CAD技术在农业机械工程设计中的应用研究

发表时间:2021/5/25   来源:《科学与技术》2021年5期   作者: 邹超 邢玉钊 曹瑾
[导读] 我国作为农业大国,农业是我国的基础产业,而农机化的普及极大地提升了农业的产量和质量
        邹超 邢玉钊 曹瑾
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        摘要:我国作为农业大国,农业是我国的基础产业,而农机化的普及极大地提升了农业的产量和质量。因此,有效改善农业机械品质,是提高我国农业生产水平的关键。其中,CAD作为农业机械工程设计中重要的技术手段,可有效加快农业机械设计速度,缩短周期,同时还可以提高机械的使用寿命以及设备的使用效率。
        关键词:CAD技术;农业机械工程设计;应用措施
        引言
        CAD技术是计算机根据产品需求设计图纸,成品不仅清晰、精确,而且三维的CAD设计图纸能使得设计立体化、直观化,为农业机械设计带来了革命性的变化。CAD技术使得农业机械更加合理化、科学化,可以直观模拟检测出机械不合理现象,进而修改、完善设计与生产,极大地提高了科研工作者的设计效率、设计精确性,缩短了科研开发周期,为企业带来了更大的经济效益。
        1CAD技术概述
        CAD其实是一款辅助设计软件,主要功能以二维和三维绘图为主,并且还具备其他较为优秀的功能,所以受到了广泛应用。作为一款优秀的制图软件,CAD需要在计算机上运行,并用于机械工程设计,可以有效提高绘图质量,不过需要注意的是CAD的运行,要求计算机配置专业的图形处理器,这样才能充分发挥出其众多功能。机械工程设计是相对复杂的工作,不仅需要进行大量的分析与计算,还要设计出最符合需求的方案,但传统机械工程设计对该类型的软件应用不够广泛,设计过程中容易出现数据以及图形的丢失。在应用CAD技术后,设计工作可以在计算机上完成,并且数据更为精准,保证图形方案符合相关要求,这样就能设计出最适合的方案。CAD的优势就在于功能强大,但其操作有较为便捷,让设计人员的工作变得更为简单,从当下的情况来看,CAD在机械工程设计中的应用将会成为主流趋势,也可以为机械制造行业的发展,提供较为有利的帮助。
        2CAD技术在农业机械工程设计中的应用
        2.1在农业机械产品设计以及开发中的创新研究
        将CAD技术应用于农业机械工程设计中,设计人员可借助CAD软件来进行二维模型的构建,然后根据具体的标准来进行尺寸的标注,同时,针对其中复杂的工艺操作步骤,设计人员还需对其进行着重说明,以保证在后续的制作过程中不会出现误差。在进行二维模型的搭建与构造过程中,因设计人员一时的设计理念或者是后续在进行完善时忽略了其中所存在的问题,所以可能会出现数据误差。而传统的农业机械产品设计是以图纸为主,依靠人力花费大量的时间与精力完成,所以在后续进行难度的查找时,可能会因绘制人员自身思维限制或者是工作量过大而导致其无法第一时间找到所存在的问题,进而影响到了后续机械产品制作效果。而CAD设计软件则可利用自身所具备的错误查找功能将其中可能存在问题的内容反馈至设计人员眼前,方便其进行改正与优化。
        2.2进行系统化机械设计
        农业机械主要可以分为传统系统、动力系统、操作系统3个主系统,而这3个主系统又包含多个分支系统。设计人员可以通过农业机械的基本结构以及机械的性能两方面进行设计,并且可以分为以下几个步骤:1)确定自己的设计方向,并对该设计进行规划。2)研究生产过程中可能存在的问题,并解决问题。3)根据实践数据以及各种影响因素确定设计方案。在上述三个过程结束后,研发人员应当对设计方案进行实践研究,最终确定一个最优设计,即最容易实施并且要保障设计产品的质量以及效率的设计。研发人员可以使用数学规划法选择最优设计,并最终得出最优的实践结果,从而促进农业机械工程设计的完善。

在将最优方案具体应用到实践过程中时,会涉及信息技术、计算机应用技术等多种技术,虽然过程会复杂,但最优方案的实现将会大大提高我国的农业整体水平以及工程设计效率。
        2.3提高设计效率
        经过科研技术人员多年来的努力,我国的农业技术领域与CAD技术的结合有了很大的改善,并且针对不同产品的设计需求推出了不同的CAD技术软件。首先,农机设计过程中,应根据实际需求,选择绘图效率较高的、符合几何画法原理的、带有多种零部件标准和符号的绘图软件,以完成利用计算机进行绘图和设计的方案。目前,三维CAD技术的应用呈上升趋势,提高了生产效率,降低了生产成本,对农机企业发展有重要意义。其次,计算机软件在应用过程中,其自身性能也在不断完善,针对农机设计过程中的技术缺口,该技术达成了设计、产品、方案与企业规划之间的和谐统一。对企业而言,不仅要购买实用性较高的CAD技术,还应培养专业人才,提高员工的使用水平,使其熟练掌握软件功能,达到资源共享的目的。只有设计者熟练运用三维绘图技术,将头脑中的设计表达出来,才能发挥CAD软件的优势,促进企业长期良性发展。
        2.4CAD技术在机械工程精准度与质量控制中的应用
        CAD最大的优势就在于计算能力与图形处理能力,这两方面可以解决机械工程零件设计的质量问题,一般来说零件制造质量问题,往往在于设计过程中的精准度不够,应用CAD技术就能改善这一情况。从当下CAD技术的使用来看,零件制造成功率得到有效提高,而且CAD技术依旧在不断完善,这样就能促使零件与模型数据保持一致,机械工程设计的质量也会因此大幅度提高。其次CAD技术的应用会对设计人员的思维产生影响,促使设计人员的思维得到提高,以此来满足产品的创新性,并且在设计的过程中,可以及时发现零件的缺陷,不仅增加了制造成功率,也提高了整体的质量。
        2.5代替传统手工绘制,操作更加便捷
        相较于其他的技术而言,CAD技术最突出的作用便是易于操作,且其代替了传统的人工绘制,使得农业机械工程设计方案更加容易进行调整、改善及优化,以此来提高方案设计的科学合理性。因在传统的农业机械工程设计过程中,均由设计人员利用手工绘制,不仅涉及到种类各异的墨笔、尺子以及三角板等工具,还可能会因绘制期间人员材料更换频繁而导致设计时间较短,无法在短时间内完成此次操作。与此同时,只要出现错误,工作人员进行修改时只能通过擦掉之前的设计图重新进行设计,不仅过于繁琐,还可能因擦拭的动作而导致整个设计图纸出现脏乱、破损的问题。而将CAD技术应用于农业机械工程设计当中,只需在设计软件中利用鼠标来完成整体的操作,不仅页面整洁、统一、干净,并且即使工作人员出现绘制错误后,也可利用软件操作来返回,重新进行该步骤的设计,便于修改,还不会对农业机械工程设计图纸造成任何的影响,从根本上提高了农业机械工程设计方案的整洁性与便捷性,减轻了设计人员的工作压力。
        结语
        目前,CAD技术与农机工程设计的融合,包括收割机、播种机、旋耕机等现代化农业机械,已经使我国农业现代化生产向前迈跃了一大步,推动了乡村振兴计划的战略实施。在农业机械工程设计中应用CAD技术,实现了设计理念与产品结构的兼容性、互补性,减少了体力劳动成本,又为企业和农民带来了经济利益,是一项值得深入研发和推广的新型技术。因此,每一位设计人员都应熟练掌握CAD技术的各项功能,以设计出更优质的农业机械产品,推动我国现代化农业快速发展。
        参考文献
        [1]陈坤.CAD技术在农业机械设计中的运用[J].广东蚕业,2019,53(8):35-36.
        [2]何健.CAD技术在农业机械工程设计中的运用研究[J].山西农经,2019(3):109.
        [3]孙娜.三维CAD技术在机械设计中的应用分析[J].南方农机,2018,49(23):157.
        [4]杜德来.CAD技术对农业机械设计中的应用与实践[J].南方农机,2018,49(4):72.
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