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。

典型工業(yè)設(shè)備模型案例

數(shù)控機(jī)床模型

物理模型：展示主軸、刀庫、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的裝配關(guān)系，用于職業(yè)院校教學(xué)。

數(shù)字模型：通過 CAM 軟件生成加工路徑，模擬零件切削過程，優(yōu)化刀具軌跡。

工業(yè)機(jī)器人模型

數(shù)字模型：在 RobotStudio 等軟件中仿真機(jī)器人抓取、焊接等動(dòng)作，驗(yàn)證軌跡規(guī)劃的合理性。

數(shù)字孿生模型：連接真實(shí)機(jī)器人的編碼器數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示關(guān)節(jié)角度和負(fù)載狀態(tài)。

化工設(shè)備模型

概念模型：用流程圖表示反應(yīng)釜、換熱器、管道之間的物料流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過程。

物理模型：按比例縮小的精餾塔模型，展示內(nèi)部塔板結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)原理。

材料選擇

材料類型 常見材質(zhì) 成本特點(diǎn) 適用場景

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