机械工程设计中的虚拟制造技术

机械工程设计中的虚拟制造技术

苗壮

(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔1 61005)

摘要：虚拟制造技术是一项新兴的技术，被广泛应用于我国各行各业的生产当中去，已经对人类的生产生活产生了重要的影响。虚拟制造技术是通过对现实技术的模仿而进行作业的，所以其和现实的生产技术是相关联的，并且有着共同的特点。但是虚拟制造技术却比现实生产技术更加的方便快捷，而且节约人力物力等方面的资源。

关键词：机械工程设计;虚拟制造技术;相关概念;应用

DOI:10.16640/j.cnkl.37-1222/t.2018.10.0 53

在机械工程设计的过程中，现实的生产制造技术存在着很多的问题。所以理解虚拟制造技术的相关概念，并且提出促进虚拟制造技术在机械工程设计当中的有效措施，就可以促进机械工程设计的快速发展。本文笔者就关于机械工程设计中的机械工程设计中的虚拟制造技术相关概念和有效地促进其应用措施进行研究和分析。

1 虚拟制造技术

1.1虚拟制造技术的特点

虚拟制造技术是在一个虚拟的环境下进行的，也就是说，虚拟制造技术和电子信息技术、互联网技术相关联，是由计算机控制进行操作的。这就可以究分体现出虚拟制造技术具有快捷方便，节省资源的特点，不用耗费大量的人力物力等资源去进行现实制造。在虚拟制造技术制造出相关的实际模型的时候，就可以按照模型进行实际操作。如果在过程中发现虚拟的模型存在任何问题就可以进行直接的修改，这样就不会产生很多的麻烦。因为计算机在进行模型数据的更改的过程中是很快速便捷的，而且在进行数据更改之后就会直接生成一套新的模型。

1;2虚拟制造技术过程分析

虚拟制造技术的过程其实和现实的制造过程是相关联的，也需要设计人员根据客户的需求进行设计和制作，要采取客户的建议或者要求。虚拟制造技术是根据商品的生命周期进行设计的，通过设计人员进行详细的分析和研究之后才能进一步确定产品的功能柑陛能。在设计人员确定好了相关数据之后，就可以进行虚拟建设。设计人员将做好的虚拟模型带给客户看，如果客户满意就可以进行实际操作，如果客户不满意就要根据客户的要求进行整改;生成一套新的虚拟模型。所以说虚拟制造技术的整个过程都是与客户的要求相关联的，而且要求技术人员在设计的过程中注重产品的生命周期和其功能和性能的分配。

1.3虚拟制造技术的核心技术

1.3.1虚拟制造技术中的建模技术

虚拟制造技术是指通道计算机技术将现实中的机械工程、制造工程的流程反应出来，将现实中的制造过程数字化，信息化，规模化和计算机化。虚拟制造技术的建设过程涉及到三种模型的建立。第一种模型是生产模型。而生产模型主要分为静态模型和动态模型两种类型。静态模型是指生产模型的性能和功能，动态模型是指产品所表现出来的生命周期和主要用途。第二就是产品模型。产品模型主要考究的是虚拟制造技术所产生的模型的外观。第三种模型就是工艺模型。这种模型是要在用虚拟制造技术建设模型的过程当中，联系各种工艺数据，最后将现实中的制造过程映射出来。

1.3.2虚拟制造技术中的仿真技术

虚拟制造技术的仿真技术，就是说用虚拟制造技术，通过互联网技术的叠加，将现实的生产过程，通过数字化和模型化，最终展示出来。在仿真技术的支持下，就可以通过对所产生的模型进行各种分析，最后研究出现实当中如果建立这种模型是否真实有用。仿真技术和现实生产是两种完全分离，并且独立的生产过程。但是虚拟制造技术中的仿真技术会对现实生产过程中实际模型的建立有着指导作用，而且仿真技术在建设模型的过程当中可以极大限度的利用高效的计算机技术，节约了大量的时间和资源，并且可以建设出比较完善的模銎。

1.3.3虚拟制造技术中的虚拟现实技术

虚拟制造技术当中的虚拟现实技术是指利用计算机技术建立虚拟模型。这种虚拟现实的技术可以通过人机接口或者其他接口形成通道，将虚拟模型和人类的实际感受相连接，就是说现实当中的人可以通过一些机器或者接口产生对虚拟模型直观的体验和认识。这种感觉就像当于是3D技术感受。虚拟现实技术可以极大地利用计算机技术让人类体验模型的效果，给人一种身临其境的感受。

2促进机械工程设计中虚拟制造技术的应用

2.1 具有强大的通用性和功能性

力学和多刚体动力学是虚拟制造与技术中最基础的两项技术，并且在促进虚拟制造技术发展的过程当中，发挥了极大的作用。虚拟制造技术，最主要的作用就是帮助人类在进行复杂的机械工程建设的过程当中先进行模型模拟，这样就可以节约大量的时间，并且节约更多的资源。所以虚拟制造技术的通用性和功能性，就可以在解决复杂的工程建设问题的时候发挥出极大的作用。

2.2具有高效的数据处理能力

数据的处理是任何工作中最繁重、最重要的一项工作内容。然而虚拟制造技术，就可以极大地简化数据处理的重任，而且可以进行精细的数据收集，数据计算和数据分析。在进行数据处理的过程当中，不仅要求其工作入员有较高的职业素养，还要求相关的一些机器有着高度的灵敏度和防盗系统。然而虚拟制造技术在应用的过程当中可以很好的进行保密和加密工作，而且，在虚拟建设的过程当中，数据的使用和调动是很方便的。

3小结

总而言之，虚拟制造技术在促进制造技术发展的过程中具有很重要的作用。虚拟制造是实现实际生产制造的本质过程，是一种通过计算机虚拟的各种模型来模拟、预估产品在功能、性能及可加工性等各方面可能存在的问题，提高经营者和制造者的预测和决策水平，使得制造技术不再主要依赖于经验，从而使制造业发展到了全方位预报的新阶段。在不久的将来，随着世界和国内人士对虚拟制造技术研究的不断深入，使其广泛应用到现代的制造行业的日子已不再遥远，终将成为我国乃至世界的知名制造企业实现信息化、现代化的必经之路。

参考文献：

[1]皇甫冬娥.现代机械工程设计中的虚拟制造技术探讨[J].魅力中国，2016 (51)：283.

[2]徐志，汪洪波.现代机械工程设计中的虚拟制造技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2017 (21)：4121.

[3]陈伟泽.现代机械工程设计中的虚拟制造技术探讨[J].商品与质量，2017 (04)：25.

作者简介：苗壮(1985~)，男，黑龙江人，本科，工程师。