梁金曉

（鶴壁技師學院，河南 鶴壁 458030）

1 農業(yè)機械設計的特點

農業(yè)機械設計領域的發(fā)展逐漸從圖紙設計轉變?yōu)橛嬎銠C設計，其整體的設計水平也在不斷提高，但是與工業(yè)建筑的設計技術相比，還存在著一些問題。例如重復設計創(chuàng)新力不強，設計人員的技術水平參差不齊等，現階段農業(yè)機械設計的特點有以下三個方面：1）農業(yè)機械設計的結構種類多樣，在農業(yè)生產過程中，對于農業(yè)機械的需求種類比較多，例如拖拉機、收割機、播種機等等[1]，不同機械的設計要求和設計技術也存在著一定的差別，導致CAD技術在實際的應用過程中需要經過多方面的分析和思考，技術所帶來的差異性容易增加成本的投入，也是農業(yè)機械設計領域需要重點考慮的問題；2）雖然很多農業(yè)機械在功能上是比較相似的，但是其吊裝工具和發(fā)動機的設計也存在著很大的差距，如果采用一樣的設計方案，不利于提升機械穩(wěn)定性；3）農業(yè)機械在使用過程中有季節(jié)性的特征，在不同季節(jié)下對農業(yè)機械的性能要求也存在著一定的差異，這在一定程度上影響著農業(yè)機械的設計。

2 CAD技術的概念及優(yōu)點

2.1 CAD技術的概念

CAD技術在開發(fā)過程中是能夠實現設計圖紙的智能化，將原本的圖紙設計轉變?yōu)橛嬎銠C設計，通過計算機設計來進行圖紙的繪畫。在工程設計中，CAD軟件的功能逐漸完善優(yōu)化，從二維的圖紙設計逐漸轉變?yōu)槿S的立體圖形設計，設計技術人員在日常工作中也逐漸增加了對CAD技術的使用次數，來參與到前期的工程設計中[2]。農業(yè)機械作為農業(yè)必不可少的使用設備，機械設備的工作原理和結構組成雖然不復雜，但是要想有效地提高機械設備的工作效率也是有一定的難度的，尤其是對農業(yè)發(fā)展來說，既要完成農業(yè)任務，還要確保農作物沒有遭到破壞，這對農業(yè)機械設備的精確化也提出了更高要求。CAD技術在一定程度上推進了農業(yè)機械的精細化設計，從機械的各個結構來提高機械的工作效率，為農民的生產活動提供支持和保障。

2.2 CAD技術的優(yōu)點

2.2.1 零件設計便捷化

在機械設計中應用CAD技術能夠將零件的各個設計直接的體現到結構中，在零件設計過程中可以充分考慮各個零件的連接程度和尺寸以及安裝的位置，還可以將零件的布置采用動畫播放的形式呈現，使設計人員能夠全方位地觀察各個零件在連接過程中的情況。在此背景下應用三維CAD技術能夠建立三維立體模型，分解和處理結構中的零件[3]，同時也可以設計零件的細節(jié)，在復雜的零件設計工作開展過程中，要將二維設計技術和三維技術進行結合，既能夠準確地定位零件，又可以完成結構的輪廓設計，在運動過程中既符合裝配的原理，也符合設計的要求。

2.2.2 縮短設計周期

在傳統的設計技術中，隨著設計水平的不斷提高，機械設計的時長在不斷縮減，三維CAD技術相比于傳統的設計能夠縮短一部分設計時間，機械設計周期更短。在CAD技術中還能夠提高機械的記憶功能，將以往的設計信息數據進行采集，提高整體的設計效率。

3 CAD技術在農業(yè)機械設計中的問題

3.1 普及度不高

雖然CAD技術在其他設計領域中得到了一定的應用，但是在農業(yè)機械設計中，CAD技術的普及度并不高，相比于其他設計領域缺乏一定的推廣度，這主要是因為農業(yè)機械自身的結構特點，讓很多設計技術沒有辦法融入到設計工作中。傳統的CAD設計技術采用的是二維平面的設計方法[4]，但隨著科技信息技術的發(fā)展，三維立體設計技術逐漸滿足了二維平面設計中的設計需求。但三維CAD技術的普及受到各項推廣因素的制約，這也是CAD技術在農業(yè)機械設計領域無法得到充分的推廣普及的主要原因。

3.2 缺乏規(guī)范化

與國際的設計技術和設計標準相比較，CAD設計中所使用到的標準還不夠規(guī)范，存在著一定的欠缺。在農業(yè)機械設計中，CAD技術的應用起步較晚，在設計軟件的選擇上也更多地選擇落后的設計軟件，導致整體的設計水平無法滿足相關的標準。缺乏專業(yè)的設計人員和規(guī)范的設計標準，也是導致設計水平無法得到提高的主要原因。

3.3 數據集成技術和網絡技術有待提高

CAD技術的輔助軟件在實踐應用過程中，整體的性能和設計在不斷提高，數據集成技術和計算機網絡應用作為農業(yè)機械設計中必不可少的技術，是CAD技術合理應用在農業(yè)機械設計中的保障[5]。但現階段數據集成技術并不完善，尤其是在農業(yè)機械設計方面，整體的數據集成技術無法滿足農業(yè)機械設計的標準，農機產品數據集成技術的落后導致整個設計單位內部的交流能力不強[6]，對于軟件之間的運行掌握不全面，同時又缺乏專業(yè)的培訓工作，員工在應用CAD技術時的整體水平也是參差不齊，CAD技術無法真正應用到農業(yè)機械設計中。

4 CAD技術在農業(yè)機械設計中的應用

傳統的農業(yè)機械設計都是靠手工圖紙的方式來進行的，在很多農業(yè)機械制造過程中都是需要經過設計階段，但是就現階段設計情況來看，大部分農業(yè)機械的功能比較完善，缺乏進一步的功能升級。因此在原有設計基礎上可以對機械進行理念完善，通過利用CAD技術來增強農業(yè)機械的工作性能。我國很多農業(yè)機械單位在應用CAD技術時，能夠改善農業(yè)機械的結構性能[7]，提高農業(yè)的生產效率，增加農業(yè)的生長效益。

4.1 CAD技術在農業(yè)機械模具中的應用

在農業(yè)機械設備制造過程中，農業(yè)機械模具是非常重要的生產設備，農業(yè)機械設施要想實現大規(guī)模的生產，必須要做好各種各樣的機械模具。在農業(yè)機械模具生產過程中不能夠出現任何的誤差，提高了對農業(yè)機械模具生產過程的要求。因此，CAD技術能夠提高模具設計的準確性，除了具備二維設計圖的相關功能之外，還能夠看到設計完成之后的三維立體效果，設計人員如果對模具的外觀不滿意，也可以及時利用CAD技術變化各個環(huán)節(jié)，尤其是在CAD軟件中，還可以拓展模具更多的功能。例如，進行動力學或有限元等模擬測試[8]，使整個機械設計更加嚴謹，確保所設計出來的產品能夠直接投入到生產中。除此之外，CAD技術所導出的各項數據圖片都可以在網絡中進行傳送和共享，有效提高了整個農業(yè)機械領域的生產效率。

4.2 CAD技術在農業(yè)機械車身中的應用

在設計農業(yè)機械零部件完成之后，需要組裝各個零部件。農業(yè)機械設備的不同功能要求對零部件之間的組裝工作和組裝結構也是有一定要求的，農業(yè)機械的外觀和結構對整個運行效率有著直接的影響，不同功能的農業(yè)機械在結構和外觀上也存在很大的差異。例如，插秧機和水稻收割機，其運行的功能不同，因此，必須要進行不同的零部件組裝。一般情況下，機械車身在進行CAD技術建立時，CAD技術作為一種數據集成技術，可以將很多個零散的部件進行連接，也可以利用這一技術合成設計機械的車身，主要包括了用戶群體、應用群體系統和環(huán)境處理等多個方面的內容[9]。在進行農業(yè)機械設計時，可以將設計相關零部件的內容導入到拼接軟件中，但由于整體的數據量比較大，需要拼接技術提供數據支持。在設計過程中，拼接技術還可以提供相應的數據分析和數據操作，不僅方便了車身結構的設計，還提高了整體的工作效率。此外，CAD技術提供了部件連接所需要的網絡平臺，操作平臺可以實現在CAD技術中多種平臺的應用，構建更加完善的CAD技術數據庫，很多數據信息不需要累計，可以有效減輕CAD軟件的工作負擔，提高軟件的整體運行效率。

4.3 完善CAD配套設備，提高設計效率

CAD技術的性能發(fā)揮還需要其他配套設備的支持和完善，在實際的CAD技術應用過程中，能夠進一步地提高CAD技術應用范圍，增加CAD技術的應用領域?，F階段，逐漸將CAD技術推廣到農業(yè)機械設計領域，在農業(yè)機械的發(fā)展過程中，由于整體的配套設施不完善，導致CAD技術的大部分功能無法發(fā)揮出優(yōu)勢，更無法滿足農業(yè)發(fā)展需求[10]。相關企業(yè)應該在日常設計工作中配套更加全面的CAD技術，尤其是要在三維CAD技術中引進更加先進的設備，并將設計設備和管理設備相結合，有效地改善農業(yè)機械設計和應用起步晚的問題。向工業(yè)領域中CAD技術的應用借鑒經驗，培養(yǎng)技術應用人才，提高整體的技術水平，在二維CAD技術的基礎上，不斷地提高CAD技術的繪圖效率和繪圖精準度；三維CAD技術中豐富技術的性能，不斷在農業(yè)機械設計中推廣應用，確保CAD技術的應用能夠符合農業(yè)機械設計的要求。企業(yè)在配備完善的設施時，應該增加企業(yè)對員工的培訓內容，確保設計人員能夠熟練掌握各個軟件的應用方法，設計出更加符合生產規(guī)律的農業(yè)機械設備，推進我國農業(yè)機械設計水平的提高。

4.4 CAD技術在農機產品智能化設計中的應用

在CAD技術的應用過程中，智能化的機械設計是現階段機械產品的主要目標。在我國農業(yè)快速發(fā)展的背景下，為了能夠提高農業(yè)的生產勞動力，滿足現階段農業(yè)生產對人力資源的需求，有效地緩解農業(yè)大面積的生產需求，將農業(yè)機械設備向著智能化、自動化的方向發(fā)展是一種必然趨勢。現階段CAD技術雖然在農業(yè)機械設計中占有著非常重要的地位，但是還需要進一步完善，在二維CAD技術和三維CAD技術的開發(fā)過程中，必須要確保技術的完整性，還要對技術人員進行相關的培訓，掌握二維CAD技術和三維CAD技術中的不同，在使用過程中能夠自由地進行切換，培養(yǎng)技術人員的創(chuàng)造創(chuàng)新能力，通過對機械產品的研究來實現智能化設計。

4.5 CAD技術在農業(yè)機械底盤中的應用

農業(yè)機械設計中底盤設計是非常重要的一項內容，底盤的穩(wěn)定性直接關系到農業(yè)機械設備的應用成果。在設計過程中，農業(yè)機械底盤的設計要和機械的整體性能、機械的車身結構相統一、相匹配，進而開展設計工作，CAD技術能夠有效地實現對農業(yè)機械底盤的3D設計，充分利用三維坐標來完成底盤的設計工作。在設計過程中，一是要建立相應的數據模型，能夠將農業(yè)機械底盤的整體性能和機械的車身結構相關數據填入到相對應的數據模型中。二是要檢查各個結構的位置以及車身的整體運行情況，確保底盤能夠與車身的結構相匹配。在填入數據的過程中，要確保數據的準確性，如果發(fā)現所設計的底盤數據無法與車身的結構相匹配，要及時地更換底盤的相關數據信息，不斷地進行三維試驗，確保所設計出來的底盤能夠與車身結構相匹配，農業(yè)機械設備能正常運行。

5 結語

綜上所述，CAD技術作為農業(yè)機械設計工作的基礎，被廣泛應用到機械零件的設計中，農業(yè)機械的整體設計水平在一定程度上決定了我國農業(yè)的發(fā)展水平。通過不斷提高CAD技術在農業(yè)機械設計中的應用程度，推動著農業(yè)機械設計逐漸向著自動化、智能化方向發(fā)展。面對農業(yè)生產對機械設備要求不斷提高的現狀，應該將二維CAD技術與三維CAD技術相結合，將CAD技術合理地應用在農業(yè)機械模具、農業(yè)機械車身、農機產品智能化和農業(yè)機械底盤中，充分地發(fā)揮CAD技術在農業(yè)機械設計中的積極作用，促進農業(yè)機械設計領域的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。