這篇機(jī)械工程師論文發(fā)表了虛擬技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的實(shí)用性，在機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中虛擬技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，論文分析了虛擬制造技術(shù)的核心組成部分，不僅能夠縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本還能夠增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭力，那么虛擬技術(shù)在機(jī)械制造技術(shù)中是如何應(yīng)用的呢?

　　摘要：虛擬技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用就是通過對機(jī)械制造過程進(jìn)行模擬仿真，進(jìn)而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的一種技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在多種領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)就是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，綜合多種科學(xué)技術(shù)為產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供支持。這種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)中的一種核心技術(shù)。本文通過對虛擬技術(shù)的核心支撐內(nèi)容進(jìn)行分析，進(jìn)而探討這種技術(shù)在當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程師論文,虛擬技術(shù),機(jī)械制造業(yè),應(yīng)用,思考

　　虛擬制造技術(shù)又被稱為“擬實(shí)制造”技術(shù)，其主要是利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合來模擬現(xiàn)實(shí)制造活動中的人物以及信息，并且對制作的過程進(jìn)行全面的仿真，通過這種方式能夠發(fā)現(xiàn)制造中存在的各種問題，并且采取有效的解決措施來預(yù)防，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品一次性成功制造的目的。不僅可以縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，同時(shí)還能夠增強(qiáng)產(chǎn)品在市場上的競爭力。

　　1虛擬制造技術(shù)的核心組成部分分析

　　虛擬制造技術(shù)涉及到多個(gè)領(lǐng)域，其核心技術(shù)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是建模技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)部分。

　　1.1虛擬制造中的建模技術(shù)分析

　　虛擬制造系統(tǒng)中的建模技術(shù)主要有生產(chǎn)模型的建立、產(chǎn)品模型的建立以及工藝模型的建立三個(gè)部分的內(nèi)容。其中生產(chǎn)模型有動態(tài)描述與靜態(tài)描述兩個(gè)部分，前者主要描述系統(tǒng)的生產(chǎn)能力以及生產(chǎn)特性，后者則是預(yù)測產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過程。產(chǎn)品模型是各種實(shí)體模型的集合，目前產(chǎn)品模擬的信息是由眾多靜態(tài)信息構(gòu)成的，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明細(xì)表、產(chǎn)品的形狀特征等。完整的產(chǎn)品模型是保障產(chǎn)品實(shí)施過程中所有活動集成的關(guān)鍵所在。虛擬制造中的產(chǎn)品模型打破了傳統(tǒng)的靜態(tài)模型形式，形成了一種動態(tài)模型。工藝模型是通過將工藝參數(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的屬性相聯(lián)系，更好地反映生產(chǎn)模型以及產(chǎn)品模型之間的一種交互作用。工藝模型的功能主要包括計(jì)算機(jī)工藝仿真模型、統(tǒng)計(jì)模型以及數(shù)學(xué)模型等多種類型。

　　1.2虛擬制造中的仿真技術(shù)分析

　　仿真技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)的輔助作用下將一些復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過抽象化以及簡化的方式使其形成一種系統(tǒng)化的模型，通過對模型進(jìn)行分析能夠得到一系列統(tǒng)計(jì)性能。由于仿真技術(shù)方法在研究的過程中是以系統(tǒng)模型為研究對象的，因此，不會對實(shí)際的系統(tǒng)造成任何干擾。不僅如此，仿真系統(tǒng)還能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能在較短的時(shí)間內(nèi)模擬出實(shí)際生產(chǎn)過程中很長的生產(chǎn)周期。因此，這種技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用能夠縮短決策時(shí)間，減少了資源的浪費(fèi)，同時(shí)還能夠?qū)��?shí)施方案起到優(yōu)化的作用。

　　1.3虛擬制造中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生是為了改善人與計(jì)算機(jī)的交互方式，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的可操作性而產(chǎn)生的一種技術(shù)。這種技術(shù)綜合利用了計(jì)算機(jī)的圖形系統(tǒng)以及控制設(shè)備，能夠生成一種三維交互的環(huán)境，即虛擬環(huán)境。在虛擬技術(shù)的技術(shù)上用于計(jì)算機(jī)交互性操作的系統(tǒng)稱為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不及能夠促進(jìn)人與計(jì)算機(jī)之間的和諧程度，同時(shí)還能夠起到修改虛擬環(huán)境的作用。

　　2機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中對虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用分析

　　2.1虛擬技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

　　我國虛擬技術(shù)最早應(yīng)用的領(lǐng)域是軍事領(lǐng)域和航空領(lǐng)域當(dāng)中，在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，虛擬技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸拓展，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮了重要的作用。例如，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)中就應(yīng)用了虛擬技術(shù)，通過虛擬技術(shù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的幾何造型，運(yùn)動仿真性能的分析、機(jī)械熱特性以及熱變形的分析等。此外，虛擬技術(shù)在造型設(shè)計(jì)、虛擬裝配以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)中也取得了較好的成果。在機(jī)車車輛等一些復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)中應(yīng)用虛擬技術(shù)，通過將傳統(tǒng)的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代的虛擬技術(shù)之間相結(jié)合，能夠有效的解決動力學(xué)知識的計(jì)算、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析以及疲勞可靠性分析等多種問題。為機(jī)車車輛的虛擬樣機(jī)的國產(chǎn)化提供了發(fā)展的契機(jī)。虛擬技術(shù)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)的動力學(xué)仿真，對于機(jī)構(gòu)的精度分析以及可靠性分析的作用較大。

　　2.2虛擬技術(shù)在機(jī)械建模中的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)機(jī)械建模之前，我們首先應(yīng)該對運(yùn)動進(jìn)行分析，通過運(yùn)動分析的結(jié)果再進(jìn)行動力分析，在此過程中需要做大量的圖形以及公式，不僅增加了建模的復(fù)雜程序，同時(shí)還容易出現(xiàn)較多的錯(cuò)誤，建模的準(zhǔn)確性最終也難以保障。虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械建模中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員只需要給出機(jī)械的構(gòu)成以及相應(yīng)的連接形式，同時(shí)給出相關(guān)構(gòu)建的物理參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)就能夠完成建模以及求解的流程。這樣的建模過程不僅能夠減輕設(shè)計(jì)人員的工作量，同時(shí)還能夠提高建模的效率。虛擬樣機(jī)在機(jī)械建模中的應(yīng)用還能夠發(fā)揮其軟件的更多功能，傳統(tǒng)建模分析中得到的是大量的數(shù)據(jù)，但是對于數(shù)據(jù)結(jié)果的分析往往是無從下手，需要設(shè)計(jì)人員具備豐富的理論知識和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件就能夠增強(qiáng)各種計(jì)算機(jī)結(jié)果的可視化效果，將數(shù)據(jù)結(jié)果通過圖形或者是動畫的形式表現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)人員可以直觀的看到建模的機(jī)械性能以及運(yùn)動效果，從而確定建模的實(shí)效性。

　　3結(jié)束語

　　虛擬技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用能夠從根本上改變機(jī)械制造的設(shè)計(jì)方式以及規(guī)模化生產(chǎn)方式。在機(jī)械產(chǎn)品制造出來之前，通過虛擬技術(shù)能夠生成一種軟產(chǎn)品的基礎(chǔ)模型，這種模型可以替代傳統(tǒng)的樣品試驗(yàn)，從而預(yù)測產(chǎn)品的性能以及可制造的結(jié)果。通過虛擬環(huán)境展示軟產(chǎn)品不僅可以降低實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高產(chǎn)品在市場上的競爭力，同時(shí)還能夠縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，減少其他資源在產(chǎn)品生產(chǎn)中的浪費(fèi)。當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)的虛擬技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該以企業(yè)的需求為動機(jī)，綜合技術(shù)本身的各種核心功能，改變產(chǎn)品生產(chǎn)和開發(fā)的復(fù)雜性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的全面發(fā)展。

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　　作者：陳輝

　　推薦期刊：《機(jī)械工程師》雜志創(chuàng)刊于1969年，系國內(nèi)外公開發(fā)行的大型綜合性科技期刊，它是一份深具新聞價(jià)值、工具價(jià)值、決策參考價(jià)值、投資指南價(jià)值、管理借鑒價(jià)值、潮流引導(dǎo)價(jià)值的中國制造業(yè)主流期刊。曾用刊名：黑龍江機(jī)械。