虛擬技術在機械製造業的實用性論文
摘要：虛擬技術在機械製造業當中的應用就是透過對機械製造過程進行模擬模擬，進而提高產品的生產效率，降低產品生產成本的一種技術。隨著科學技術的發展，計算機在多種領域中得到廣泛的應用。虛擬技術的出現就是以計算機技術為依託，綜合多種科學技術為產品的生產設計提供支援。這種技術已經發展成為現代機械製造企業中的一種核心技術。本文透過對虛擬技術的核心支撐內容進行分析，進而探討這種技術在當代機械製造業領域中的應用。
【關鍵詞】虛擬技術；機械製造業；應用；思考
虛擬製造技術又被稱為“擬實製造”技術，其主要是利用資訊科技、模擬技術以及計算機技術的結合來模擬現實製造活動中的人物以及資訊，並且對製作的過程進行全面的模擬，透過這種方式能夠發現製造中存在的各種問題，並且採取有效的解決措施來預防，實現產品一次性成功製造的目的。不僅可以縮短產品的生產成本，同時還能夠增強產品在市場上的競爭力。
1虛擬製造技術的核心組成部分分析
虛擬製造技術涉及到多個領域，其核心技術主要包括三個方面的內容，分別是建模技術、模擬技術以及虛擬現實技術部分。
1.1虛擬製造中的建模技術分析
虛擬製造系統中的建模技術主要有生產模型的建立、產品模型的建立以及工藝模型的建立三個部分的內容。其中生產模型有動態描述與靜態描述兩個部分，前者主要描述系統的生產能力以及生產特性，後者則是預測產品生產的整個過程。產品模型是各種實體模型的集合，目前產品模擬的資訊是由眾多靜態資訊構成的，包括產品結構明細表、產品的形狀特徵等。完整的產品模型是保障產品實施過程中所有活動整合的關鍵所在。虛擬製造中的產品模型打破了傳統的靜態模型形式，形成了一種動態模型。工藝模型是透過將工藝引數與產品設計的`屬性相聯絡，更好地反映生產模型以及產品模型之間的一種互動作用。工藝模型的功能主要包括計算機工藝模擬模型、統計模型以及數學模型等多種型別。
1.2虛擬製造中的模擬技術分析
模擬技術就是在計算機的輔助作用下將一些複雜的現實系統經過抽象化以及簡化的方式使其形成一種系統化的模型，透過對模型進行分析能夠得到一系列統計效能。由於模擬技術方法在研究的過程中是以系統模型為研究物件的，因此，不會對實際的系統造成任何干擾。不僅如此，模擬系統還能夠應用計算機的運算功能在較短的時間內模擬出實際生產過程中很長的生產週期。因此，這種技術在機械製造中的應用能夠縮短決策時間，減少了資源的浪費，同時還能夠對實施方案起到最佳化的作用。
1.3虛擬製造中的虛擬現實技術
虛擬現實技術的產生是為了改善人與計算機的互動方式，增強計算機的可操作性而產生的一種技術。這種技術綜合利用了計算機的圖形系統以及控制裝置，能夠生成一種三維互動的環境，即虛擬環境。在虛擬技術的技術上用於計算機互動性操作的系統稱為虛擬現實系統。該系統不及能夠促進人與計算機之間的和諧程度，同時還能夠起到修改虛擬環境的作用。
2機械製造業領域中對虛擬製造技術的應用分析
2.1虛擬技術在機械產品設計中的應用分析
我國虛擬技術最早應用的領域是軍事領域和航空領域當中，在計算機技術不斷髮展的過程中，虛擬技術的應用領域也逐漸拓展，在機械產品的設計製造中發揮了重要的作用。例如，數控機床的設計中就應用了虛擬技術，透過虛擬技術進行機構的幾何造型，運動模擬效能的分析、機械熱特性以及熱變形的分析等。此外，虛擬技術在造型設計、虛擬裝配以及虛擬現實技術培訓中也取得了較好的成果。在機車車輛等一些複雜產品的設計研發中應用虛擬技術，透過將傳統的研發經驗與現代的虛擬技術之間相結合，能夠有效的解決動力學知識的計算、結構強度分析以及疲勞可靠性分析等多種問題。為機車車輛的虛擬樣機的國產化提供了發展的契機。虛擬技術在機構設計中的應用能夠實現機構的動力學模擬，對於機構的精度分析以及可靠性分析的作用較大。
2.2虛擬技術在機械建模中的應用
傳統機械建模之前，我們首先應該對運動進行分析，透過運動分析的結果再進行動力分析，在此過程中需要做大量的圖形以及公式，不僅增加了建模的複雜程式，同時還容易出現較多的錯誤，建模的準確性最終也難以保障。虛擬樣機技術在機械建模中的應用，設計人員只需要給出機械的構成以及相應的連線形式，同時給出相關構建的物理引數，透過計算機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計人員的工作量，同時還能夠提高建模的效率。虛擬樣機在機械建模中的應用還能夠發揮其軟體的更多功能，傳統建模分析中得到的是大量的資料，但是對於資料結果的分析往往是無從下手，需要設計人員具備豐富的理論知識和設計經驗，利用虛擬樣機技術軟體就能夠增強各種計算機結果的視覺化效果，將資料結果透過圖形或者是動畫的形式表現出來，設計人員可以直觀的看到建模的機械效能以及運動效果，從而確定建模的實效性。
3結束語
虛擬技術在現代機械製造領域中的應用能夠從根本上改變機械製造的設計方式以及規模化生產方式。在機械產品製造出來之前，透過虛擬技術能夠生成一種軟產品的基礎模型，這種模型可以替代傳統的樣品試驗，從而預測產品的效能以及可製造的結果。透過虛擬環境展示軟產品不僅可以降低實際產品的開發成本，提高產品在市場上的競爭力，同時還能夠縮短產品的生產週期，減少其他資源在產品生產中的浪費。當前機械製造業的虛擬技術的應用應該以企業的需求為動機，綜合技術本身的各種核心功能，改變產品生產和開發的複雜性，提高產品的生產效率，從而促進機械製造企業產品生產的全面發展。
參考文獻
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