機械工程設計中的虛擬制造技術

苗壯

(齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司，黑龍江齊齊哈爾1 61005)

摘要：虛擬制造技術是一項新興的技術，被廣泛應用于我國各行各業的生產當中去，已經對人類的生產生活產生了重要的影響。虛擬制造技術是通過對現實技術的模仿而進行作業的，所以其和現實的生產技術是相關聯的，并且有著共同的特點。但是虛擬制造技術卻比現實生產技術更加的方便快捷，而且節約人力物力等方面的資源。

關鍵詞：機械工程設計;虛擬制造技術;相關概念;應用

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

在機械工程設計的過程中，現實的生產制造技術存在著很多的問題。所以理解虛擬制造技術的相關概念，并且提出促進虛擬制造技術在機械工程設計當中的有效措施，就可以促進機械工程設計的快速發展。本文筆者就關于機械工程設計中的機械工程設計中的虛擬制造技術相關概念和有效地促進其應用措施進行研究和分析。

1 虛擬制造技術

1.1虛擬制造技術的特點

虛擬制造技術是在一個虛擬的環境下進行的，也就是說，虛擬制造技術和電子信息技術、互聯網技術相關聯，是由計算機控制進行操作的。這就可以究分體現出虛擬制造技術具有快捷方便，節省資源的特點，不用耗費大量的人力物力等資源去進行現實制造。在虛擬制造技術制造出相關的實際模型的時候，就可以按照模型進行實際操作。如果在過程中發現虛擬的模型存在任何問題就可以進行直接的修改，這樣就不會產生很多的麻煩。因為計算機在進行模型數據的更改的過程中是很快速便捷的，而且在進行數據更改之后就會直接生成一套新的模型。

1;2虛擬制造技術過程分析

虛擬制造技術的過程其實和現實的制造過程是相關聯的，也需要設計人員根據客戶的需求進行設計和制作，要采取客戶的建議或者要求。虛擬制造技術是根據商品的生命周期進行設計的，通過設計人員進行詳細的分析和研究之后才能進一步確定產品的功能柑陛能。在設計人員確定好了相關數據之后，就可以進行虛擬建設。設計人員將做好的虛擬模型帶給客戶看，如果客戶滿意就可以進行實際操作，如果客戶不滿意就要根據客戶的要求進行整改;生成一套新的虛擬模型。所以說虛擬制造技術的整個過程都是與客戶的要求相關聯的，而且要求技術人員在設計的過程中注重產品的生命周期和其功能和性能的分配。

1.3虛擬制造技術的核心技術

1.3.1虛擬制造技術中的建模技術

虛擬制造技術是指通道計算機技術將現實中的機械工程、制造工程的流程反應出來，將現實中的制造過程數字化，信息化，規模化和計算機化。虛擬制造技術的建設過程涉及到三種模型的建立。第一種模型是生產模型。而生產模型主要分為靜態模型和動態模型兩種類型。靜態模型是指生產模型的性能和功能，動態模型是指產品所表現出來的生命周期和主要用途。第二就是產品模型。產品模型主要考究的是虛擬制造技術所產生的模型的外觀。第三種模型就是工藝模型。這種模型是要在用虛擬制造技術建設模型的過程當中，聯系各種工藝數據，最后將現實中的制造過程映射出來。

1.3.2虛擬制造技術中的仿真技術

虛擬制造技術的仿真技術，就是說用虛擬制造技術，通過互聯網技術的疊加，將現實的生產過程，通過數字化和模型化，最終展示出來。在仿真技術的支持下，就可以通過對所產生的模型進行各種分析，最后研究出現實當中如果建立這種模型是否真實有用。仿真技術和現實生產是兩種完全分離，并且獨立的生產過程。但是虛擬制造技術中的仿真技術會對現實生產過程中實際模型的建立有著指導作用，而且仿真技術在建設模型的過程當中可以極大限度的利用高效的計算機技術，節約了大量的時間和資源，并且可以建設出比較完善的模銎。

1.3.3虛擬制造技術中的虛擬現實技術

虛擬制造技術當中的虛擬現實技術是指利用計算機技術建立虛擬模型。這種虛擬現實的技術可以通過人機接口或者其他接口形成通道，將虛擬模型和人類的實際感受相連接，就是說現實當中的人可以通過一些機器或者接口產生對虛擬模型直觀的體驗和認識。這種感覺就像當于是3D技術感受。虛擬現實技術可以極大地利用計算機技術讓人類體驗模型的效果，給人一種身臨其境的感受。

2促進機械工程設計中虛擬制造技術的應用

2.1 具有強大的通用性和功能性

力學和多剛體動力學是虛擬制造與技術中最基礎的兩項技術，并且在促進虛擬制造技術發展的過程當中，發揮了極大的作用。虛擬制造技術，最主要的作用就是幫助人類在進行復雜的機械工程建設的過程當中先進行模型模擬，這樣就可以節約大量的時間，并且節約更多的資源。所以虛擬制造技術的通用性和功能性，就可以在解決復雜的工程建設問題的時候發揮出極大的作用。

2.2具有高效的數據處理能力

數據的處理是任何工作中最繁重、最重要的一項工作內容。然而虛擬制造技術，就可以極大地簡化數據處理的重任，而且可以進行精細的數據收集，數據計算和數據分析。在進行數據處理的過程當中，不僅要求其工作入員有較高的職業素養，還要求相關的一些機器有著高度的靈敏度和防盜系統。然而虛擬制造技術在應用的過程當中可以很好的進行保密和加密工作，而且，在虛擬建設的過程當中，數據的使用和調動是很方便的。

3小結

總而言之，虛擬制造技術在促進制造技術發展的過程中具有很重要的作用。虛擬制造是實現實際生產制造的本質過程，是一種通過計算機虛擬的各種模型來模擬、預估產品在功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題，提高經營者和制造者的預測和決策水平，使得制造技術不再主要依賴于經驗，從而使制造業發展到了全方位預報的新階段。在不久的將來，隨著世界和國內人士對虛擬制造技術研究的不斷深入，使其廣泛應用到現代的制造行業的日子已不再遙遠，終將成為我國乃至世界的知名制造企業實現信息化、現代化的必經之路。

參考文獻：

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作者簡介：苗壯(1985~)，男，黑龍江人，本科，工程師。