孫燕燕

摘要：UG軟件在機械設計領域具有強大功能。利用UG軟件對勺式玉米精密排種器進行三維建模，通過該實例介紹UG軟件在機械裝置設計及其裝配過程中的應用。結果表明，UG軟件可為農業(yè)機械裝置的研究設計提供新的可能性。

關鍵詞：UG軟件；排種器；建模；裝配；三維；應用

中圖分類號：TP391.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）02-0026-03

在機械自動化設計領域，需要對進行設計的裝置進行軟件仿真，這樣能夠有效地減低成本和對所設計的裝置進行改進與修正。三維建模能夠精準地對模型進行仿真和研究。三維建模的軟件有很多，都屬于三維CAD軟件的應用范疇。其中，UG（Unigraphics）軟件在設計理念上較其他的軟件有很大突破，具有強大的功能，能夠優(yōu)化三維建模，尤其體現(xiàn)在機械自動化領域。零件越是復雜，這種優(yōu)越性體現(xiàn)得越明顯。

勺式玉米精密排種器是在農業(yè)領域對玉米進行播種的自動機械化裝置。本課題利用UG軟件對勺式玉米精密排種器進行三維建模，以證明該軟件在設計領域的強大功能。

1 UG軟件及其主要技術特征

UG軟件由于其強大的功能，在各個領域的應用非常廣泛。其數據庫非常全面，可以與CAD/CAE/CAM等軟件實現(xiàn)對接和交換；在建模的過程中能夠實現(xiàn)實體建模、曲面建模和線框等方式的統(tǒng)一；建成的模型直觀并可參數驅動；二維、三維的模型能夠實現(xiàn)工程圖的轉換；二次開發(fā)功能強大，可與各種語言對接，實現(xiàn)圖形與語言的函數結合；界面人性化，簡介明了，易于學習。

2 排種器模型的建立

使用UG軟件建模，可以分為3種類型，即標準幾何體、簡單幾何體及復雜幾何體。標準幾何體是通過制定的命令直接生成的；簡單幾何體是在二維線框的基礎上，通過拉伸、回轉等命令實現(xiàn)的；復雜幾何體是在簡單幾何體的基礎上，通過凸臺、腔體、鏡像、抽殼等命令實現(xiàn)的。

勺式玉米精密排種器的主要結構包括投種輪、殼體、隔板、分種勺盤和軸盤，對其分別進行建模。

2.1 投種輪

投種輪建模步驟為：1） 采用草圖、拉伸建立投種輪基體；2） 孔命令生成3個通孔；3） 陣列30個U型孔。投種輪模型如圖1所示。

2.2 殼體

殼體建模步驟為：1） 采用草圖、拉伸建立殼體基體；2） 拉伸命令生成中心孔特征；3） 孔命令生成伸出項上的4個小孔；4） 求差命令完成投種口的標識。殼體模型如圖2所示。

2.3 隔板

隔板建模步驟為：1） 拉伸命令生成隔板基體；2） 陣列特征命令創(chuàng)建排種器的護種板；3） 孔命令生成中心孔特征；4） 用拔模命令形成內部的凹槽；5） 孔命令修剪投種口、定位孔等。隔板模型如圖3所示。

2.4 分種勺盤

分種勺盤建模步驟為：1） 采用草圖、拉伸生成勺盤基體；2） 孔命令生成各定位孔和中心孔；3） 建立15個剪切建立勺。分種勺盤模型如圖4所示。

2.5 軸盤焊合

軸盤焊合建模步驟為：1） 采用草圖、拉伸命令建立軸盤焊合基體；2） 基準平面命令生成鍵；3） 孔命令生成定位孔。軸盤焊合模型如圖5所示。

3 零部件模型的裝配

計算機虛擬裝配是通過計算機軟件實現(xiàn)對要設計和生產的產品進行虛擬裝配的過程。虛擬裝配的優(yōu)點是不需要生產出實際的產品，便可對其做出評價和預測。這樣設計出來的零件易于修改和創(chuàng)新，能夠有效節(jié)約成本。目前，在機械設計領域或其他產品的設計過程中，通常使用這樣的思路來完成零部件模型的設計。

在勺式玉米精密排種器各個零件三維模型的基礎上，采用虛擬裝配的方法進行處理，按照由底向上裝配順序完成排種器的虛擬裝配。具體操作過程為：

1） 放置元件軸盤焊合，放置位置為絕對原點；

2） 安裝殼體，使軸盤焊合和殼體連接，約束對齊、接觸；

3） 安裝投種輪，使投種輪中心孔通過軸盤焊合，約束同心；

4） 安裝隔板，以2和3的裝配參照，使隔板放在投種輪后，約束對齊、接觸；

5） 安裝分種勺盤，以2，3和4的裝配參照，約束對齊、接觸、距離。經過以上操作，排種器的虛擬裝配完成，其裝配圖如圖6所示。

4 結語

利用UG軟件對勺式玉米精密排種器進行三維建模，體現(xiàn)了該軟件在機械設計領域的強大功能，為農業(yè)機械裝置的研究設計提供了新的可能性。

參考文獻

[1] 胡建平，毛罕平.精密播種技術的研究與創(chuàng)新[J].農機化研究，2003（4）：52-53.

[2] 廖慶喜，舒彩霞.我國玉米精密排種器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].農業(yè)機械學報，2003（8）：25-27.

[3] 李世國，李強.Pro/ENGINEER Wildfire中文版范例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[4] 張偉.UG在機械設計中的應用解析[J].工程技術：全文版，2016（11）：227.

[5] 曾賺寶.UG軟件在機械設計中的應用探究[J].教育，2016（11）：317.

Application of UG Software on Agricultural Machinery Device Design

SUN Yanyan

（Liaoning Equipment Manufacture College， Shenyang 110161， China）

Abstract： UG software has powerful function in the machinery design field. In this paper scoop corn precision seed-metering device was 3D modeled by using UG software， and this example introduced the application of UG software on machinery device design and the assembling process. The results showed that UG software could provide new possibility for study design of agricultural machinery device.

Key words： UG software； seed-metering device； modeling； assemble； three-dimensional； application