農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究與展望

河北科技師范學(xué)院歐美學(xué)院 任曉光 劉佳

引言

目前，世界上的各個(gè)國(guó)家都在積極改變農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方面也應(yīng)用了一些新技術(shù)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正逐漸走向大型化、高效化、數(shù)字化以及綠色化的發(fā)展道路。好的農(nóng)業(yè)機(jī)械需要好的設(shè)計(jì)方法，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以很好地完成農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，幫助研發(fā)人員更好地設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械。本文講述數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及其特點(diǎn)，然后詳述數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的前景。

1 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及其特點(diǎn)

數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)輔助技術(shù)，即通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的處理。目前運(yùn)用最廣泛的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)就是CAD，設(shè)計(jì)者通過(guò)該技術(shù)可以將自己的設(shè)計(jì)模型全方位展現(xiàn)出來(lái)，即C A D可以將設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的模型展示出來(lái)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況，但是數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)就是單純的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化模型定義[1]。利用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以將一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目分為幾個(gè)部分，然后分開進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后將不同的設(shè)計(jì)進(jìn)行組裝，通過(guò)這種方式可以在較大程度上提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)實(shí)物模型的依賴程度不高，因?yàn)閿?shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以通過(guò)仿真分析和測(cè)試來(lái)消除不合理的設(shè)計(jì)因素，最后制造產(chǎn)品的實(shí)物模型，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式而言，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以避免建造更多的實(shí)物模型，并且加快了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。

2 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)只是簡(jiǎn)單滿足使用者的需求，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)則是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本并進(jìn)行后期的維護(hù)。對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它有著廣闊的市場(chǎng)，而且可以設(shè)計(jì)的種類非常多，但是農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)一般都沒有使用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，所以長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)水平相對(duì)較低。而運(yùn)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)有著更好的發(fā)展前景，使設(shè)計(jì)出來(lái)的農(nóng)業(yè)機(jī)械更加完善。

目前，農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類相對(duì)固定，功能沒有太大的改變，而且沒有過(guò)多的創(chuàng)新。比如，在播種機(jī)的設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮根據(jù)不同的播種對(duì)象來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，即可以分為條形播種機(jī)和精密播種機(jī)，要根據(jù)不同的播種條件來(lái)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)[2]。另外還可以按照播種機(jī)工作原理的差異設(shè)計(jì)機(jī)械式和氣力式播種機(jī)，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?qū)⑦@些種類進(jìn)行區(qū)別設(shè)計(jì)。將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中將會(huì)使農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類更加豐富，使同一種類的產(chǎn)品有不同的功能區(qū)分，完善目前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的不足之處，使農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠得到更廣泛、更有效的運(yùn)用。

3 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的前景

由于現(xiàn)今農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)水平相對(duì)落后，所以數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)必然在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中有更廣闊的應(yīng)用前景。比如，可以將虛擬技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中、數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)以及在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)中注重增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，下面將對(duì)這些數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用前景進(jìn)行詳述。

3.1 將虛擬技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中

虛擬技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)生成產(chǎn)品的三維圖像設(shè)計(jì)，通過(guò)虛擬技術(shù)可以使設(shè)計(jì)人員更加清楚地了解產(chǎn)品的形狀，另外虛擬技術(shù)可以對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真模擬，即可以模擬所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的功能，這樣就便于設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，更大程度上保障了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。通過(guò)虛擬技術(shù)還能夠加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度，完善產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)協(xié)同設(shè)計(jì)制造

在農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造過(guò)程中運(yùn)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠最大程度提升產(chǎn)品的可靠性，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的成本費(fèi)用和設(shè)計(jì)時(shí)間。利用這一技術(shù)能夠使設(shè)計(jì)方案得到較快地更改，避免不夠完善的計(jì)劃造成生產(chǎn)成本浪費(fèi)。

3.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)過(guò)程中更加注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)

現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)機(jī)械種類和樣式差異不大，沒有較大的改良，所生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械不能完全滿足農(nóng)民的需要，而且作用較單一，如果能夠?qū)r(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，那么將會(huì)使農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的種類更加完善，并且能夠更大限度的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率[3]。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以較快捷、可靠地幫助研發(fā)人員設(shè)計(jì)出不同的農(nóng)業(yè)機(jī)械，這將是未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)的必然發(fā)展方向。

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)于我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展而言有著非常重要的作用。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用將使我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展更加完善，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。

[1]王維亮.數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].才智，2013.

[2]曲哲，王玨，徐洋.農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].成功（教育），2012.

[3]方子帆，舒文輝，陳少平.機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)信息管理平臺(tái)的開發(fā)[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010.