用，从而创造出一种三维的交互环境，给人类带来深刻的体验的虚拟制造技术。虚拟现实技术是在对传统的计算机交互方式的一种创新改进，极大的提高了计算机可操作性。除此之外，它也给人类带来了一种对虚拟环境真实的体验，是科学技术的不断发展的成果。

3虚拟制造技术在现代机械工程中的应用

3.1强大的通用性和功能性

力学对虚拟样机技术的建立和发展做出了非常大的贡献，它也是虚拟样机技术发展的前提和基础。虚拟样机技术主要解决的问题是对于复杂状况下的机械系统建模问题。而在实际的过程上，大部分的虚拟样机软件应用的是带约束乘子的微分方程，其核心是每个构建都有六个自由度，并且还要求限制其他多余的自由度，以此来增强其通用性和适用性。

3.2简化建模过程

对于传统的机械建模来说，它主要分析的是机械系统的运动状况，并在此基础上进行一些动力分析和计算。因此，在分析和计算的过程中要应用到很多的图形的分析处理和公式计算。但是，因为对于系统运动的分析过程较为复杂，还要包括对于图形和公式的分析推导，极容易出现错误。这时就可以充分的体现出虚拟制造技术的优势，虚拟制造技术在建模过程中不需要做这些复杂的工作，只需要相关的工作人員将构建的连接方式通过计算机来输入一项相关的物理参数就可以。

3.3增强特种设备的安全性

在现代机械工程中应用虚拟制造技术可以在很大程度上提高特种设备的安全性，通过对各种工况进行仿真实验，增强特种设备的可靠性，并且为特种设备的进一步维修改造，制造合理的安全操作规划提供依据。

3.4增强特种设备的规范管理

通过虚拟制造技术来对一些危险性较大的特种设备进行设计，并将虚拟制造技术与其他的分析研究技术相结合，深入的分析研究特种设备，从而提出更加科学的特种设备设计参数，增强特种设备设计的规范性。

4加强虚拟制造技术在现代机械工程设计领域运用的措施

4.1提高工作人员的素质

在虚拟制造技术在现代机械工程设计领域的运用中要想达到有效的效果，必须要注重工作人员的素质问题。首先就要选择合格专业的工作人员，聘用具备更高虚拟制造技术方面知识水平的工作人员，选择高水准、高技能的专业人员，以此来保证现代工程设计的质量。其次就要加强工作人员对虚拟制造技术的相关内容培训，帮助他们更加充分的掌握虚拟制造技术的相关内容。

4.2完善规章管理制度

首先，建立健全约束和激励机制，加大对其的激励力度，以此来提高各部门的参与积极性。其次，