基于汽车制造过程的计算机仿真技术的应用
计算机仿真技术在工程中的应用
计算机仿真技术在工程中的应用在当今科技飞速发展的时代，计算机仿真技术作为一项重要的工具，在工程领域中发挥着越来越关键的作用。
它为工程师们提供了一种高效、经济且安全的方式来设计、测试和优化各种工程项目。
计算机仿真技术，简单来说，就是利用计算机软件和数学模型来模拟真实世界中的物理现象和系统行为。
通过输入相关的参数和条件，计算机能够预测系统在不同情况下的性能和反应，帮助工程师在实际制造或建设之前发现潜在的问题，并找到最佳的解决方案。
在机械工程领域，计算机仿真技术被广泛应用于产品设计和性能分析。
例如，在汽车设计中，工程师可以使用仿真软件来模拟汽车在行驶过程中的空气动力学特性、结构强度和振动情况。
通过对不同设计方案的仿真分析，可以优化车身外形以减少风阻，提高燃油效率；同时还可以评估零部件的强度和耐久性，确保汽车的安全性和可靠性。
在航空航天工程中，计算机仿真更是不可或缺。
飞机和航天器的设计需要考虑众多复杂的因素，如飞行力学、热力学、材料性能等。
利用仿真技术，工程师能够模拟飞行器在不同飞行条件下的姿态、受力情况以及发动机的工作状态。
这有助于优化飞行器的外形，提高飞行性能，降低油耗，同时也能够减少试飞的次数，降低研发成本和风险。
电气工程领域也得益于计算机仿真技术的发展。
在电力系统的设计和运行中，通过仿真可以模拟电网的潮流分布、电压稳定性以及故障情况下的系统响应。
这有助于合理规划电网的布局，选择合适的电气设备，提高电力系统的可靠性和稳定性。
同时，在电子电路设计方面，仿真软件可以帮助工程师分析电路的性能，预测信号传输的特性，从而优化电路设计，提高电子产品的质量和性能。
在土木工程中，计算机仿真技术在建筑结构的设计和抗震分析方面发挥着重要作用。
工程师可以通过仿真模拟地震作用下建筑物的受力和变形情况，评估结构的抗震能力，并据此进行优化设计，提高建筑物在地震中的安全性。
此外，在桥梁工程中，仿真技术可以用于分析桥梁在车辆荷载和风力作用下的响应，确保桥梁的结构安全和使用性能。
计算机仿真技术在新能源汽车设计中的应用研究
计算机仿真技术在新能源汽车设计中的应用研究随着环保意识的不断增强，新能源汽车的应用越来越广泛。
与传统燃油汽车不同，新能源汽车采用了电池、超级电容器、燃料电池等能源驱动方式，拥有更为优异的性能和更环保的属性。
然而，对于新能源汽车的设计制造以及性能优化存在着一定的挑战。
为此，计算机仿真技术被广泛应用于新能源汽车的设计和优化当中。
1. 计算机仿真技术的基础介绍计算机仿真技术是指利用数字计算机模拟复杂系统的运行状态，通过一系列的数值计算和模型构建，模拟实际物理系统的运行方式及其在应用中的性能表现，从而达到对实际系统进行预测、分析与优化的目的。
随着计算机技术的不断进步，计算机仿真技术逐渐成为了现代设计制造的重要工具之一。
它在物理、化学、生物、工程等领域得到了广泛的应用。
2. 计算机仿真技术在新能源汽车设计中的应用新能源汽车的设计制造是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
为了降低设计成本和提高设计效率，传统的实验测试方法已经不能满足需求。
因此，计算机仿真技术成为了解决问题的有效方式。
下面具体介绍在新能源汽车设计中计算机仿真技术的应用。
2.1. 新能源汽车电池系统的仿真分析电池是新能源汽车的核心组成部分之一。
设计一款高质量的电池系统不仅需要优异的性能，而且还需要考虑体积、重量、成本等方面的因素。
在这种情况下，计算机仿真技术可以帮助分析电池的性能和寿命等因素，减少试错成本和提高设计效率。
2.2. 新能源汽车电机及驱动系统的仿真分析电机和驱动系统是新能源汽车的核心动力系统。
电机的性能、功率和效率决定了汽车的加速和驾驶品质。
电机驱动系统则决定了汽车能否在不同的路况下正常运行。
利用计算机仿真技术，可以分析电机和驱动系统的性能和参数，以优化其设计和控制策略。
2.3. 新能源汽车车身及悬挂系统的仿真分析车身和悬挂系统是汽车运动学性能的重要组成部分。
在设计车身和悬挂系统时，需要考虑到安全性、稳定性、舒适性和耗能等多种因素。
利用计算机仿真技术，可以建立合适的汽车模型，模拟不同路况下的运动状态和负载，并对车身和悬挂系统的设计和控制策略进行优化。
CAE技术在汽车产品设计制造中的运用分析
CAE技术在汽车产品设计制造中的运用分析作者：赵学鹏来源：《科学与财富》2019年第09期摘要：伴随我国汽车制造业的进一步发展，汽车产品质量成为了现阶段民众关心的主要问题，为了可以更好的保证汽车产品生产效率，引入了有限元分析技术。
基于此，本文从汽车产品制造角度出发，对CAE技术的概念进行了分析，研究了该技术在汽车生产中的应用。
希望可以通过以上论述，促进我国汽车制造业进一步发展。
关键词：CAE技术;车身覆盖件;结构强度引言：随着汽车制造技术的完善，CAE技术在汽车产品生产过程中，发挥着重要作用，不仅能够完善车身结构、优化零件设计，还可以应用模拟分析法以及动力仿真学，发现设计、生产过程中的错误和缺陷问题，及时进行优化和补救。
因此，对CAE技术在汽车产品设计制造中的运用分析有着鲜明的现实意义。
1 CAE概述CAE是一种计算机辅助工程，可以实现复杂产品和工程的结构分析，并且通过分析对结构进行优化。
从微观角度讲，CAE的关键应该是信息集成，并且让信息集成贯穿产品生产制造的整个生命周期。
应用CAE对产品进行分析，通常情况下可以分为三个阶段：第一，前期处理。
这个阶段将会应用CAE技术对相关产品进行实体建模，涉及到构件的布尔运算、节点自动编号以及公式参数化导入等内容。
第二，有限元分析。
包含有限单元库以及材料库、约束处理算法，有限元系统组装模块，静力、振动、线性与非线性解法库。
对于大型通用体的物理、力学和数学特征，可以将其分解成若干个子问题，由不同的有限元分析子系统完成。
第三，后期处理。
根据生产的具体需求，对有限元分析出的数据结果进行加工以及检测，并以图像的形式呈现。
2 CAE技术在汽车产品设计制造中的应用2.1汽车结构强度分析对于汽车而言，本身结构强度将会直接影响汽车整体安全性，因此CAE技术在这方面的应用较为广泛。
结构强度的分析往往应用有限元分析方法进行，通过此种方法对汽车的结构强度进行合理计算，获得产品各个部位的强度值[1]。
探析计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用
探析计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用计算机仿真是指通过计算机模拟现实世界中的物理过程或系统行为的过程。
在汽车工程中，计算机仿真可以帮助工程师们提前了解和评估汽车设计、性能和安全等方面的表现，从而提高设计效率和降低开发成本。
目前主要有以下五种方法在汽车工程中广泛应用：1. 动力学仿真：动力学仿真是通过建立整车动力学模型，模拟汽车在不同行驶状态下的运动和行为。
它可以帮助工程师们分析汽车的悬挂系统、转向系统、制动系统等对汽车行驶稳定性和操控性能的影响，优化动力总成的匹配，预测车辆的燃油消耗和排放等情况。
2. 碰撞仿真：碰撞仿真主要用于模拟汽车在碰撞事故中的行为和损伤情况。
通过建立包括车身结构、车灯、玻璃等在内的完整车辆模型，工程师们可以模拟不同碰撞情况下车辆的变形程度和受力分布，预测车辆的安全性能，优化车身结构和材料，减少碰撞对驾乘人员的伤害。
3. 流体力学仿真：流体力学仿真主要用于模拟汽车外部流场和内部流动。
通过建立包括车辆外形在内的三维模型，工程师们可以模拟车辆在不同速度和风向下的空气流场，优化车辆的空气动力学性能，减少空气阻力和提高燃油经济性。
流体力学仿真还可以用于模拟汽车内部风道和空调系统的流动，分析和改善车内空气质量和乘坐舒适性。
4. 热传递仿真：热传递仿真主要用于模拟汽车发动机、排气系统、冷却系统等的热传递和温度分布情况。
通过建立包括涡轮机、气缸、冷却器等在内的系统模型，工程师们可以优化冷却系统的设计和组成，提高发动机的散热效果，减少零部件的热应力和磨损，提高发动机的可靠性和寿命。
5. 声学仿真：声学仿真主要用于模拟汽车产生的噪声和振动。
通过建立包括发动机、轮胎、车身等在内的模型，工程师们可以模拟汽车在不同行驶条件下产生的噪声和振动，分析其来源和传播途径，优化车辆的隔音和减振措施，提高驾乘舒适性。
计算机仿真在汽车工程中的应用广泛且重要。
通过这些仿真方法，工程师们可以更加准确地预测汽车在不同条件下的表现，优化设计方案，提高汽车的性能和安全性。
计算机仿真技术在工程中的应用
计算机仿真技术在工程中的应用在当今科技飞速发展的时代，计算机仿真技术已经成为工程领域中不可或缺的重要工具。
它能够帮助工程师在实际项目实施之前，对设计方案进行深入的分析和优化，从而降低成本、缩短研发周期、提高产品质量和系统性能。
计算机仿真技术，简单来说，就是利用计算机建立一个虚拟的模型，来模拟真实世界中的物理过程、系统行为或现象。
通过输入相关的参数和条件，计算机可以计算出在不同情况下系统的运行结果，就好像在实验室中进行了无数次的实验一样。
在机械工程领域，计算机仿真技术的应用十分广泛。
例如，在汽车设计中，工程师可以使用仿真技术来模拟汽车在不同路况下的行驶性能，包括悬挂系统的响应、发动机的动力输出、制动系统的效果等。
通过对这些性能的仿真分析，工程师可以对设计进行优化，提高汽车的舒适性、安全性和燃油经济性。
此外，在航空航天领域，计算机仿真技术也发挥着重要作用。
飞机的机翼设计、飞行姿态控制、发动机燃烧过程等都可以通过仿真进行研究和优化，从而提高飞机的飞行性能和可靠性。
在电气工程中，计算机仿真技术同样不可或缺。
对于电力系统的设计和运行，仿真可以帮助分析电网的稳定性、电能质量、故障情况下的系统响应等。
例如，在规划新的变电站或输电线路时，通过仿真可以预测不同负荷条件下的电压分布和功率损耗，从而选择最优的设计方案。
在电子电路设计方面，仿真软件可以模拟电路的工作特性，帮助工程师提前发现潜在的问题，如信号干扰、噪声等，从而提高电路的性能和可靠性。
在土木工程中，计算机仿真技术在建筑结构的设计和分析中具有重要意义。
通过建立建筑物的结构模型，工程师可以模拟地震、风载等外力作用下结构的受力情况，评估结构的安全性和稳定性。
此外，在桥梁设计中，仿真可以帮助分析桥梁在车辆荷载和环境因素影响下的变形和应力分布，为桥梁的设计和维护提供依据。
在交通工程领域，仿真可以用于模拟交通流量、优化交通信号控制、评估道路网络的通行能力，从而改善城市交通拥堵状况。
计算机仿真 计算机应用技术
计算机仿真计算机应用技术计算机仿真是一种通过模拟计算机程序对现实世界的各种过程和系统进行描述和分析的技术。
它是计算机应用技术的重要组成部分。
在各个领域中，计算机仿真被广泛应用，包括工程、科学、医学等。
它能够帮助人们更好地理解和预测现实世界的各种现象和问题，为决策和优化提供有力的支持。
在工程领域中，计算机仿真被用于设计和优化各种产品和系统。
例如，汽车制造商可以使用计算机仿真来测试汽车的性能和安全性能。
他们可以通过模拟汽车在各种道路条件下的行驶来评估汽车的操控性，并通过优化设计来改善驾驶体验。
此外，航空工程师也可以使用计算机仿真来模拟飞机在各种飞行条件下的飞行性能，优化飞机的设计和性能。
在科学领域中，计算机仿真被用于研究各种自然现象和物理过程。
例如，气象学家可以使用计算机仿真来模拟大气环流和天气系统，预测天气变化和极端天气事件。
这些模拟结果对于气象预报和灾害预警具有重要意义。
同样地，生物学家可以使用计算机仿真来模拟分子和细胞的行为，研究生命的基本原理和生物过程。
在医学领域中，计算机仿真被用于模拟人体器官和生理系统的功能。
例如，心脏外科医生可以使用计算机仿真来模拟心脏手术过程，优化手术方案和手术技术。
这种虚拟手术训练可以提高医生的技术水平，降低手术风险。
此外，计算机仿真还可以用于研究新药物的疗效和副作用，加速药物研发过程。
除了工程、科学和医学领域，计算机仿真还被广泛应用于其他领域。
在交通运输领域，计算机仿真可以用于模拟交通流量和交通拥堵情况，优化交通管理和规划。
在金融领域，计算机仿真可以用于模拟金融市场的行为和风险，帮助投资者和决策者做出更明智的投资和决策。
在娱乐和游戏领域，计算机仿真可以用于创建虚拟现实和增强现实的体验，提供更真实和沉浸式的游戏和娱乐体验。
计算机仿真是一种强大的工具，可以帮助人们更好地理解和解决各种现实世界中的问题。
它在工程、科学、医学等领域的应用已经取得了显著的成果，并且在其他领域也有着广阔的应用前景。
计算机仿真五种方法在汽车工程中的应用
软件包 ， 也可以称之为一体化仿真环境 。 它支持线性和非线性系统、 连 续 时 间系 统 、 离 散 时 间 系 统及 连续 和离 散 混 合 系统 ， 而 且 系 统 可
引言
科技的不断变化与发展 ， 使得计算机信息技术不断地应用于各 个领域之中， 并获得 了长久 的发展与提升 。 计算机仿真技术 ， 顾名思 义就是利用计算机特有 的功能， 将汽车零部件 以及整辆 汽车 的运行 数据 ， 建 模 方式 通 过 计算 机 模 拟 程 序 进行 简单 的实 验 研 究 。将 这 种 模拟技术应用于汽车工程制造之中 ，可 以大大提高其工作效率 ， 通 过 计 算 机 可 以对 汽 车 的任 意 程 序 进 行 技 术 跟 踪 ， 实验测试 ， 维 护 管 理， 故 障检修等一系列各个 阶段 ， 缩短产品的开发周期 ， 降低 了生产 成本 ， 但与此 同时 ， 也 加速了产 品的更 新换代 ， 提高 了产 品的竞争
性 。这 种 定 义 比较 早 的 “ 半 实 物 仿真 ” 定 义 更 准确 。 通常 硬 件 在环 仿 真 的输 入 和输 出是 连 续 的或 模 拟 的 ， 在 这种 情 况下 ， 连续 的输 入 必须 使 用 Ａ ／ Ｄ 转 换器 转 换 为数 字 的形 式 。 这 种仿 真可以充分发挥物理仿真和数学仿真的优越性 ， 避免各 自缺点。硬 件 在 环仿 真 环境 实 现 了物 理 硬 件 和软 件 模 型 的互 换 ， 从 而 可 以 在原 型 车 不存 在 的 情况 下 进行 部 件 或 整 车 的仿 真 ， 也 可 以对 潜 在 的 部件 及 其 组合 方 案进 行 评 价 、 筛选， 直 到 确定 最 优 方案 。 功能强大 的高逼真度 Ｈ Ｉ Ｌ实 时仿真不仅可 以缩短开发周期 ， 加 快 了产 品上 市速 度 ， 而 且 由于测 试 期 间无 需 使 用 实 际硬 件 而 降低 了设备成本 以及相关的维护成本。 Ｈ Ｉ Ｌ仿真最显著的优点是可以对 实 际 情况 进 行模 拟 ， 而 不 会产 生 实 际危 险 。 ４虚 拟 现实 技 术 虚 拟 现实 技 术 是 二 十 世 纪 八 十 年代 末 开 始 新 型 的一 种 实 用 技 术， 采用计算机技术进行视听觉融为一体 的， 在某种特定环境下 ， 进 行 的一种 虚 拟 环境 试 验 ， 这 种试 验 就 如 同 亲 临现 场 般 一样 真 实 。随 着 科 学技 术 的不 断进 步 与发 展 ， 这 种 技术 不 断 地 被 应 用于 汽 车 工程 建设之中， 并 推 动 了 汽车 工 程建 设 的发 展 。利 用 虚 拟 技术 可 以将 汽 车进行数字化 ， 然后将其模拟的环境结合起来 ， 用真实的驾驶员进 行一种仿真模拟驾驶 ， 驾驶员可以真实感受 到汽车的振动 ， 噪音等 就 如 同在 现 实 生 活 中 一 样 ， 同时 ， 可 以进 行 各 种 危 险 技术 的模 拟 实 验 ，所有这一系列 的数据参数 以及结果都将在 虚拟技术 中得 以体 现， 这 样 不仅 仅 实 现 了虚 拟 技术 的现 代 化 ， 更 加节 省 了投 资 ， 可 以反 复 的使用 ， 测试 ， 并 不存 在 任 何 的风 险 。 ５高层体 系结构技术 高层体系结构技术是美 国在 １ ９ ９ ５ 年提 出来的一种构件计算机 仿真技术 的建模技术 ， 最显著的特征就是可 以通过应用层将与环境 分离 ， 最大 限度 的利用新技术 进行 标准的服务功能 ， 该系统也有较 强 的适 应 能 力 ， 这 种 技 术 在 汽 车工 程 中得 到 了广 泛 的 使 用 ， 随着 不 断 变 化发 展 与 完善 ， 并 逐 渐 应用 于 航 空航 天等 事 业 。无 人 驾驶 飞机 就 是 在该 系统 的基 础 上 发展 起 来 的 。 这 种虚 拟 训练 与 交 通工 程 仿真 技 术 不断 的结合 ， 并 越 来越 完 善 。 ６结 束语 随着科学技术的不 断进步与发展 ，人们 生活水平的不断提高 ， 对 于各 种 计 算机 技 术 的应 用 越来 越 广 泛 ， 虚 拟 技 术将 不 断 的应 用 于 汽车工程建设中， 并将作为主要的发展动力推动其向前不断的变化 发展 ， 从某 种 程 度上 而 言 ， 高 层 建筑 结 构 体 系结 构 系 统太 过 复 杂 ， 为 此在汽车工程上还不能广泛的被使用 ， 但在整个交通 系统 中却得到 了广泛的使用与推广。在汽车工程 中不断的运用计算 机仿真技术 ， 可 以大大提高汽车工程工作效率 ， 就 目前而言 ， 汽车零部件与系统 的开 发 已经 成 为现 代 汽 车行 业 竞争 的主 要 两 大元 素 之 一 ， 汽 车要 想 立 于 竞 争 的 不 败之 地 ， 必 须提 升其 硬 件 技 术 的 水 平 ， 将 驾 驶 员 与 主 观评价等训练技能相结合在一起 ， 进一步完善与加强虚拟技术 的训 练， 相信在不久的将来一定会推动汽车行业 的发展。
计算机仿真技术在工程领域中的应用
计算机仿真技术在工程领域中的应用伴随着计算机技术的发展和应用范围扩大，计算机仿真技术越来越重要。
它可以模拟出复杂的物理过程，优化设计和生产过程，降低成本和风险，并且可以提高工程系统的可靠性和安全性。
在工程领域中，计算机仿真技术是一个不可或缺的工具，已经被广泛应用于各个行业。
一、航空航天航空航天业是计算机仿真技术的主要应用领域之一。
使用计算机仿真技术，可以模拟各种空气动力学现象，优化飞行器的设计。
例如，可以通过计算机模拟飞行器在高速飞行时的气动力学特性，进一步优化飞行器的形状和结构，从而使其更高效、更可靠和更安全。
此外，在航空航天领域还可以利用计算机仿真技术来模拟飞行器各部件的运行情况，包括发动机、冷却系统、电气系统等，从而进行飞行器整体性能的优化。
二、汽车制造汽车制造业也是另一个典型的计算机仿真技术应用领域。
利用计算机仿真技术，可以进行汽车零部件的优化设计，模拟出汽车行驶时的稳定性、耐久性、安全性和舒适性等。
例如，当设计汽车发动机时，可以通过计算机仿真模拟各种条件下的燃烧过程，预测出发动机的功率、油耗和排放量等，以便进行优化。
此外，在汽车制造过程中，利用计算机仿真技术可以帮助制定出最佳的生产计划方案和生产工艺规程，从而提高生产效率和降低生产成本。
三、建筑工程在建筑工程领域中，计算机仿真技术也呈现出越来越广泛的应用。
例如，在建筑设计阶段，可以使用计算机仿真技术模拟各种条件下的建筑物外形、内部结构以及环境条件（如采光、通风、能耗等），帮助设计师在最短时间内找到最优解。
同时，利用计算机仿真技术还可以模拟出建筑物在各种自然灾害（如地震、洪水等）和人为错误情况下的受损情况，从而更好地保证建筑物的安全和稳定性。
四、电子信息领域计算机仿真技术在电子信息领域中的应用也不容忽视。
例如，当设计芯片电路时，可以利用计算机仿真技术预测出电路的各种性能指标，从而确保电路的正常工作。
此外，在通信系统中，使用计算机仿真技术可以预测无线信号在各种障碍物中的传播和衰减情况，优化通信系统的设计和信号传输效率。
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ｍｍ：
行，以及企业管理水平的提高。在产品设计阶段利用计算 机仿真技术在虚拟环境下优化产品结构和过程设计，可
以大大缩短产品开发周期，降本增效。。 仿真技术的应用范嗣涉及到汽车的整个生命周期，
而中间的动画过程则由电脑完成，动画场景创建完成后， 通过”渲染输出”参数设置区设置输出文件的路径、格式、 设备等参数，得到升降设备的动画视频，专业人员或者受 训人员都可以很好地检测到设备的运行状况，为后续的 加工制造提供了第一手资料。
图５转臂轴的应力云图 ３车间输送设备一升降机的虚拟动画 仿真技术使得优化系统规模，包括缓存区大小验证
［参考文献］ ［１］王行ｆ：，文传源，李伯虎，等．我国系统建模与仿真技术的发展
（编辑启
迪）
作者简介：马士伟（１９８１一），男，讲师，研究方向机械制造。
收稿日期：２０１４—０７—０７
机械工程师２０１４年第１１期ｌ
１ ５９
万方数据
的二维图的建立如图３。
制造业信总化
源，提升了生产线设计和时间安排。 借助三维仿真技术工程师可以准确地模拟汽车制造 过程的每一个环节，这样可以在大大提高生产效率的同 时，减少生产事故，而在汽车制造环节中，汽车升降设备 是必不可少的一环，对于升降设备的动画模拟目前在汽
车行业中已经非常普遍。 图６为利用３ＤＳ ＭＡＸ软件对汽车生产线的升降机
—ｌｌｌＩ—＿＿ＩｌＩＩｌＩｌＩ＿ｌ＿＿ｌ＿＿＿ｌＩ—ｌ●ｌｌ＿＿＿＿ｌＩ＿＿＿Ｉｌｌ—■＿仿一／ｍｉｌｌ，ｃＡＤ，ｃＡＭ，ｃＡＥ，ｃＡＰＰ Ｅ盈盈图叠墨互蕊盈ｌ誓盈互墨团暑岛Ｉ口
制造业信息化
基于汽车制造过程的计算机仿真技术的应用
马士伟。林法 烟台汽车工程职业学院，山东烟台２６５５００
摘要：介绍了发动机曲轴的三维建模过程，对转向臂进行三维建模和应力分析，利用３ＤＳ ＭＡＸ软件对汽车生产线的 升降机构进行建模与动画模拟视频的场景，验证了发动机零部件的稳定性和结构合理性： 关键词：仿真技术，优化设计．虚拟动画 中图分类号：ＴＰ
ａｒｅ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ｐｉｃｔｕｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ
ｓｃｅｎｅ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ｓｐａｒｅ ｐａｒｔｓ
ｖｅｒｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｏｐｔｉｍｕｍ ｄｅｓｉｇｎ；ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｔｉｏｎ ｐｉｃｔｕｒｅ
摘要：以车削加工为例．分析在数控加工零件时产生直径误差的原因，阐述了几种在数控车削加工中保证零件精度要 求的方法及应注意的事项，特别对如何正确使用刀具的磨损补偿进行了说明。 关键词：车削刀具磨损：补偿 中图分类号：ＴＧ
６５９
文献标志码：Ａ
文章编号：１００２—２３３３（２０１４）１１—０１５９—０２
Ｃａｕｓｅｓ ｏｆ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ Ｃｕｔｔｅｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＣ Ｔｕｒｎｉｎｇ ＤＵ Ｊｕｎ’，ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉｐｉｎ９２ （Ｉ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，Ｗｕｈａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｗｕｈａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｄｖｉｓｏｒｙ Ｂｏａｒｄ，Ｗｕｈａｎ ４３００１４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ
构进行建模与动画模拟视频的场景，通过建模将产品简 单的升降结构以及运行情况创建出来，再通过渲染功能 将最终的建模与仿真转化成视频，清晰地展现在设计者
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ零件图的生成可以分为３个步骤：１）根 据ＡｕｔｏＣＡＤ的二维图，在软件中生成摇臂轴；２）摇臂轴 是一个装配件，通过旋转生成轴，通过拉伸生成齿扇结 构；３）在轴的两端或尺寸突变处加上倒角特征。通过以上 步骤生成图４的三维零件图？
３９１ ７
文献标志码：Ａ
文章编号：１００２—２３３３（２０１４）１
１一０１５７一０３ Ｐｒｏｃｅｓｓ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ａｕｔｏｍｐｂｉｌｅ
Ｍａｎｕｆａｔｕｒｉｎｇ
ＭＡ Ｓｈｉｗｅｉ，ＬＩＮ Ｆａ
（Ｙａｎｔａｉ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙａｎｔａｉ ２６５５００，Ｃｈｉｎａ）
ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ
ｉｔｅｍｓ．Ｔｈｅ
ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ
ｔｈｅ
ｗｅａｒ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
ｗｅａｒ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｎｉｎｇ ｐａｎｓ；ｃｕｔｔｅｒ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ；ｃｕｔｔｅｒ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ
０引言
值如图２所示。
加工一批零件后，刀
在数控车削加工过程中，首先要根据数控加工程序 中建立的工件坐标系所选用的指令采用相应的方法进行
高度３４；２）偏置并拉伸曲线，拉伸距离３６，偏置７．５；３）创
建凸台，参数：直径１００，高度１．８。
的系统信息来指导实践。在更广泛的意义上，仿真技术是 通过模型对定义的目标试验进行准备，实施以及分析。仿
真技术可以让用户独立于现有生产系统之外，或者是在 真实系统建立之前的设计规划阶段，就进行各种试验及 假设性场景分析。 ２汽车典型零部件的仿真应用
２０１０：２２—２４．
根据Ｎ０１Ｇ５０Ｘ８０２６０调整刀架，使刀位点Ａ处于图 ｌ所示位置，离ｊｒ件端面中心Ｘ８０２６０处，此时机床坐标 ４结语 发动机曲轴、动力转向系的转向臂机构、升降机设备
是汽车生产过程中重要的零部件及输送设备，通过对三 者的建模仿真、结构分析及场景模拟，充分体现了计算机 仿真技术在汽车制造业中已经是非常重要的一环。
ｐｒｅｖｅｎｔ ｔｕｒｎｉｎｇ ｐａｎｓ ｅｒｒｏｒ
ａｓ
ａｎ
ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ
ａｓ
ｃａｕｓｅ
ｏｆ ｄｉａｍｅｔｅｒ
ｅｒｒｏｒ
ｉｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ
ｕｓｉｎｇ
ａｒｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｃｕｔｔｅｒ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｐａｎｓ
ｆｒｏｍ
ｔｕｒｎｉｎｇ
ｗｅｌｌ
ａｓ
３）各连杆轴颈的位置度不大于＋２０’＝根据技术要求进行 图２是发动机曲轴的三维建模与运动仿真，建模过
程根据平面图分为３个步骤：１）创建圆柱，参数：直径１００，
它可以在汽车生产设备、＿Ｔ装和模具，甚至样车的设计之 前，很容易地对生产系统和丁艺过程进行建模、修改、分
析及优化。 １仿真技术综述 仿真技术是通过借助一个可以实施各种试验的模 型，从而对一个系统的动态流程进行模拟，最终获取重要
０引
言
度为Ｒａｌ．２５～ＲａＯ．６３。轴颈长度公差等级为ＩＴ９～ＩＴＩＯ。轴
仿真技术进入到汽车制造业后，给汽车制造业带来 的最大变化就是缩短了研发时间和减少了加工制造成 本，依据相应的参数分析，能够对产品产生过程作出可靠
的模拟及计算，大大促进了产品设计、材料分析、过程运
颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之半。２）位 置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度，一般为１００ ｍｍ
机械工程师２０１４年第１１期ｌ
万方数据
１ ５７
翳瑟西墨墨墨墨墨盈Ｅ墨墨墨嚣殛嚣鄹ｆｒｉｌｌ／建壤，ｃＡＤ，ｃＡＭ，ｃＡＥ，ｃＡＰＰ＿ｌｌｌ＿ｌ曩嚣＿＿Ｉｌｌｌｌ＿＿圈霞霸Ｉｌｌｌｌ＿＿Ｉｌｌ＿霞圜曩—●＿＿ｌｌｌ＿嚣圜囊一
面不渗碳，其余表面渗碳层深度为０．８～１．２ ｍｍ。表面硬度 为５８～６３ＨＲＣ。转向臂是转向系的核心零件，其ＡｕｔｏＣＡＤ
没有误差，此时理想刀
位点Ａ位于如图５所示 机床坐标值处。
再运行程序加工第
二个零件，其直径为３８，
有误差，其值为２，等于
ｘ输入的磨损参数值。 ２误差原因 加工第一个零件 前，没有刀补，理想刀位
［Ｊ］．系统仿真学报，２００９（２１）：６６８３—６６８８． ［２］刘新宇．循环球式动力转向器的没汁［Ｄ］．青岛：山东科技大学，
面前，设计者可以以此为基础进一步修改自己的设计创 意以及设备的整体结构，这样在很大程度匕节省了时间， 提高了效率，加快了新产品从设计到加工制造的步伐，使
其在最短的时间内面世。
２．２．２应力分析 对建好的三维模型进行应力分析，通过与所选材料
的需用应力相比较，使零件的设计达到最优化设计。
图５为转臂轴采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件进行三维建模并 对其进行应力分析，通过应力云图可以清楚地看到，在受 到瞬态动力冲击时，转向摇臂轴对载荷的随机响应，转向 摇臂轴齿扇齿的应力盯＜１９５．４ Ｎ／ｍｍ２＜［盯。］＝５４０
Ｎ／ｒａｍ２，
三维建模完成后利用３ＤＳ ＭＡＸ软件的关键帧对整 个场景做动画模拟，这样更加直观地将整个场景展现出
来。关键帧动画是指制作ｍ几个关键时间段的场景，比如
升降机的起始点、货物运行开始点，货物输送完成点等，
此时转臂轴所受的应力与材料的需用应力之间的关系， 为材料的进一步选取，结构方面的进一步优化起到很好 的帮助作用２。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ｃｒａｎｋｓｈａｆｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｉｔｍａｎ ａｒｍ
ａｒｅ
ｓｔｒｅｓｓ
ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．３ＤＳ ＭＡＸ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉＳ ｕｓｅｄ ｉｎ
发动机曲轴、转向臂结构是汽车最具代表性的典型