張保剛，沈小威，黎亞亮

（機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450007）

在過去的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，設(shè)計(jì)和制造人員需要提前對(duì)于產(chǎn)品和部件性能有非常詳細(xì)的了解，在設(shè)計(jì)完成后需要通過檢測(cè)來確定產(chǎn)品以及部件能否滿足實(shí)際的需要，一旦出現(xiàn)實(shí)際需要無法滿足的情況，就需要設(shè)計(jì)人員重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的生產(chǎn)模式浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械加大生產(chǎn)和研發(fā)是非常不利的。

1 虛擬制造技術(shù)的分析

1.1 虛擬制造技術(shù)定義分析

虛擬制造技術(shù)是一種通過計(jì)算機(jī)對(duì)顯示制造過程和結(jié)果進(jìn)行顯示的技術(shù)，通過科學(xué)的計(jì)算，利用計(jì)算機(jī)可以虛擬實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等一系列的過程，從中得到相關(guān)的資料，通過利用虛擬制造技術(shù)，可以幫助設(shè)計(jì)人員更好地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在實(shí)際制造和使用中存在的問題，從而方便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行改進(jìn)，通過這樣的流程可以有效地縮短設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)間，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)以及虛擬制造

在應(yīng)用過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中展現(xiàn)了非常大的發(fā)展?jié)摿?，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可將虛擬制造技術(shù)的功能進(jìn)一步強(qiáng)化。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，可通過計(jì)算機(jī)對(duì)于真實(shí)世界進(jìn)行一定程度的模擬和再現(xiàn)，通過這樣的三維環(huán)境可以讓設(shè)計(jì)人員更加科學(xué)的進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，在這樣的情況下，對(duì)于農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)以及使用過程中的問題都可以很好的做出預(yù)警，并且提前采取合理的改進(jìn)措施。虛擬制造技術(shù)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。

2 虛擬制造體系結(jié)構(gòu)分析

隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬制造技術(shù)也在不斷的發(fā)展，目前我國(guó)較為先進(jìn)的虛擬制造體系結(jié)構(gòu)是由上海交通大學(xué)提出的虛擬總線VM體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)虛擬總線VM體系結(jié)構(gòu)，可以將農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的虛擬制造結(jié)構(gòu)和體系分為數(shù)據(jù)層、活動(dòng)層、應(yīng)用層、控制層以及界面層這五大結(jié)構(gòu)，這五大結(jié)構(gòu)之間彼此密切的聯(lián)系，在虛擬制造技術(shù)中占據(jù)了很大的比例，只有更好地了解和認(rèn)識(shí)這五大結(jié)構(gòu)，才可以更好地將虛擬制造技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之中。

2.1 虛擬制造系統(tǒng)構(gòu)成

農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品虛擬制造技術(shù)的系統(tǒng)只要是有三個(gè)部分組成的，分別對(duì)應(yīng)的是硬件資源、虛擬物理系統(tǒng)和虛擬信息系統(tǒng)。在這樣的情況下，虛擬制造系統(tǒng)只要依靠的軟硬件系統(tǒng)為CAD|CAM|CAE，從而對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等一系列過程進(jìn)行控制，其中環(huán)境評(píng)價(jià)、成本設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型中的主要內(nèi)容，生產(chǎn)過程中的主要內(nèi)容則由加工方法、控制方案等環(huán)節(jié)來構(gòu)成。

2.2 虛擬制造技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

虛擬制造技術(shù)目前在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，其中最為典型的就是聯(lián)合收割機(jī)中的脫離機(jī)械中的應(yīng)用。作為聯(lián)合收割機(jī)非常重要的一個(gè)部分，脫粒機(jī)械的工作狀態(tài)直接影響著整個(gè)聯(lián)合收割機(jī)的工作效率和質(zhì)量。在這樣的情況下，進(jìn)行脫粒機(jī)械的虛擬制造過程中，技術(shù)人員應(yīng)該充分的利用三維模型來對(duì)脫粒機(jī)械的運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬，從而更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證脫粒機(jī)械的作用可以充分發(fā)揮出來。

隨著科技的不斷進(jìn)步，建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合基礎(chǔ)上的虛擬制造技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。通過更加清晰和準(zhǔn)確地反映出產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的實(shí)際情況，從而更好地幫助工作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，這使得虛擬制造技術(shù)為我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展和推廣提供了非常大的幫助。目前我國(guó)的虛擬制造技術(shù)應(yīng)用過程中還存在著一些問題等待解決，相信隨著虛擬制造技術(shù)的不斷完善，必將可以為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造提供更好的幫助。