農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計CAD技術(shù)應(yīng)用分析

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摘要：農(nóng)業(yè)機械的工作環(huán)境較為復(fù)雜，其使用會受到農(nóng)作物和土壤等多方面因素的影響。將CAD技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中可以降低設(shè)計難度、提高產(chǎn)品質(zhì)量，在介紹cad技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，從全過程優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、綠色設(shè)計等方面入手，指出具體的應(yīng)用方向。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；農(nóng)業(yè)機械;設(shè)計；機械制造

在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械品質(zhì)，是提高生產(chǎn)水平的關(guān)鍵措施，應(yīng)該得到重視。CAD技術(shù)作為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的一種，是當(dāng)前設(shè)計人員必須要掌握的技能。傳統(tǒng)農(nóng)機設(shè)計周期較長，壽命較短。應(yīng)用CAD技術(shù)后，設(shè)計質(zhì)量和效率得到提高。但在現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)發(fā)展的同時，相應(yīng)的設(shè)計手段也要得到進一步優(yōu)化。

1CAD技術(shù)的應(yīng)用特點

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備得到了大范圍推廣應(yīng)用，農(nóng)機產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和整體質(zhì)量都得到了提高，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展。但在對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行設(shè)計過程中，還存在一些問題有待解決，如機械設(shè)備壽命、設(shè)計周期問題等。計算機輔助技術(shù)作為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的一種，逐漸被應(yīng)用在了農(nóng)機設(shè)計工作中，尤其是在繪圖和建模環(huán)節(jié)，其代替了原始傳統(tǒng)的繪圖方式，實現(xiàn)了三維建模。CAD技術(shù)的核心內(nèi)容融合了多個學(xué)科知識，設(shè)計手段明確，可以保證產(chǎn)品的安全性和可靠性。最為主要的是，CAD技術(shù)在設(shè)計過程中需要反復(fù)多次的試驗，收集相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過綜合考量后，修改方案，為機械產(chǎn)品提供技術(shù)上的保障，為其后期發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

2CAD技術(shù)的應(yīng)用方向

2.1全過程優(yōu)化設(shè)計

在進行農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中，需要充分考慮到各個方面的問題，在此基礎(chǔ)上，從備選方案中選出最佳方案，盡可能滿足農(nóng)機設(shè)計的要求。一般情況下，在設(shè)計過程中，要根據(jù)機械設(shè)計理論、規(guī)范標準等，通過建立數(shù)學(xué)模型利用數(shù)學(xué)計算進行求解。傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)中也有優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)，但其適用范圍具有一定的局限性，無法滿足當(dāng)前市場對農(nóng)機提出的要求。借助CAD技術(shù)中的全過程優(yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)前后處理，明確優(yōu)化結(jié)果，以此為農(nóng)機工程設(shè)計提供更多的技術(shù)支持。比如，某農(nóng)業(yè)機械的實際生產(chǎn)過程中，對所有生產(chǎn)的機械設(shè)備進行設(shè)計；在設(shè)計過程中，查找器會自動列出并完成零件所有命令指令，點擊相應(yīng)的命令就可以彈出詳細的說明；制作過程可以通過動畫的方式演示出來，如果零件需要修改，單擊命令指令就可以進入到編輯環(huán)境[2]。

2.2綠色設(shè)計

綠色設(shè)計以產(chǎn)品的質(zhì)量和生命周期為主，因此在設(shè)計過程中，主要考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，不僅滿足目標需求，還要降低設(shè)備運行過程中的能源消耗。這就需要在設(shè)計時以環(huán)境指標為主要依據(jù)，科學(xué)地選擇生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料，最大限度降低能源消耗，減少其他有毒副作用。也就是在農(nóng)業(yè)機械設(shè)備應(yīng)用過程中，可以對材料進行回收實現(xiàn)重復(fù)利用，或者可以通過拆卸處理實現(xiàn)材料的重新再利用，以達到節(jié)約能源、提高效率的目的。比如，某農(nóng)機工程生產(chǎn)企業(yè)選擇了帶有綠色理念的CAD軟件開展設(shè)計工作，軟件具有成本控制能力，能夠在短時間內(nèi)引導(dǎo)用戶掌握使用設(shè)計方法。在這樣的情況下，可以設(shè)計出易于拆卸的連接方法，拆卸部件的緊固件數(shù)量也會控制在最小范圍內(nèi)。在CAD技術(shù)中還包括評價決策系統(tǒng)，可以在模擬仿真結(jié)束后，為后續(xù)的調(diào)整提供依據(jù)，實現(xiàn)對有限元受力的優(yōu)化控制，完成高質(zhì)量、低成本、高可靠度的生產(chǎn)。

2.3系統(tǒng)設(shè)計

當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械種類較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要依靠全方位控制系統(tǒng)確保對農(nóng)機實行精準控制。在農(nóng)機設(shè)備中，執(zhí)行系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等都是必不可少的子系統(tǒng)。在CAD技術(shù)支持下，先分析影響運行的各種因素，進而明確問題和影響因素之間的關(guān)系，選擇合適的方法對CAD模型進行求解，利用預(yù)測評價系統(tǒng)，對產(chǎn)品本身進行評價和修正，讓系統(tǒng)設(shè)計得到完善發(fā)展。比如，在基礎(chǔ)的CAD三維實體模型中含有方體、球體等六種基本形狀，在設(shè)計時實現(xiàn)參數(shù)化，并且對其進行模擬仿真，讓設(shè)計方案的可靠性、響應(yīng)性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性得到提高。CAD技術(shù)將計算機中的軟、硬件和建模技術(shù)結(jié)合，是現(xiàn)代技術(shù)中的一大特色。

3結(jié)語

將CAD技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程，可以有效解決很多工程制造商的難題，優(yōu)化傳統(tǒng)機械工程設(shè)計中存在的問題，切實提高機械工程設(shè)計工作效率，能夠滿足全過程優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、綠色設(shè)計等方面要求。

參考文獻：

[1]張仕庚.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機,2019,50(14):53.

[2]馬云紅,董中輝.現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2019,39(12):41-42.

作者：都晨 單位：齊齊哈爾工程學(xué)院