序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇現(xiàn)代機械工程設(shè)計虛擬制造技術(shù)研究范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

近些年來，虛擬技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在機械工程設(shè)計中獲得了廣泛的使用。在如今的時代，更加注重對產(chǎn)品的設(shè)計的低成本、高效率、高品質(zhì)的要求。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，虛擬制造技術(shù)不僅能夠幫助企業(yè)提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量，還能在一定程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，并且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也會進行大幅度的縮短，使企業(yè)獲得較大的經(jīng)濟收益。虛擬技術(shù)的運用及發(fā)展受到更多領(lǐng)域的關(guān)注具有廣闊的發(fā)展前景。

1現(xiàn)代機械工程設(shè)計

機械設(shè)計的最終目標(biāo)是為了滿足人們現(xiàn)實生活中所需，體現(xiàn)在實際運用中的功能。讓機械產(chǎn)品更加的富有創(chuàng)新性和強大的功能，符合現(xiàn)代化科技進程，實現(xiàn)低成本高效率的優(yōu)勢特征。傳統(tǒng)的機械工程設(shè)計中，會受到現(xiàn)實條件的很多因素的影響，并且在很多的方面都會存在一定的約束性。傳統(tǒng)機械工程設(shè)計過程中，需要通過大量的數(shù)據(jù)進行嚴(yán)苛的計算與分析之后才能將數(shù)據(jù)進行確定，但是依舊不能較為準(zhǔn)確的保證數(shù)據(jù)的精確程度，在機械工程設(shè)計中，任何一個微小的數(shù)據(jù)都可能導(dǎo)致整個設(shè)計的癱瘓，所以很容易導(dǎo)致整體的設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn)。另外，在傳統(tǒng)的機械工程設(shè)計中，很多方面的設(shè)計都是通過設(shè)計人員的主觀意識進行設(shè)計，憑借自己多年的經(jīng)驗和能力進行設(shè)計，所以在對質(zhì)量的高效和生產(chǎn)合理等多個方面都無法達到較為理想的效果。與傳統(tǒng)的機械工程設(shè)計不一樣的是，現(xiàn)代機械工程設(shè)計充分利用現(xiàn)代先進的科學(xué)技術(shù)并與之融合，完美的避免了傳統(tǒng)機械工程設(shè)計中的不足。比如對計算機技術(shù)的運用，在某些數(shù)據(jù)的分析過程中，利用相關(guān)的物理學(xué)和數(shù)學(xué)等方面的科學(xué)知識，利用計算機技術(shù)進行更加精準(zhǔn)的分析。從較為主觀的傳統(tǒng)機械工程設(shè)計，逐漸向以現(xiàn)代先進科技技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化機械工程設(shè)計進行轉(zhuǎn)變。現(xiàn)代化機械工程設(shè)計具有較為完整的知識體系，并且涉及到動態(tài)的現(xiàn)代化設(shè)計，更加符合現(xiàn)代化發(fā)展進程的需求。

2虛擬制造技術(shù)

（1）虛擬制造技術(shù)的特點。虛擬制造技術(shù)以現(xiàn)代計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個虛擬的環(huán)境，對數(shù)據(jù)進行分析和研究。并且工作人員可以根據(jù)所建立的模型進行虛擬的設(shè)備裝配，在對設(shè)備的裝配過程中，難免會出現(xiàn)一些錯誤，而在虛擬的環(huán)境中，工作人員可以及時的進行修改，并且對設(shè)備沒有任何損害，能夠確保在實際的零件裝配的準(zhǔn)確性。在對機械的零件進行改進時，可以在計算機中進行，能夠更加方便的進行操作，并且在修改之后能夠自動形成一個新的模型。機械工程對虛擬技術(shù)的運用較大程度的改變在操作過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，完美的實現(xiàn)設(shè)計和零件裝配以及后續(xù)檢驗的協(xié)調(diào)統(tǒng)一過程，最大程度的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，增強產(chǎn)品的競爭力。（2）虛擬制造技術(shù)的過程。虛擬制造技術(shù)的設(shè)計，主要是以產(chǎn)品的生命周期進行展開，設(shè)計人員進行設(shè)計時根據(jù)顧客的需求進行進一步的研究。經(jīng)過詳細(xì)的分析和探討，對產(chǎn)品的所要呈現(xiàn)的功能、性能等方面進行更深層次的了解；然后利用虛擬技術(shù)對產(chǎn)品進行虛擬設(shè)計和工藝設(shè)計，利用虛擬技術(shù)進行加工，構(gòu)建基本模型，在顧客對該模型滿意之后，便可對其進行實際生產(chǎn)，如果顧客并不滿意可以進行修改，能夠最大程度的節(jié)約生產(chǎn)的成本。元模型的構(gòu)建需要通過很多方面的理論設(shè)計，并且不斷的進行修改和多次的實驗推理，然后才能實現(xiàn)計算機中進行優(yōu)化設(shè)計。機械的零件在設(shè)計的過程中需要有一個較小的專家系統(tǒng)，然后依據(jù)不同零件的不同特點進行數(shù)據(jù)的設(shè)定，根據(jù)這些確定的數(shù)據(jù)進行正確的模型構(gòu)建，形成不同的零件元模型。在元模型構(gòu)建之后，才能進行結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，并且根據(jù)實際情況，對元模型進行分類分級，在經(jīng)過一系列的操作形成最終的產(chǎn)品，產(chǎn)品的模型設(shè)計是整個虛擬設(shè)計制造的主要目的。

3現(xiàn)代機械工程設(shè)計領(lǐng)域虛擬制造技術(shù)的融合

現(xiàn)代機械工程設(shè)計中對虛擬制造技術(shù)的使用，能夠組成一個全新的技術(shù)，機械工程設(shè)計中的虛擬樣機技術(shù)，就是兩者進行有效融合的產(chǎn)物，也稱為機械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術(shù)。工程設(shè)計師通過對計算機技術(shù)的使用，構(gòu)建樣機的模型，并且對所構(gòu)建的模型進行多種的動態(tài)性能分析，然后不斷的進行設(shè)計方案的修改，用數(shù)字化的形式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工程設(shè)計。虛擬樣機技術(shù)，可以極大程度的簡化產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的過程，并且能夠大幅度的縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少產(chǎn)品開發(fā)過程中所消耗的人力物力成本，對產(chǎn)品的質(zhì)量和性能方面有著較大程度的提高。在現(xiàn)代機械工程設(shè)計中，對計算機仿真技術(shù)、零件的多次加工、工程的順序、所選用的參數(shù)數(shù)據(jù)、零件之間的配合性、連接零件的連接性等各個方面都可以使用虛擬制造技術(shù)，對其構(gòu)建虛擬環(huán)境進行模型構(gòu)建。構(gòu)建一個數(shù)字化的虛擬樣機，設(shè)計嶄新的設(shè)計模式以及管理系統(tǒng)。機械虛擬樣機，是三維CAD系統(tǒng)下的產(chǎn)物。三維CAD系統(tǒng)是一個構(gòu)造模型的工具，能夠?qū)崿F(xiàn)自頂向下以及自底向上等不同的設(shè)計方式，能夠完成對結(jié)構(gòu)的分析，裝配的仿真以及仿真運動等多種復(fù)雜的設(shè)計過程，讓整個設(shè)計與實際設(shè)計相互貼合。該系統(tǒng)能夠有效的與CAE系統(tǒng)進行集成，然后進行仿真分析，提供需要進行加工的數(shù)控信息。以SolidEdge、Solidworks、UG等為設(shè)計的平臺，構(gòu)建全參數(shù)化的三維實體模型，并且在此基礎(chǔ)上對關(guān)鍵的零件和有限元進行數(shù)據(jù)分析，并且對整機或者部件機進行運動模型的構(gòu)建。通過數(shù)字化虛擬樣機的建立與實施，建立一套基于三維CAD的產(chǎn)品開發(fā)體系，完成設(shè)計模式的轉(zhuǎn)變，加快產(chǎn)品推向市場的進程。

參考文獻：

[1]楊舒然.現(xiàn)代機械工程設(shè)計領(lǐng)域虛擬制造技術(shù)的運用[J].科技風(fēng),2018(06):153.

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作者簡介：何軍慶（1977-）,男,江西南昌人,碩士,工程師,研究方向：制藥機械、制藥工程、機械工程。