按應(yīng)用階段分類
設(shè)計(jì)階段模型:用于驗(yàn)證設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理性和功能可行性,常為數(shù)字模型。
生產(chǎn)階段模型:指導(dǎo)加工制造的工藝模型(如模具模型、焊接夾具模型)。
運(yùn)維階段模型:用于設(shè)備維護(hù)、故障診斷的仿真模型(如有限元分析模型、故障樹模型)。
仿真技術(shù)
運(yùn)動(dòng)仿真:驗(yàn)證機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)干涉和軌跡合理性(如機(jī)器人路徑規(guī)劃)。
熱力學(xué)仿真:分析設(shè)備散熱、能量損耗等問題(如電機(jī)溫升模擬)。
控制仿真:通過 PLC(可編程邏輯控制器)虛擬調(diào)試,驗(yàn)證自動(dòng)化程序的邏輯正確性。
材料選擇
材料類型 常見材質(zhì) 成本特點(diǎn) 適用場(chǎng)景
非金屬材料 塑料(ABS、亞克力)、木材、樹脂 成本低、易加工,但強(qiáng)度和仿真度有限 教學(xué)模型、概念驗(yàn)證模型
金屬材料 鋁合金、鋼、銅 成本高、加工難度大,但質(zhì)感和耐用性強(qiáng) 高精度展示模型、工業(yè)原型
復(fù)合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強(qiáng)度,但價(jià)格昂貴 高端設(shè)備模型、航空航天模型
工藝復(fù)雜度
簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)模型:
僅需基礎(chǔ)切割、拼接(如板材雕刻、3D 打?。瑹o復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
成本占比:材料成本占 60%-70%,人工加工成本占 30%-40%。
復(fù)雜功能模型:
需實(shí)現(xiàn)可動(dòng)部件(如齒輪傳動(dòng)、閥門啟閉)、燈光演示、流體模擬等功能,涉及機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)、電子控制系統(tǒng)集成。
成本占比:材料成本占 30%-40%,設(shè)計(jì)與加工成本占 60%-70%。
案例:
一個(gè)帶動(dòng)態(tài)演示功能的工業(yè)機(jī)器人模型(含關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、傳感器燈光反饋)成本可達(dá)5 萬 - 20 萬元。