農業(yè)機械工程設計CAD技術應用分析

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摘要：農業(yè)機械的工作環(huán)境較為復雜，其使用會受到農作物和土壤等多方面因素的影響。將CAD技術應用在農業(yè)機械工程設計中可以降低設計難度、提高產品質量，在介紹cad技術特點的基礎上，從全過程優(yōu)化設計、系統(tǒng)設計、綠色設計等方面入手，指出具體的應用方向。

關鍵詞：CAD技術；農業(yè)機械;設計；機械制造

在農業(yè)發(fā)展過程中，優(yōu)化農業(yè)機械品質，是提高生產水平的關鍵措施，應該得到重視。CAD技術作為現(xiàn)代設計技術的一種，是當前設計人員必須要掌握的技能。傳統(tǒng)農機設計周期較長，壽命較短。應用CAD技術后，設計質量和效率得到提高。但在現(xiàn)代設計技術發(fā)展的同時，相應的設計手段也要得到進一步優(yōu)化。

1CAD技術的應用特點

現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展過程中，農業(yè)機械設備得到了大范圍推廣應用，農機產品的生產效率和整體質量都得到了提高，農業(yè)經濟穩(wěn)步發(fā)展。但在對農業(yè)機械設備進行設計過程中，還存在一些問題有待解決，如機械設備壽命、設計周期問題等。計算機輔助技術作為現(xiàn)代設計技術的一種，逐漸被應用在了農機設計工作中，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技術的核心內容融合了多個學科知識，設計手段明確，可以保證產品的安全性和可靠性。最為主要的是，CAD技術在設計過程中需要反復多次的試驗，收集相應數據，通過綜合考量后，修改方案，為機械產品提供技術上的保障，為其后期發(fā)展奠定良好的基礎[1]。

2CAD技術的應用方向

2.1全過程優(yōu)化設計

在進行農業(yè)機械工程設計中，需要充分考慮到各個方面的問題，在此基礎上，從備選方案中選出最佳方案，盡可能滿足農機設計的要求。一般情況下，在設計過程中，要根據機械設計理論、規(guī)范標準等，通過建立數學模型利用數學計算進行求解。傳統(tǒng)設計技術中也有優(yōu)化設計環(huán)節(jié)，但其適用范圍具有一定的局限性，無法滿足當前市場對農機提出的要求。借助CAD技術中的全過程優(yōu)化技術，實現(xiàn)前后處理，明確優(yōu)化結果，以此為農機工程設計提供更多的技術支持。比如，某農業(yè)機械的實際生產過程中，對所有生產的機械設備進行設計；在設計過程中，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綠色設計

綠色設計以產品的質量和生命周期為主，因此在設計過程中，主要考慮產品的環(huán)境屬性，不僅滿足目標需求，還要降低設備運行過程中的能源消耗。這就需要在設計時以環(huán)境指標為主要依據，科學地選擇生產產品的原材料，最大限度降低能源消耗，減少其他有毒副作用。也就是在農業(yè)機械設備應用過程中，可以對材料進行回收實現(xiàn)重復利用，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，某農機工程生產企業(yè)選擇了帶有綠色理念的CAD軟件開展設計工作，軟件具有成本控制能力，能夠在短時間內引導用戶掌握使用設計方法。在這樣的情況下，可以設計出易于拆卸的連接方法，拆卸部件的緊固件數量也會控制在最小范圍內。在CAD技術中還包括評價決策系統(tǒng)，可以在模擬仿真結束后，為后續(xù)的調整提供依據，實現(xiàn)對有限元受力的優(yōu)化控制，完成高質量、低成本、高可靠度的生產。

2.3系統(tǒng)設計

當前農業(yè)機械種類較多、結構復雜，需要依靠全方位控制系統(tǒng)確保對農機實行精準控制。在農機設備中，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系，選擇合適的方法對CAD模型進行求解，利用預測評價系統(tǒng)，對產品本身進行評價和修正，讓系統(tǒng)設計得到完善發(fā)展。比如，在基礎的CAD三維實體模型中含有方體、球體等六種基本形狀，在設計時實現(xiàn)參數化，并且對其進行模擬仿真，讓設計方案的可靠性、響應性、穩(wěn)定性和適應性得到提高。CAD技術將計算機中的軟、硬件和建模技術結合，是現(xiàn)代技術中的一大特色。

3結語

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

參考文獻：

[1]張仕庚.現(xiàn)代設計技術在農業(yè)機械工程設計中的應用研究[J].南方農機,2019,50(14):53.

[2]馬云紅,董中輝.現(xiàn)代設計技術在農業(yè)機械工程設計中的應用[J].農業(yè)與技術,2019,39(12):41-42.

作者：都晨 單位：齊齊哈爾工程學院