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CAD技术在农业机械工程设计中应用

2021-01-18 16:04 来源:农业机械论文 人参与在线咨询

摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,涌现了很多新的应用技术,其中CAD技术作为机械工程设计中重要的技术,为机械工程设计发展奠定了坚实的基础。将CAD技术融入到农业机械工程设计当中,显著提升了我国农业机械工程设计水平。本文主要针对CAD技术在农业机械工程设计中的具体应用展开了探讨与分析。

关键词:CAD技术;农业机械工程设计;应用措施

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。

1CAD技术应用现状

随着我国科学信息技术的快速发展,计算机技术与数字化技术已经席卷了多个行业,并且在行业发展中起到了重要的作用。随着城镇化的快速推进,我国耕地面积逐渐减少,使得资源、饮食与日益增长的人口间矛盾凸显。在此情况下,为了能够有效提高农业产量,广大科研人员开始将CAD技术应用于农业机械工程设计当中,希望借助数字化技术与工业化的结合来共同为我国农业产量提升奠定良好基础。对于农业机械工程设计企业而言,若想在激烈的市场中占据重要的地位,就必须对自身的产品进行改革、创新,以推动其发展,进而带动企业综合竞争实力的提升。农业机械工程设计作为农业机械设备制造的重要环节,受到了大量专业人士的关注与重视。同时,大量农业机械工程设计人员考虑将现代化技术融入到设计中,以此来提高农业机械设备设计质量以及最终应用效果,为我国农业的可持续发展提供支撑和保障。而CAD作为计算机辅助设计软件,其可借助虚拟模式的构建来给予设计人员发挥想象力的机会,并且还在一定程度上提高了机械设备的精准度,提高设计成果科学合理性的同时,提高了农业机械工程的应用水平,这对于社会效益与经济效益的提升意义重大。

2CAD技术在农业机械工程设计中的概念及关键技术的应用

2.1产品概念设计概述。在进行农业机械工程设计时,必须要重视产品开发期间对其功能的具体需求内容,同时,为了一步了解到客户对于机械工程的需求,然后以此作为设计的重要前提,同时还要将其进行明确化,实现需求分析—需求形式化—辨别具体问题—解析设计过程—分解功能—探知原理—方案完善并评价等,进而得到最终的农业机械工程设计方案,并利用CAD技术来提高设计方案的科学性与合理性。农业机械工程设计概念主要包括以下几个特点:1)立足于CAD技术的基础上,将农业机械产品功能信息作为主要开发的作品,并利用功能、维修及护理等概念设计来提高农业机械工程产品设计的有效性;2)借助CAD技术中产品几何信息的不完全性来对传统的农业机械产品进行改造及创新,以满足现代化农业需求;3)对CAD系统中渐进设计与Top-down设计方式进行优化,使得整个农业机械工程设计方案更加的完善化;4)CAD系统需要保障在进行农业机械工程设计时应满足其功能信息与几何信息反应设计的兼容性与相互转化性[1]。

2.2CAD技术在农业机械工程设计中的关键技术。2.2.1产品信息建模和功能推理技术。在现有的CAD信息建模技术当中,其几何信息技术占据了非常重要的地位,且其应用于农业机械工程设计当中,可有效提高多个设计软件与建模技术的兼容性与转化性,在方案设计期间使得整个产品的信息模式可以利用更加全面化、整体化的形式表现出来。同时,还能够将设计人员的思维过程、每一操作的功能、结构转化等进行确定,提高了产品信息建模有效性。2.2.2设计全过程的集成。在进行农业机械工程设计时,其属于一个渐进反复的过程,且还需要支持整个设计的全过程,具体步骤如下:1)若想要支持Top-down设计方式,便必须要立足于农业机械工程设计的基础上进行草图绘制与设计规划,互相约束与推进。2)设计意图将农业机械工程设计的整个流程体现了出来,并且充分将设计人员的意图及想法展示了出来,方便修改与意图的完善。3)若想要支持Top-down设计方式,必须要面向装配进行建模技术的实施,使得各设计步骤间几何建模技术为互相兼容且能够满足转化需求。

3CAD技术在农业机械设计中的创新性应用措施

3.1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。并且,相较于传统的农业机械产品设计中需重新进行图纸的绘制等情况,CAD软件只需设计人员将所绘制错误部分的数据进行更改,然后整体的图纸数据内容便也会随之改变,其在一定程度上可有效提高设计成果的清晰度与准确性,为后续农业机械产品的制作及开展提供巨大推动力。

3.2在设计技术交流中实施创新研究。在进行农业机械产品设计过程中,企业需给予技术人员更多的技能提升体验,利用大量技术交流会的形式来帮助其了解到目前最新的农业机械工程设计成果,同时帮助技术人员了解到CAD软件在农业机械工程设计中具体的应用,在与他人交流的过程中汲取更多新颖化的设计理念与方法,这对于提高技术人员的创新能力作用重大。

3.3农业装置的优化创新设计。在对农业装置进行创新设计期间,则要求技术人员充分发挥CAD设计软件的作用,并且在标准要求范围之内制定出一套切实可行、科学合理的设计方案,根据实际情况对目标结果进行评估,在此基础上实施必要的改善与优化。同时,由技术人员利用专业理论教学方法展开农业装置设计,并与设计软件结合起来,使得所设计出的方案既可满足施工标准,也能够保证应用效果的良好性,尽可能提高农业装置设计的精准度与质量。除此之外,农业设备的设计过程特征部分就是初步设计阶段[2]。在这一阶段当中可以明确所设计农业设备本身的主要特征,在详细设计阶段将其余设计逐步确定下来。然后模型的建立跟检验可以评价与判断农业设备模型设计的正确性,假设检验结果不符合标准,可以针对初步设计以及详细设计开展进一步深化改进;假设方案达到最优化,可以进行下一步的文件编辑与整理,最终输出最佳结果。

3.4实现了实体建模。在CAD技术应用之前,农业机械工程设计技术人员只能够依赖于传统的纸质绘制方式来进行设计方案的设计,不仅会花费大量的人力、物力与时间,同时,还可能会因局部错误而导致整个方案需要推翻重新进行绘制,得不偿失。除此之外,传统的绘制方法使得设计方案不易长时间保存,即使工作人员设计完善效果良好也无法避免其在应用时仍然保持清晰的状态。在这种情况下,CAD技术的出现,使得实体设计理念成为了现实,且其并非利用传统的数学线条来将整个设计图表示出来,而是利用建模软件来将整个农业机械工程设计以动态地形式展示出来,使得操作人员可直观地了解到整个农业机械工程设计中所需要打孔、焊接以及切削的部分。与此同时,对于技术操作人员来说,一些无法用语言表达清楚的内容也可通过CAD技术展示出来,让操作人员更加确切地了解到设计图纸中所有内容。

3.5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[3]。

3.6提高了农业产品创新设计能力。CAD技术对加快农业新产品的研发、提高产品质量、降低成本以及提高企业产品竞争力具有重要意义,是企业提高自身素质、完善企业产品性能、提高企业市场竞争力以及增强企业产品创新能力的有效途径之一[4]。CAD设计的应用,是一项投入小、产出大、见效快并较为成熟的计算机共性技术。在使用CAD技术进行农业产品设计的时候,通过优化组合、建模、模拟以及开展精确分析,计算产品的质量与规格。由此一来,在设计过程中就能够获得最大的保障,减少不必要的损失。

4结语

综上所述,将CAD技术应用于农业机械工程设计当中,可有效提高其设计速度和质量,并延长机械设备的应用帮助,一定程度提高了农业机械工程设计的经济效益与社会效益,同时,也有效推动了我国农业机械工程设计水平的快速发展。

参考文献:

[1]都晨.CAD技术在农业机械工程设计中的应用分析[J].现代农机,2020(5):26-27.

[2]高广智,马铭彧.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].南方农机,2020,51(14):35.

[3]王军,李密,郝彦军.CAD技术在机械工程设计中的应用[J].中国新技术新产品,2019(21):113-114.

[4]马云红,董中辉.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].农业与技术,2019,39(12):41-42.

作者:刘玉芹 单位:江苏省丰县中等专业学校

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