秦皇島市農機技術推廣總站　　鄭丹彤

智能CAD技術在農業(yè)機械設計中的應用

秦皇島市農機技術推廣總站鄭丹彤

在我國的機械制造行業(yè)中，CAD技術已經得到大量的運用，但是在農業(yè)機械方面依然處于基礎階段，還是以手工為主，例如利用模型、樣板等材料來進行農業(yè)機械的設計工作，并沒有使用CAD的設計措施?，F在，國外有很多農業(yè)機械公司都逐漸將CAD技術運用到農業(yè)機械設計中，而我國的農業(yè)機械公司依然還出現設計結果不夠準確，時間太長等問題，因此，對于這種現狀，我國農業(yè)機械公司必須充分利用CAD設計技術，以促進農業(yè)機械的發(fā)展。

CAD技術；農業(yè)；應用探討

在農村產業(yè)發(fā)展迅速的趨勢下，某些地區(qū)出現了勞動力不足的局面，爭奪勞力的問題比較嚴重。在經濟比較發(fā)達的區(qū)域已經逐漸推廣全程農業(yè)生產機械化的形式，農業(yè)生產的方式得到了良好的改善，來實現農村都市化、工業(yè)化和科學化的新標準。在優(yōu)異農業(yè)產品地區(qū)布局的構成下以及種植產業(yè)興起的情況下，農業(yè)產業(yè)化的運營模式、規(guī)范生產以及社會服務質量的提升，主要依賴農業(yè)機械所承受的農業(yè)勞動量。提倡農業(yè)機械化生產，既可以使農民有機會感受工業(yè)化、科學化產生的效益，還可以促進農業(yè)節(jié)約成本增加效益，提高農民的收入，促進農業(yè)機械產業(yè)的發(fā)展。［1］我國目前發(fā)展農業(yè)機械產業(yè)的趨勢很好，但是其中也存在不少問題，需要處理，如果農機高端產品研發(fā)工作得不到良好的發(fā)展，就算我國在制造產業(yè)方面取得了進步，但是制造能力與產品研制水平還是需要大力提升。智能CAD設計技術將是解決農業(yè)機械生產問題的關鍵措施。

1　什么是CAD技術

CAD也就是計算機輔助設計，是通過計算機超強的圖形調解功能以及精確的數據計算功能，有效的幫助生產技術人員進行產品規(guī)劃和仔細的分析，達到標準化的要求，同時能取得新成就的一種方法。

2　CAD技術在農業(yè)機械行業(yè)中應用的重要性

如今農業(yè)機械的配置和生產樣品的的驗證中，存在著很多不科學、不規(guī)范的設計，這些錯誤的地方有時候很難發(fā)現出來。在如今計算機技術飛速發(fā)展的情況下，大多數企業(yè)都運用了虛擬現實技術和機構仿真技術，大大減少了產品試行制作的時間，減少了生產費用，也給農機的發(fā)展帶來了新的條件。

計算機輔助技術改變了以往以手工為基礎的生產管理方式，也就是在圖形工作站上進行互動設計，通過數據資料發(fā)送產品概念，在標準的信息化產品模型下進行產品的設計調整、考察核算、數字控制技術以及質控技術等新型的管理措施。計算機輔助技術的發(fā)展和運用能力已成為權衡一個國家科技化發(fā)展水平的主要標準之一。

3　智能CAD技術與農機產品設計

3.1智能CAD技術

在工業(yè)技術的快速發(fā)展和市場競爭日漸激烈的趨勢下，產品更新的速度也愈來愈快，產品的設計時間也逐漸縮短，智能CAD技術也在按照數據集成——經過集成——企業(yè)集成的方向來發(fā)展。以往的CAD技術主要以計算為主，解決符號推導的工作有一定的難度，因為在農機規(guī)劃過程中符號推導工作占據著十分重要的地位，所以必須運用智能技術，應用專業(yè)技術，智能計算機輔助技術，以符合創(chuàng)新設計的標準。智能CAD技術重點分析三個方面的問題：設計理論的表達、建造模型的方法利用以及智能CAD系統(tǒng)結構。［2］智能CAD技術中的兩個關鍵的環(huán)節(jié)是理念設計和支持修改設計。

在農機規(guī)劃中應用智能CAD技術，能夠處理農業(yè)機械企業(yè)中反復設計情況以及資源使用率比較低的問題，大量減少產品研發(fā)時間，能夠帶來良好的經濟效益。

3.2農業(yè)機械設計領域的特點

因為現在農業(yè)機械企業(yè)大部分運用以往的設計技術，在運用現代設計技術上遠不及航天、汽車等行業(yè)，農業(yè)機械企業(yè)間進行重復設計的情況比較多，企業(yè)資源運用效率不高，出現農業(yè)機械產品規(guī)范化程度不高的問題，不能保證產品質量，就會給企業(yè)的利益造成影響。農機設計方面有以下幾個特點：

（1）結構種類繁多。比如在種植機械中，按照品種和栽培技藝的特征來劃分，可以分為中耕作物種植機械以及精準種植機械等；根據工作規(guī)律又可以劃分為穩(wěn)定型種植機械和氣力式種植機械等。

（2）結構比較平穩(wěn)、不是很繁瑣。種植機械通常由機柜、吊裝工具、傳遞動力系統(tǒng)、開掘溝渠的裝置、施肥裝置以及覆蓋土壤器等構成，不同類型的種植機械使用的零件種類以及結構數據也有所不同，但是功能都差不多。這種穩(wěn)定性的結構有利于使用模塊修改設計技術以及數據設計方法；

（3）農機的使用操作會受到季節(jié)的影響，導致研發(fā)時間較長，運用智能CAD技術能有效改善這個問題，減少產品研發(fā)時間，控制成本。

4　CAD技術在農業(yè)機械行業(yè)中存在的問題

4.1只是將其當做繪圖工具

當前，我國大部分農業(yè)機械企業(yè)主要把CAD技術運用于平面繪圖上，僅僅是在設計中的繪圖時段使用了計算機，并未足夠發(fā)揮其輔助設計的功能。

4.2農業(yè)機械缺少專業(yè)性的計算機輔助設計軟件

如今運用的計算機輔助設計軟件，大部分是平面或者空間機械計算機輔助設計通用軟件，這類軟件缺乏農業(yè)機械標準化元件和經常使用的零部件以及農業(yè)機械經常用到的圖形記號或文字等，也不能滿足農業(yè)機械設計過程中計算和所需數據的查找。農業(yè)機械企業(yè)應該需要一種能夠自帶農機標準化元件以及經常用到的參考數據的圖庫，具備各個種類農業(yè)機械設計指引模塊的專業(yè)性計算機輔助設計軟件。

4.3工作規(guī)范化比較落后

在計算機輔助設計技術規(guī)范化方面，我們國家的設計標準不能與國際標準的創(chuàng)新和改革保持同步，我們國家的CAD軟件系統(tǒng)在信息交流以及設計標準方面還有很多問題。農業(yè)機械企業(yè)在運用CAD技術的時候，也并沒有依照CAD自身的特性，而是對企業(yè)已經設立的標準進行了修改或者設立了新標準，這給農機企業(yè)之間的交流以及企業(yè)內部的信息交換造成了巨大的影響，因此，難以提高農業(yè)機械企業(yè)的CAD運用水平。

4.4數據集成技術以及網絡化技術不夠先進

現代集成制造系統(tǒng)是通過很多的集成形式達到計算機輔助設計/計算機輔助工程/計算機輔助加工計劃/計算機輔助制造/計算機輔助質量/產品數據管理/企業(yè)資源計劃整體化的解決方法，進而促進企業(yè)信息化的發(fā)展。農業(yè)機械企業(yè)的數據集成技術十分落后，企業(yè)各個單位互不干涉，運用不同功能的軟件，很多軟件之間不能共同享用數據資源、缺少通訊接口，各個部門之間、各個軟件之間很難進行通信。［3］而CAD技術運用網絡技術能夠達到數據資源共享的目的，給設計過程創(chuàng)建有利的條件。農機的設計工作是具有代表性的整體性工作，需要所有工作成員之間共同合作，所有成員之間進行相互溝通，一定要采用CSCW（計算機支持協(xié)同工作）技術，實現所有成員之間進行溝通的目的，這需要以網絡為根源。當前，農業(yè)機械企業(yè)網絡技術不夠先進，很難達到在不同結構環(huán)境下的聯合設計以及形成網上企業(yè)的能力。

4.5缺乏長遠的系統(tǒng)規(guī)劃

大多數的農業(yè)機械企業(yè)在選用計算機輔助設計軟件時，都想選擇技術最優(yōu)異、功能最全面的計算機輔助設計軟件，并沒有對自身人員的配置、運用目的、管理能力等進行完整的分析，沒有做足長遠發(fā)展的方案，沒有對軟件承擔方研究開發(fā)以及長久發(fā)展的水平進行詳細的考查，只是簡單仿造其他機械行業(yè)。而某些軟件承擔方因為自身問題，導致運用這些軟件的公司不能得到軟件的升級和往后服務功能，無奈情況下企業(yè)只好改用其他CAD系統(tǒng)，但是企業(yè)之前積累的技術資料又不能被新的CAD系統(tǒng)所辨別，這樣會給企業(yè)帶來巨大的損失。

5　總結

CAD技術的產生給我國農業(yè)機械的發(fā)展帶來了新理念。農業(yè)機械發(fā)展過程中會大量運用到計算機輔助技術。另外，在農業(yè)機械建造過程中，加工領域、工業(yè)機器人及揉性集成制作技術等方面也會得到大量運用，將會大幅度提高農機的建造質量和可靠度。所以，運用計算機輔助設計技術來發(fā)展農業(yè)機械制造產業(yè)，才能有效提高我國農業(yè)機械的競爭能力。

［1］楊華，肖潔.三維CAD技術在農業(yè)人機械設計中的應用［J］.貴州農機化，2012（04）.

［2］潘桂銀.計算機輔助技術在農業(yè)機械設計中的應用［J］.南方農機，2011（12）.

［3］李德慶.淺談CAD技術在現代機械設計中的應用［J］.新課程學習（下），2012（12）.