关键词：机械设计制造；虚拟现实技术；应用
1引言
在机械设计制造行业的发展过程中，先进的技术发挥着十分重要的作用，只有对技术进行不断的更新与完善，提高产品质量，才能促进行业的进一步发展。近年来，随着电子信息技术的快速发展，虚拟现实技术水平不断提高，将这种技术应用到机械设计制造行业中，对于行业的发展具有十分重要的作用。因此，我们需要重视机械设计制造中的虚拟现实技术的应用，通过虚拟现实技术促进行业的发展。
2虚拟现实技术的概念与特点
2.1虚拟现实技术的概念
近年来，随着电子信息技术的快速发展，虚拟现实技术取得了长足的进步。虚拟现实技术是以计算机仿真技术为基础进行开发的，融合了多种先进的科学技术，拥有优秀的人际交互体验。在虚拟现实技术的应用过程中，能够对操作者的触觉听觉以及嗅觉急性准确的捕捉，对现实急性真实的模拟。通过虚拟现实技术的应用，可以对数据进行复杂的运算，让我们置身于虚拟环境中，实现人员环境的良好互动，为人们提供优质的虚拟现实便捷化服务，通过虚拟的环境对事物进行处理。在具体的应用过程中，虚拟现实技术能够建立逼真的虚拟影像，用户能够在这个虚拟的环境中，实现与现实世界的交互，在对虚拟影像进行操作的同时，能够体会到身临其境的感受。
2.2虚拟现实技术的特点
在虚拟现实技术的应用过程中，具备以下几个方面的特点：第一，实时性特点。虚拟现实技术的应用，能够使我们获得实时参与的体验，通过先进的技术实现用户与系统的结合与统一。在应用虚拟现实技术解决实际问题时，需要借助计算机软件以及智能化技术，有效的提高用户思维与系统创新的统一性，提高用户对系统操作的自主性，保证相关操作的便捷性能够满足人们的需求，为人们的工作与生活提供更加便利的条件。第二，交互性特点。在虚拟现实系统中，用户可以通过键盘与鼠标与计算机系统进行交互，这种交互十分接近自然交互。与此同时，用户还可以通过多种方式实现与计算机系统的交互，这些交互方式包括文字指令、声音指令等，使交互过程更加方便。此外，在虚拟现实技术的系统中，能够支持众多设计活动，这些活动包括建模、评估、预测以及方针等，通过这些设计活动，可以在虚拟现实系统中进行多样化的创新。第三，沉浸性特点。沉浸性是虚拟现实技术在应用过程中的最显著特点，在虚拟现实技术的应用过程中，我们可以通过这种技术有效的传递自己的想法，并通过这种方式形成一个贴近现实的环境。在进行虚拟现实操作时，我们的视觉、听觉以及触觉都能够感受到这个虚拟的世界，产生一种身临其境的感觉，充分体现出了虚拟现实技术的沉浸性特点。
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3机械设计制造中的虚拟现实技术的应用
在机械设计制造行业中，虚拟现实技术的应用主要体现在以下几个方面：
3.1在产品概念设计中的应用
在机械设计制造行业中，为了有效的提高产品设计的准确性，需要对产品的结构与形态进行准确的捕捉，通过虚拟现实技术的应用，可以通过多种输入方式实现产品概念设计。在虚拟现实环境中，我们能够对产品模型进行体验与修改，通过各类输入设备确定产品的造型、色彩以及外观风格，能够更好的感受到产品的虚拟形态，随时对产品形态进行更改，可以更加直观的观察设计产品设计情况，以便获得满意的效果。虚拟现实技术的应用，能够使产品概念设计的思路更加清晰，表达更加形象，给人们带来更加直观的感受，设计人员能够更加清晰的表达出自己的设计意图，能够有效的降低产品设计存在的风险。
3.2在虚拟设计中的应用
在机械设计过程中，虚拟设计是指设计人员对虚拟产品进行设计，并进行产品品的检查与分析，确保产品设计能够满足客户的需求，提高产品设计的完善程度。一般情况下，虚拟设计是由虚拟环境生成器和外围设备构成的。其中虚拟环境生成器是设计过程中的主体，主要由计算机系统、软件开发工具以及其他配套设施，这些设施组成了一个图形工作站，具有较高的性能，并且包含数据库功能，设计人员可以通过软件以及数据库的应用设计出需要的情景与产品，并且具有多维性与个性化的特点。在进行虚拟设计的过程中，采用的交互技术需要包括视觉交互、听觉交互以及触觉交互，这些交互技术的实现需要利用相应的设备进行输入与输出。目前采用的虚拟现实设计方法主要包括以下两种：第一，应用CAD技术创建模型，再对其进行格式转换，转换为虚拟现实技术支持的格式，再输入到相应的软件中，造成虚拟设计过程。第二，应用VR-CAD技术在CAD设计环境中引入虚拟现实技术，再进行产品设计时，这种设计方法不但能够提高设计环境的稳定性，而且能够保证产品能够快速、准确的完成。例如，合理的应用虚拟现实技术，能够对机械运动构件在运行过程中的协调关系进行全面的检查，避免机械在运行过程中出现干涉现象，与此同时，还能够对齿轮、轴等部件的刚度、强度以及耐磨性能进行检测，避免因这些参数无法满足要求而影响运行过程的可靠性与协调性。因此，在虚拟设计中应用虚拟现实技术，能够有效的提高设计工作的效率，保证产品质量，并降低产品成本，提高机械设计制造的研发能力。
3.3在虚拟制造中的应用
在机械制造过程中，虚拟制造是指通过虚拟现实技术的应用有效的将设计体现在制造中，机械制造中需要广泛的应用虚拟制造技术，能够应用到现代机械制造、人工智能以及计算机图形等方面，通过系统模型的建立以及房展技术实现。虚拟制造需要通过计算机群组建立产品的三维动态模型，利用这个三维动态模型来生动的展现产品的设计、工艺以及制造，充分发挥虚拟制造的作用，有效的提升制造过程中的决策能力以及控制能力，是保证机械制造过程安全性的主要因素。具体而言，虚拟制造需要利用计算机技术根据虚拟模型进行模拟生产，在模拟生产的过程中，能够获得更好的生产效果，提高产品质量。在虚拟制造的应用过程中，能够有效的降低机械故障的发生率，进一步降低机械维修成本，有利于机械设计制造效率以及产品市场竞争力的提升。此外，虚拟制造技术的应用还能够在机械设计中实现轴的装配，通过虚拟样机进行产品的展示与分析，有效的提高制造过程中的成品率。
4结束语
总而言之，在机械设计制造过程中，虚拟现实技术的应用能够充分发挥其作用与价值，能够有效的提高产品生产效率与质量，有效的提高产品的市场竞争力。随着虚拟现实技术水平的不断提高，机械设计制造业进入了全新的发展阶段，有利于行业的快速发展。
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论文作者:李宗寅
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
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