時(shí)間：2023-09-26 09:30:45
序論：在您撰寫農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：CAD；農(nóng)業(yè)機(jī)械；機(jī)械工程設(shè)計(jì)
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械在促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用。農(nóng)業(yè)機(jī)械面臨著快速投入市場、高質(zhì)量、高效率、自動化、精密化的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)手工制圖存在制圖速度慢、改型困難、精度差、設(shè)計(jì)還原度差等許多方面的不足，研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，具有重要實(shí)踐意義。
1機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD
1.1機(jī)械制圖
機(jī)械制圖是用圖樣表示結(jié)構(gòu)尺寸、工作原理和技術(shù)要求的學(xué)科，機(jī)械制圖的工作產(chǎn)品是圖樣（圖紙），是表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和制造要求的重要技術(shù)文件。符合工程設(shè)計(jì)要求的機(jī)械制圖至少應(yīng)包含如下兩個方面的內(nèi)容：1）遵守國家標(biāo)準(zhǔn)[1]。在我國，國家標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)械圖樣有嚴(yán)格的規(guī)定，圖紙幅面、標(biāo)題欄、比例、字體、圖線、尺寸標(biāo)注等具有明確標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，圖樣才具有普適性和可讀性，才能做到盡可能減少制造環(huán)節(jié)的理解歧義。2）嚴(yán)格執(zhí)行正投影法和三視圖要求[2]。正投影法是繪制和識讀圖樣的理論基礎(chǔ)，三視圖是機(jī)械設(shè)計(jì)的制圖技術(shù)基礎(chǔ)。正投影法投影線垂直與投影面，能夠表達(dá)物體的真實(shí)形狀和比例。主視圖、俯視圖、左視圖將立體器物用三個方向的投影平面視圖繪制出來，構(gòu)成實(shí)物結(jié)構(gòu)、尺寸的完整表達(dá)。
1.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
CADCAD讓機(jī)械設(shè)計(jì)從鉛筆、直尺畫圖的繁瑣勞動中解脫出來，讓設(shè)計(jì)人員真正做到關(guān)注設(shè)計(jì)與構(gòu)思。CAD繪圖軟件構(gòu)建并保存大量的標(biāo)準(zhǔn)件庫、零件庫、部件庫、常用件庫等，且擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲等工作，極大提高了工程設(shè)計(jì)制圖的效率。CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用如下：1）豐富的圖形及符號庫。機(jī)械設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號會經(jīng)常用到，一方面，CAD繪圖軟件提供大量的標(biāo)準(zhǔn)件庫；另一方面，工程設(shè)計(jì)中可以不斷積累行業(yè)所用的圖形符號，形成自制件庫。這些圖形符號可以隨用隨調(diào)，通過圖形符號的組合，“搭積木”式的構(gòu)造工程設(shè)計(jì)構(gòu)思和圖樣。2）高效的制圖效率。制圖是設(shè)計(jì)中將設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為制造圖紙的途徑，是機(jī)械設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的步驟。傳統(tǒng)基于紙媒介的手工繪制，任何一次設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)改型，必須一筆一劃從頭做起，耗時(shí)、工作效率低下。CAD軟件提供了豐富的基礎(chǔ)庫，存儲了應(yīng)用模板等強(qiáng)大功能，使制圖工作變得高效，準(zhǔn)確并規(guī)范。對于設(shè)計(jì)改型類工作，更是可以調(diào)出原有圖樣，進(jìn)行適應(yīng)性修改即可得到新的圖樣，極大提高了新型改良機(jī)械設(shè)計(jì)效率。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
2.1農(nóng)業(yè)機(jī)械種類繁多
農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊根據(jù)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，收錄了二十五類農(nóng)業(yè)機(jī)械[2]。其中包括以下幾個方面：1）農(nóng)業(yè)動力機(jī)械。包含拖拉機(jī)、農(nóng)船掛槳掛機(jī)、農(nóng)田基建機(jī)械。2）農(nóng)田作業(yè)機(jī)械。包含耕地機(jī)械、整地機(jī)械、播種機(jī)械、水稻種植機(jī)械、中耕施肥機(jī)械、植保機(jī)械、噴灌微灌設(shè)備、潛水電泵、谷物棉花等多種類植物收獲機(jī)械。3）畜禽機(jī)械。包含牧草青飼收儲機(jī)械、飼料加工機(jī)械、畜禽飼養(yǎng)機(jī)械。以播種機(jī)械為例，又可細(xì)分為谷物條播機(jī)、精密播種機(jī)、旋耕播種機(jī)、鋪膜播種機(jī)、免耕播種機(jī)、小區(qū)播種機(jī)等。僅谷物條播排種器就可分為外槽輪式、內(nèi)槽輪式、滾齒式、擺桿式、紋盤式、離心式等多種類型。
2.2涉及機(jī)械工程設(shè)計(jì)所有子系統(tǒng)
農(nóng)業(yè)機(jī)械幾乎包含機(jī)械工程設(shè)計(jì)所涉及的全部子系統(tǒng)，如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等。以農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)機(jī)組為例，拖拉機(jī)將動力傳遞到農(nóng)機(jī)具，構(gòu)成拖拉機(jī)—農(nóng)機(jī)作業(yè)機(jī)組，這個系統(tǒng)包含了液壓懸掛裝置、牽引和拖掛裝置、動力輸出軸以及動力輸出帶輪等復(fù)雜子系統(tǒng)，而其中的液壓懸掛裝置就由懸掛裝置、液壓系統(tǒng)、操作和耕深控制機(jī)構(gòu)組成。由此可知，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)需要具有較高的系統(tǒng)構(gòu)建能力、系統(tǒng)分解能力和工程設(shè)計(jì)水平。
3拖拉機(jī)液壓懸掛裝置CAD工程設(shè)計(jì)實(shí)踐
CAD輔助工程設(shè)計(jì)，分為三大主要步驟，一是原理分析和方案設(shè)計(jì)，二是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)，三是繪圖試制和分析。
3.1原理分析
以農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊為參考，液壓懸掛裝置是掛接和升降機(jī)具，并向作業(yè)機(jī)具傳遞牽引力。液壓懸掛裝置設(shè)計(jì)要求包括：1）連桿位置和尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，以保證牽引裝置和不同農(nóng)機(jī)具接口的互換性；2）應(yīng)產(chǎn)生足夠的牽引力，保證農(nóng)機(jī)具具有良好的入土動能，能在較短擺動距離達(dá)到所需力量要求，并且保持穩(wěn)定的牽引力；3）擺動不能超過一定范圍，應(yīng)設(shè)計(jì)限位機(jī)構(gòu)；4）機(jī)具靜態(tài)固定位置應(yīng)滿足運(yùn)輸要求。
3.2拖拉機(jī)懸掛裝置組成圖——方案設(shè)計(jì)
通常采用三點(diǎn)懸掛（有三個鉸鏈），在履帶式拖拉機(jī)中也有采用兩點(diǎn)懸掛的，裝置構(gòu)成圖如圖1所示[2]。各裝置部件的作用如下：下拉桿提升農(nóng)具、傳遞牽引力；上拉桿調(diào)節(jié)農(nóng)具縱向平面的俯仰；提升臂帶動提升桿和下拉桿上升（下降是靠農(nóng)具的重力）；提升桿傳遞提升牽引力的中間部件。
3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在原理圖基礎(chǔ)上明確構(gòu)形、定材料、定尺寸等，并對功能面變形、聯(lián)接變形、材料變形等做出規(guī)定。在拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì)中，需要明確以下幾個方面：1）后置三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)有關(guān)的懸掛點(diǎn)尺寸。包括上下懸掛點(diǎn)的聯(lián)接銷直徑、球接頭寬度、鎖銷孔距離，以及下懸掛點(diǎn)到拖拉機(jī)中心平面的橫向距離，下懸掛點(diǎn)的橫向擺動量，下拉桿水平時(shí)動力輸出末端至下懸掛點(diǎn)的距離等參數(shù)規(guī)范。2）提升高度、提升行程及水平調(diào)節(jié)范圍。包括下懸掛點(diǎn)最低高度、水平調(diào)節(jié)范圍、提升高度、運(yùn)輸高度（下懸掛點(diǎn)軸線與地面完全平行）、下懸掛點(diǎn)間隙、立柱調(diào)節(jié)范圍、最高位置時(shí)最小高度、最低位置時(shí)最大高度、自由扭轉(zhuǎn)浮動量等參數(shù)規(guī)范。3）懸掛桿件瞬心位置。包括水平匯聚距離和垂直匯聚距離尺寸規(guī)定。根據(jù)不同的拖拉機(jī)規(guī)格進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)選擇，具體可以查看農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，當(dāng)使用特殊農(nóng)具時(shí)，可以改變部分尺寸。
3.4CAD輔助繪圖與分析
3.4.1平面設(shè)計(jì)利用二維平面三視圖繪制圖樣文件，主要包括以下文件：1）繪制原理圖；2）繪制各零件圖；3）繪制部件裝配圖；4）繪制總裝配圖；5）形成其他種類技術(shù)文件。
3.4.2三維立體設(shè)計(jì)必要情況下可進(jìn)行三維模型繪制，三維模型繪制可用于計(jì)算機(jī)模擬裝配，更能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，有利于設(shè)計(jì)改正。三維模型繪制分層級包含：1）三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)；2）三維零件設(shè)計(jì)；3）三維零件模擬裝配；4）三維模擬裝配實(shí)體動態(tài)行為仿真。
3.4.3計(jì)算機(jī)輔助有限元分析參考農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊規(guī)定，利用結(jié)構(gòu)剛度矩陣的組集，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件處理，對農(nóng)機(jī)機(jī)架、接頭進(jìn)行有限元建模，利用位移函數(shù)和剛度矩陣對機(jī)架梁、接頭等承力部件進(jìn)行有限元分析。由于邊界條件的不同處理方式會對有限元方程所求解產(chǎn)生較大的影響，一般要求工程設(shè)計(jì)中保持相對一致的邊界條件處理，并盡可能形成邊界條件處理規(guī)范。
4CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用建議
4.1加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的使用
農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的鉸鏈以及組裝接口部件要求選用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。盡量采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的連接部件，有保證農(nóng)業(yè)機(jī)械組裝靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡便、獲取和使用成本低等優(yōu)勢。若采用特殊規(guī)范自制件，接口普適性差，加工周期難以保證，制作成本高，且質(zhì)量難以保證[3]。
4.2關(guān)注性能成本設(shè)計(jì)要素
農(nóng)業(yè)機(jī)械要求功能合用，性能合理，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度配比科學(xué)。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意評估農(nóng)機(jī)具性能和安全余量，避免功能性能過剩引起不必要的使用成本浪費(fèi)[4]。成本控制是一個綜合因素，它體現(xiàn)在材料選用、結(jié)構(gòu)用料、制作工藝、使用效率、保養(yǎng)維護(hù)等各個環(huán)節(jié)，關(guān)注設(shè)計(jì)中的成本控制，良好的設(shè)計(jì)成本控制是設(shè)計(jì)者知識和技能的充分體現(xiàn)。
4.3關(guān)注設(shè)計(jì)工藝性
農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)輸出圖樣是農(nóng)機(jī)具制造和加工的依據(jù)，設(shè)計(jì)工藝性決定了工程設(shè)計(jì)的可制造性。設(shè)計(jì)工藝性是功能性能、生產(chǎn)加工、生命周期成本、可靠性、安全性、維護(hù)性等綜合平衡的體現(xiàn)，采用符合現(xiàn)有生產(chǎn)條件、零部件規(guī)范、裝配簡潔的工藝性設(shè)計(jì)方法是成功設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)、合理、可靠制作設(shè)備的關(guān)鍵。
[關(guān)鍵詞]逆向工程農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用
引言
隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的逐步深入推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的技術(shù)要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進(jìn)理念的引入也迫使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)調(diào)整研發(fā)模式。因此，在保正質(zhì)量達(dá)到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本就成了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要課題。逆向工程技術(shù)的出現(xiàn)，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習(xí)慣的一種方式，他的基本過程為，設(shè)計(jì)者先進(jìn)行市場調(diào)查，得到研發(fā)產(chǎn)品的基本構(gòu)思，借助CAD設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的3D模型，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)經(jīng)由數(shù)控機(jī)床產(chǎn)出產(chǎn)品。然而在許多實(shí)際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數(shù)據(jù)模型，這種情況下，需要使用一些方法將實(shí)物轉(zhuǎn)化成三維數(shù)據(jù)模型，這種從實(shí)物獲得產(chǎn)品的三維模型，進(jìn)而使用三維模型開發(fā)生產(chǎn)的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實(shí)物或模型進(jìn)行測量，根據(jù)測量所得的數(shù)據(jù)，采用三維建模方法，重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、材料、工藝裝配等各個方面進(jìn)行分析研究，研制出與原型形相似，但結(jié)構(gòu)、性能等方面更為先進(jìn)的產(chǎn)品。應(yīng)用逆向工程的基本過程如下：
2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)代化逐步推進(jìn)，模具在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用也日漸普遍。逆向工程以其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，契合了模具本身的特點(diǎn)，故而在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。逆向工程在模具生產(chǎn)中的一個重要應(yīng)用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設(shè)計(jì)的完結(jié)，而在在模具實(shí)際生產(chǎn)前，設(shè)計(jì)人員往往需要反復(fù)對模具進(jìn)行型面的修改，而這些修改均不能現(xiàn)在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導(dǎo)致模具的設(shè)計(jì)成本增高和生產(chǎn)周期變長。應(yīng)用逆向工程技術(shù)，可以對已經(jīng)修改的模具進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描，然后進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和曲面重構(gòu)，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產(chǎn)，從而縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。逆向工程的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是修復(fù)損壞或者磨損模具。大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的大型覆蓋件模具是農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的普遍和關(guān)鍵性工藝裝備。然而，由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導(dǎo)致模具生產(chǎn)成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復(fù)磨具方法由于缺少可靠的參照標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常導(dǎo)致修復(fù)失敗甚至模具徹底報(bào)廢。逆向工程技術(shù)的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復(fù)后模型的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能進(jìn)行評價(jià)，提出進(jìn)一步改進(jìn)方案。如今，逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛使用于模具修復(fù)領(lǐng)域，提高了模具修復(fù)效率，延長了模具使用時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。
2.2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械二次創(chuàng)新中的應(yīng)用
與發(fā)達(dá)國家相比，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平仍處于農(nóng)業(yè)機(jī)械化中級階段的起步階段，制約農(nóng)業(yè)機(jī)械化的一個重要原因就是農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平的差距。引進(jìn)吸收新技術(shù)就是快速填補(bǔ)技術(shù)空白，彌補(bǔ)技術(shù)缺陷的重要手段。然而由于技術(shù)封鎖等原因，往往無法得到機(jī)械的原圖紙和三維模型數(shù)據(jù)，這時(shí)逆向工程技術(shù)就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產(chǎn)品拆分；然后將每一個核心部進(jìn)行三維掃描，數(shù)據(jù)處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復(fù)制粘貼”，是在理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想，技術(shù)理念的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次創(chuàng)新，這一點(diǎn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設(shè)計(jì)人員在充分理解國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出適合我國土壤成分、地質(zhì)地形、工作環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的農(nóng)業(yè)機(jī)械。
3總結(jié)
如今逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域,其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也正在廣泛的被工程技術(shù)人員關(guān)注。逆向工程技術(shù)可以輔助農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，減少生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，因而在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有良好的理論研究和實(shí)際應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003;
逆向工程技術(shù)是近年來逐漸發(fā)展起來的先進(jìn)技術(shù)，它的出現(xiàn)給農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。本文首先介紹了逆向工程技術(shù)，然后闡述了逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]
逆向工程；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用
引言
隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的逐步深入推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的技術(shù)要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進(jìn)理念的引入也迫使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)調(diào)整研發(fā)模式。因此，在保正質(zhì)量達(dá)到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本就成了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要課題。逆向工程技術(shù)的出現(xiàn)，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習(xí)慣的一種方式，他的基本過程為，設(shè)計(jì)者先進(jìn)行市場調(diào)查，得到研發(fā)產(chǎn)品的基本構(gòu)思，借助CAD設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的3D模型，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)經(jīng)由數(shù)控機(jī)床產(chǎn)出產(chǎn)品。然而在許多實(shí)際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數(shù)據(jù)模型，這種情況下，需要使用一些方法將實(shí)物轉(zhuǎn)化成三維數(shù)據(jù)模型，這種從實(shí)物獲得產(chǎn)品的三維模型，進(jìn)而使用三維模型開發(fā)生產(chǎn)的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實(shí)物或模型進(jìn)行測量，根據(jù)測量所得的數(shù)據(jù)，采用三維建模方法，重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、材料、工藝裝配等各個方面進(jìn)行分析研究，研制出與原型形相似，但結(jié)構(gòu)、性能等方面更為先進(jìn)的產(chǎn)品。
2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)代化逐步推進(jìn)，模具在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用也日漸普遍。逆向工程以其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，契合了模具本身的特點(diǎn)，故而在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。逆向工程在模具生產(chǎn)中的一個重要應(yīng)用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設(shè)計(jì)的完結(jié)，而在在模具實(shí)際生產(chǎn)前，設(shè)計(jì)人員往往需要反復(fù)對模具進(jìn)行型面的修改，而這些修改均不能現(xiàn)在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導(dǎo)致模具的設(shè)計(jì)成本增高和生產(chǎn)周期變長。應(yīng)用逆向工程技術(shù)，可以對已經(jīng)修改的模具進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描，然后進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和曲面重構(gòu)，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產(chǎn)，從而縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。逆向工程的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是修復(fù)損壞或者磨損模具。大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的大型覆蓋件模具是農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的普遍和關(guān)鍵性工藝裝備。然而，由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導(dǎo)致模具生產(chǎn)成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復(fù)磨具方法由于缺少可靠的參照標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常導(dǎo)致修復(fù)失敗甚至模具徹底報(bào)廢。逆向工程技術(shù)的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復(fù)后模型的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能進(jìn)行評價(jià)，提出進(jìn)一步改進(jìn)方案。如今，逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛使用于模具修復(fù)領(lǐng)域，提高了模具修復(fù)效率，延長了模具使用時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。
2.2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械二次創(chuàng)新中的應(yīng)用
與發(fā)達(dá)國家相比，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平仍處于農(nóng)業(yè)機(jī)械化中級階段的起步階段，制約農(nóng)業(yè)機(jī)械化的一個重要原因就是農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平的差距。引進(jìn)吸收新技術(shù)就是快速填補(bǔ)技術(shù)空白，彌補(bǔ)技術(shù)缺陷的重要手段。然而由于技術(shù)封鎖等原因，往往無法得到機(jī)械的原圖紙和三維模型數(shù)據(jù)，這時(shí)逆向工程技術(shù)就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產(chǎn)品拆分；然后將每一個核心部進(jìn)行三維掃描，數(shù)據(jù)處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復(fù)制粘貼”，是在理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想，技術(shù)理念的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次創(chuàng)新，這一點(diǎn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設(shè)計(jì)人員在充分理解國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出適合我國土壤成分、地質(zhì)地形、工作環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的農(nóng)業(yè)機(jī)械。
3總結(jié)
如今逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域,其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也正在廣泛的被工程技術(shù)人員關(guān)注。逆向工程技術(shù)可以輔助農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，減少生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，因而在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有良好的理論研究和實(shí)際應(yīng)用前景。
作者：馮驥強(qiáng) 單位：黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
參考文獻(xiàn)
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003;
關(guān)鍵詞：CAD；農(nóng)業(yè)機(jī)械；機(jī)械工程設(shè)計(jì)
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械在促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用。農(nóng)業(yè)機(jī)械面臨著快速投入市場、高質(zhì)量、高效率、自動化、精密化的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)手工制圖存在制圖速度慢、改型困難、精度差、設(shè)計(jì)還原度差等許多方面的不足，研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，具有重要實(shí)踐意義。
1機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD
1.1機(jī)械制圖。機(jī)械制圖是用圖樣表示結(jié)構(gòu)尺寸、工作原理和技術(shù)要求的學(xué)科，機(jī)械制圖的工作產(chǎn)品是圖樣（圖紙），是表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和制造要求的重要技術(shù)文件。符合工程設(shè)計(jì)要求的機(jī)械制圖至少應(yīng)包含如下兩個方面的內(nèi)容：1）遵守國家標(biāo)準(zhǔn)[1]。在我國，國家標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)械圖樣有嚴(yán)格的規(guī)定，圖紙幅面、標(biāo)題欄、比例、字體、圖線、尺寸標(biāo)注等具有明確標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，圖樣才具有普適性和可讀性，才能做到盡可能減少制造環(huán)節(jié)的理解歧義。2）嚴(yán)格執(zhí)行正投影法和三視圖要求[2]。正投影法是繪制和識讀圖樣的理論基礎(chǔ)，三視圖是機(jī)械設(shè)計(jì)的制圖技術(shù)基礎(chǔ)。正投影法投影線垂直與投影面，能夠表達(dá)物體的真實(shí)形狀和比例。主視圖、俯視圖、左視圖將立體器物用三個方向的投影平面視圖繪制出來，構(gòu)成實(shí)物結(jié)構(gòu)、尺寸的完整表達(dá)。1.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。CADCAD讓機(jī)械設(shè)計(jì)從鉛筆、直尺畫圖的繁瑣勞動中解脫出來，讓設(shè)計(jì)人員真正做到關(guān)注設(shè)計(jì)與構(gòu)思。CAD繪圖軟件構(gòu)建并保存大量的標(biāo)準(zhǔn)件庫、零件庫、部件庫、常用件庫等，且擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲等工作，極大提高了工程設(shè)計(jì)制圖的效率。CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用如下：1）豐富的圖形及符號庫。機(jī)械設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號會經(jīng)常用到，一方面，CAD繪圖軟件提供大量的標(biāo)準(zhǔn)件庫；另一方面，工程設(shè)計(jì)中可以不斷積累行業(yè)所用的圖形符號，形成自制件庫。這些圖形符號可以隨用隨調(diào)，通過圖形符號的組合，“搭積木”式的構(gòu)造工程設(shè)計(jì)構(gòu)思和圖樣。2）高效的制圖效率。制圖是設(shè)計(jì)中將設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為制造圖紙的途徑，是機(jī)械設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的步驟。傳統(tǒng)基于紙媒介的手工繪制，任何一次設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)改型，必須一筆一劃從頭做起，耗時(shí)、工作效率低下。CAD軟件提供了豐富的基礎(chǔ)庫，存儲了應(yīng)用模板等強(qiáng)大功能，使制圖工作變得高效，準(zhǔn)確并規(guī)范。對于設(shè)計(jì)改型類工作，更是可以調(diào)出原有圖樣，進(jìn)行適應(yīng)性修改即可得到新的圖樣，極大提高了新型改良機(jī)械設(shè)計(jì)效率。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
2.1農(nóng)業(yè)機(jī)械種類繁多。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊根據(jù)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，收錄了二十五類農(nóng)業(yè)機(jī)械[2]。其中包括以下幾個方面：1）農(nóng)業(yè)動力機(jī)械。包含拖拉機(jī)、農(nóng)船掛槳掛機(jī)、農(nóng)田基建機(jī)械。2）農(nóng)田作業(yè)機(jī)械。包含耕地機(jī)械、整地機(jī)械、播種機(jī)械、水稻種植機(jī)械、中耕施肥機(jī)械、植保機(jī)械、噴灌微灌設(shè)備、潛水電泵、谷物棉花等多種類植物收獲機(jī)械。3）畜禽機(jī)械。包含牧草青飼收儲機(jī)械、飼料加工機(jī)械、畜禽飼養(yǎng)機(jī)械。以播種機(jī)械為例，又可細(xì)分為谷物條播機(jī)、精密播種機(jī)、旋耕播種機(jī)、鋪膜播種機(jī)、免耕播種機(jī)、小區(qū)播種機(jī)等。僅谷物條播排種器就可分為外槽輪式、內(nèi)槽輪式、滾齒式、擺桿式、紋盤式、離心式等多種類型。2.2涉及機(jī)械工程設(shè)計(jì)所有子系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)機(jī)械幾乎包含機(jī)械工程設(shè)計(jì)所涉及的全部子系統(tǒng)，如動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)等。以農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)機(jī)組為例，拖拉機(jī)將動力傳遞到農(nóng)機(jī)具，構(gòu)成拖拉機(jī)—農(nóng)機(jī)作業(yè)機(jī)組，這個系統(tǒng)包含了液壓懸掛裝置、牽引和拖掛裝置、動力輸出軸以及動力輸出帶輪等復(fù)雜子系統(tǒng)，而其中的液壓懸掛裝置就由懸掛裝置、液壓系統(tǒng)、操作和耕深控制機(jī)構(gòu)組成。由此可知，農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)需要具有較高的系統(tǒng)構(gòu)建能力、系統(tǒng)分解能力和工程設(shè)計(jì)水平。
3拖拉機(jī)液壓懸掛裝置CAD工程設(shè)計(jì)實(shí)踐
CAD輔助工程設(shè)計(jì)，分為三大主要步驟，一是原理分析和方案設(shè)計(jì)，二是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)，三是繪圖試制和分析。3.1原理分析。以農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊為參考，液壓懸掛裝置是掛接和升降機(jī)具，并向作業(yè)機(jī)具傳遞牽引力。液壓懸掛裝置設(shè)計(jì)要求包括：1）連桿位置和尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，以保證牽引裝置和不同農(nóng)機(jī)具接口的互換性；2）應(yīng)產(chǎn)生足夠的牽引力，保證農(nóng)機(jī)具具有良好的入土動能，能在較短擺動距離達(dá)到所需力量要求，并且保持穩(wěn)定的牽引力；3）擺動不能超過一定范圍，應(yīng)設(shè)計(jì)限位機(jī)構(gòu)；4）機(jī)具靜態(tài)固定位置應(yīng)滿足運(yùn)輸要求。3.2拖拉機(jī)懸掛裝置組成圖——方案設(shè)計(jì)。通常采用三點(diǎn)懸掛（有三個鉸鏈），在履帶式拖拉機(jī)中也有采用兩點(diǎn)懸掛的，裝置構(gòu)成圖如圖1所示[2]。各裝置部件的作用如下：下拉桿提升農(nóng)具、傳遞牽引力；上拉桿調(diào)節(jié)農(nóng)具縱向平面的俯仰；提升臂帶動提升桿和下拉桿上升（下降是靠農(nóng)具的重力）；提升桿傳遞提升牽引力的中間部件。3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在原理圖基礎(chǔ)上明確構(gòu)形、定材料、定尺寸等，并對功能面變形、聯(lián)接變形、材料變形等做出規(guī)定。在拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì)中，需要明確以下幾個方面：1）后置三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)有關(guān)的懸掛點(diǎn)尺寸。包括上下懸掛點(diǎn)的聯(lián)接銷直徑、球接頭寬度、鎖銷孔距離，以及下懸掛點(diǎn)到拖拉機(jī)中心平面的橫向距離，下懸掛點(diǎn)的橫向擺動量，下拉桿水平時(shí)動力輸出末端至下懸掛點(diǎn)的距離等參數(shù)規(guī)范。2）提升高度、提升行程及水平調(diào)節(jié)范圍。包括下懸掛點(diǎn)最低高度、水平調(diào)節(jié)范圍、提升高度、運(yùn)輸高度（下懸掛點(diǎn)軸線與地面完全平行）、下懸掛點(diǎn)間隙、立柱調(diào)節(jié)范圍、最高位置時(shí)最小高度、最低位置時(shí)最大高度、自由扭轉(zhuǎn)浮動量等參數(shù)規(guī)范。3）懸掛桿件瞬心位置。包括水平匯聚距離和垂直匯聚距離尺寸規(guī)定。根據(jù)不同的拖拉機(jī)規(guī)格進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)選擇，具體可以查看農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，當(dāng)使用特殊農(nóng)具時(shí)，可以改變部分尺寸。3.4CAD輔助繪圖與分析。3.4.1平面設(shè)計(jì)。利用二維平面三視圖繪制圖樣文件，主要包括以下文件：1）繪制原理圖；2）繪制各零件圖；3）繪制部件裝配圖；4）繪制總裝配圖；5）形成其他種類技術(shù)文件。3.4.2三維立體設(shè)計(jì)必要情況下可進(jìn)行三維模型繪制，三維模型繪制可用于計(jì)算機(jī)模擬裝配，更能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，有利于設(shè)計(jì)改正。三維模型繪制分層級包含：1）三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)；2）三維零件設(shè)計(jì)；3）三維零件模擬裝配；4）三維模擬裝配實(shí)體動態(tài)行為仿真。3.4.3計(jì)算機(jī)輔助有限元分析。參考農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊規(guī)定，利用結(jié)構(gòu)剛度矩陣的組集，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件處理，對農(nóng)機(jī)機(jī)架、接頭進(jìn)行有限元建模，利用位移函數(shù)和剛度矩陣對機(jī)架梁、接頭等承力部件進(jìn)行有限元分析。由于邊界條件的不同處理方式會對有限元方程所求解產(chǎn)生較大的影響，一般要求工程設(shè)計(jì)中保持相對一致的邊界條件處理，并盡可能形成邊界條件處理規(guī)范。
4CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用建議
4.1加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的使用。農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的鉸鏈以及組裝接口部件要求選用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。盡量采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的連接部件，有保證農(nóng)業(yè)機(jī)械組裝靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡便、獲取和使用成本低等優(yōu)勢。若采用特殊規(guī)范自制件，接口普適性差，加工周期難以保證，制作成本高，且質(zhì)量難以保證[3]。4.2關(guān)注性能成本設(shè)計(jì)要素。農(nóng)業(yè)機(jī)械要求功能合用，性能合理，結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度配比科學(xué)。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意評估農(nóng)機(jī)具性能和安全余量，避免功能性能過剩引起不必要的使用成本浪費(fèi)[4]。成本控制是一個綜合因素，它體現(xiàn)在材料選用、結(jié)構(gòu)用料、制作工藝、使用效率、保養(yǎng)維護(hù)等各個環(huán)節(jié)，關(guān)注設(shè)計(jì)中的成本控制，良好的設(shè)計(jì)成本控制是設(shè)計(jì)者知識和技能的充分體現(xiàn)。4.3關(guān)注設(shè)計(jì)工藝性。農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)輸出圖樣是農(nóng)機(jī)具制造和加工的依據(jù)，設(shè)計(jì)工藝性決定了工程設(shè)計(jì)的可制造性。設(shè)計(jì)工藝性是功能性能、生產(chǎn)加工、生命周期成本、可靠性、安全性、維護(hù)性等綜合平衡的體現(xiàn)，采用符合現(xiàn)有生產(chǎn)條件、零部件規(guī)范、裝配簡潔的工藝性設(shè)計(jì)方法是成功設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)、合理、可靠制作設(shè)備的關(guān)鍵。
5結(jié)束語
在農(nóng)業(yè)科技高速發(fā)展的今天，CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中已經(jīng)普及，CAD技術(shù)給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來極大方便，但作為一名高職院機(jī)械專業(yè)的教師，仍需要不斷跟蹤國家新標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)范要求，深入農(nóng)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件，綜合實(shí)施功能性能、結(jié)構(gòu)工藝、成本等設(shè)計(jì)技術(shù)手段，推動農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)向先進(jìn)性、工藝性、實(shí)用性、高性價(jià)比等方向不斷發(fā)展進(jìn)步。
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關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè)；工程；機(jī)械化技術(shù)
我國是農(nóng)業(yè)大國，整體現(xiàn)代化設(shè)施建設(shè)速度發(fā)展較快，采用了先進(jìn)溫棚種植技術(shù)，提高了蔬菜、瓜果以及花卉的生長質(zhì)量。但在設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)中也存在較多問題，包括栽培技術(shù)不配套以及生產(chǎn)效率較低等方面內(nèi)容。對此，應(yīng)合理分析農(nóng)業(yè)工程機(jī)械化的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討先進(jìn)的技術(shù)配套模式，以促進(jìn)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
1發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略意義與現(xiàn)狀
1.1發(fā)展戰(zhàn)略意義
我國為農(nóng)業(yè)大國，國土面積十分遼闊，但由于人口基數(shù)較大，以致可利用的土地資源較少。為了促進(jìn)新型農(nóng)業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，應(yīng)有效發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，在提高農(nóng)民收入水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步升級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，保證整體種植的規(guī)范化與科學(xué)化，在充分利用有限土地資源的前提下，更好滿足人們的日常生活需求。但當(dāng)前我國設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備出現(xiàn)老化問題，農(nóng)業(yè)技術(shù)與設(shè)施配套并不完善，無法充分發(fā)揮設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢。對此，相關(guān)農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)前發(fā)展形勢，綜合采用多種設(shè)施技術(shù)，提高應(yīng)用水準(zhǔn)，以吸引周邊更多勞動力，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷升級。
1.2設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國具備較長的栽培歷史，雖然現(xiàn)代化栽培技術(shù)起步較晚，但整體設(shè)施與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展較為迅速。當(dāng)前，在栽培過程中主要采用現(xiàn)代溫室技術(shù)、塑料棚技術(shù)以及溫室大棚技術(shù)等。農(nóng)作物、瓜果與花卉屬于主要農(nóng)作物。調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我國已經(jīng)成為世界上栽培面積最大的國家，各種栽培技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展速度較快，整體應(yīng)用設(shè)備具備多種類型。
2設(shè)施農(nóng)業(yè)工程機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用
2.1溫室開窗機(jī)械技術(shù)
溫室開窗機(jī)械技術(shù)指的是利用電力或人工，構(gòu)造特殊的傳動機(jī)械，機(jī)械化處理溫室頂棚或側(cè)窗的關(guān)閉與開啟系統(tǒng)，以便在日常種植過程中，可以實(shí)現(xiàn)開窗與關(guān)窗的自動化操作，減少人為踐踏問題，保證植物的栽培質(zhì)量。齒輪齒條開窗機(jī)、曲柄連接桿開窗機(jī)、四連桿開窗機(jī)以及推拉窗等均屬于溫室常用的通風(fēng)機(jī)械設(shè)備。其中，齒輪齒條開窗機(jī)械設(shè)備最為常用，齒輪齒條屬于核心部件，工作人員應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)選擇不同的搭配附件，以保證運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備還具備較強(qiáng)的承載能力，傳動效率較高，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)化運(yùn)行，在保證自動化操控的前提下，提高了工作效率，是大型連棟溫室的首選裝備。
2.2溫室卷簾機(jī)械技術(shù)
根據(jù)不同的工作運(yùn)行模式，溫室卷簾機(jī)包括自走式與固定式兩種類型。其中，自走式卷簾機(jī)會根據(jù)不同結(jié)構(gòu)又分為搖臂式卷簾機(jī)、跑車式卷簾機(jī)與擺臂式卷簾機(jī)，均具備減速裝置，可以卷拉覆蓋工作目標(biāo)。在應(yīng)用過程中，可以利用勻速的減速機(jī)有效覆蓋大棚。為了保證整體機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減速機(jī)安裝了雙渦輪立體交叉結(jié)構(gòu)，在縮小結(jié)構(gòu)整體體積的同時(shí)，增大傳動力矩，提高自動運(yùn)行效果。減速機(jī)具備較大的減速比，運(yùn)行噪音較小，穩(wěn)定性良好。而直齒輪減速機(jī)的傳動扭矩較大，減速距較小，加之自身結(jié)構(gòu)性能較差，以致增大了設(shè)備體積，降低了閉鎖性能。差齒減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，但負(fù)荷承載能力較差。[1]因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)整體設(shè)施需求選擇不同的溫室卷簾機(jī)，保證應(yīng)用質(zhì)量。
2.3溫室生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械技術(shù)
溫室生產(chǎn)作業(yè)中需要使用較多的機(jī)械設(shè)備，首先便是溫室耕地設(shè)備，配套使用汽油機(jī)或柴油機(jī)整理耕地。此機(jī)械設(shè)備體積小、重量輕、噪音小且行走靈活，在開墾耕地時(shí)可以幫助人們有效整理。其次，應(yīng)利用單體播種機(jī)播種種子，包括精密播種機(jī)以及條播機(jī)等。這些設(shè)備在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在引入我國后進(jìn)行了精細(xì)改良，可以精密播種種子，減少后期育苗工作量，確保出苗的整齊率，提高了農(nóng)產(chǎn)品的種植質(zhì)量。同時(shí)，蔬菜成長到一定程度后，還應(yīng)利用移植機(jī)械完成定苗移植栽培工作。對于種子的秧苗，應(yīng)采用蔬菜缽苗與無缽苗進(jìn)行栽植，實(shí)現(xiàn)定植效果。之后，再經(jīng)過一次性的機(jī)械操作，完成開溝栽苗覆土與鎮(zhèn)壓等工序。同時(shí)，部分機(jī)械設(shè)備還具備澆水裝置，可以在完成栽苗后自動進(jìn)行澆水工作。因此，使用此設(shè)備可以自動化處理機(jī)械栽苗。最后，收獲瓜果蔬菜時(shí)，應(yīng)使用收割機(jī)。這是因?yàn)?，收獲某些莖塊根類的蔬菜或瓜果時(shí)，人工收割方法會增大成本投入，浪費(fèi)時(shí)間。
2.4灌溉機(jī)械設(shè)施技術(shù)
工作人員在育苗期間，應(yīng)根據(jù)不同作物的生長需求，采用合理的機(jī)械灌溉方式，保證生長順利性。滲灌、滴灌、噴灌以及微灌均屬于機(jī)械灌溉類型，應(yīng)根據(jù)不同植物的生長需求合理選擇，保證農(nóng)作物的生長質(zhì)量。[2]國外精品機(jī)械設(shè)備具備較高的精確性，滴灌與噴灑的均勻性較好，產(chǎn)品的使用壽命較長，但其對水質(zhì)與壓力的要求較高，當(dāng)水中存在較多雜質(zhì)時(shí)，機(jī)械設(shè)備會出現(xiàn)阻塞問題。國外設(shè)備購買成本也較高，維修期間也會產(chǎn)生額外的維修費(fèi)用，增大了設(shè)備的投入成本。國產(chǎn)灌溉設(shè)備整體均勻性、精確性與國外機(jī)械設(shè)備相差較大，但對壓力與水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，很少發(fā)生滴頭堵塞問題。
3設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展方向
當(dāng)前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的推廣工作發(fā)生了較大變化，為了提高應(yīng)用效果，應(yīng)在以下幾個方面加大研究力度，予以完善改進(jìn)。一是引進(jìn)設(shè)施裝備與相關(guān)技術(shù)，推廣應(yīng)用相關(guān)試驗(yàn)與示范工作；二是深入研究農(nóng)業(yè)機(jī)械與設(shè)施工程設(shè)備，保證機(jī)具作業(yè)功能的完善性。在發(fā)揮作業(yè)性能的基礎(chǔ)上，提高機(jī)器設(shè)備的作業(yè)效率。[3]三是發(fā)揮農(nóng)業(yè)設(shè)施機(jī)械設(shè)備作用，應(yīng)用科技成果，保證農(nóng)業(yè)設(shè)施機(jī)械技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化發(fā)展。四是建立完善的設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，為設(shè)施機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用提供參考。
逆向工程技術(shù)是近年來逐漸發(fā)展起來的先進(jìn)技術(shù)，它的出現(xiàn)給農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。本文首先介紹了逆向工程技術(shù)，然后闡述了逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]
逆向工程；農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用
隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的逐步深入推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正逐步向大型化、自動化、精密化發(fā)展，這對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的技術(shù)要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進(jìn)理念的引入也迫使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)調(diào)整研發(fā)模式。因此，在保正質(zhì)量達(dá)到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本就成了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要課題。逆向工程技術(shù)的出現(xiàn)，為解決以上問題提供了一個新的思路。
1逆向工程簡介
正向工程是人們比較熟悉和習(xí)慣的一種方式，他的基本過程為，設(shè)計(jì)者先進(jìn)行市場調(diào)查，得到研發(fā)產(chǎn)品的基本構(gòu)思，借助CAD設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的3D模型，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)經(jīng)由數(shù)控機(jī)床產(chǎn)出產(chǎn)品。然而在許多實(shí)際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數(shù)據(jù)模型，這種情況下，需要使用一些方法將實(shí)物轉(zhuǎn)化成三維數(shù)據(jù)模型，這種從實(shí)物獲得產(chǎn)品的三維模型，進(jìn)而使用三維模型開發(fā)生產(chǎn)的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通過一定的測量手段對實(shí)物或模型進(jìn)行測量，根據(jù)測量所得的數(shù)據(jù)，采用三維建模方法，重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、材料、工藝裝配等各個方面進(jìn)行分析研究，研制出與原型形相似，但結(jié)構(gòu)、性能等方面更為先進(jìn)的產(chǎn)品。
2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具生產(chǎn)中的應(yīng)用隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)代化逐步推進(jìn)，模具在農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用也日漸普遍。逆向工程以其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，契合了模具本身的特點(diǎn)，故而在農(nóng)業(yè)機(jī)械模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。逆向工程在模具生產(chǎn)中的一個重要應(yīng)用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設(shè)計(jì)的完結(jié)，而在在模具實(shí)際生產(chǎn)前，設(shè)計(jì)人員往往需要反復(fù)對模具進(jìn)行型面的修改，而這些修改均不能現(xiàn)在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導(dǎo)致模具的設(shè)計(jì)成本增高和生產(chǎn)周期變長。應(yīng)用逆向工程技術(shù)，可以對已經(jīng)修改的模具進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描，然后進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和曲面重構(gòu)，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產(chǎn)，從而縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。逆向工程的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是修復(fù)損壞或者磨損模具。大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的大型覆蓋件模具是農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的普遍和關(guān)鍵性工藝裝備。然而，由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導(dǎo)致模具生產(chǎn)成本較高。一旦發(fā)生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統(tǒng)的修復(fù)磨具方法由于缺少可靠的參照標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常導(dǎo)致修復(fù)失敗甚至模具徹底報(bào)廢。逆向工程技術(shù)的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復(fù)后模型的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)性能進(jìn)行評價(jià)，提出進(jìn)一步改進(jìn)方案。如今，逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛使用于模具修復(fù)領(lǐng)域，提高了模具修復(fù)效率，延長了模具使用時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。
2.2逆向工程在農(nóng)業(yè)機(jī)械二次創(chuàng)新中的應(yīng)用與發(fā)達(dá)國家相比，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平仍處于農(nóng)業(yè)機(jī)械化中級階段的起步階段，制約農(nóng)業(yè)機(jī)械化的一個重要原因就是農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)水平的差距。引進(jìn)吸收新技術(shù)就是快速填補(bǔ)技術(shù)空白，彌補(bǔ)技術(shù)缺陷的重要手段。然而由于技術(shù)封鎖等原因，往往無法得到機(jī)械的原圖紙和三維模型數(shù)據(jù)，這時(shí)逆向工程技術(shù)就可以發(fā)揮重要的作用。首先，需要將獲得的產(chǎn)品拆分；然后將每一個核心部進(jìn)行三維掃描，數(shù)據(jù)處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復(fù)制粘貼”，是在理解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想，技術(shù)理念的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次創(chuàng)新，這一點(diǎn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設(shè)計(jì)人員在充分理解國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出適合我國土壤成分、地質(zhì)地形、工作環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀的農(nóng)業(yè)機(jī)械。
3總結(jié)
如今逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域,其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也正在廣泛的被工程技術(shù)人員關(guān)注。逆向工程技術(shù)可以輔助農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)，減少生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，因而在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有良好的理論研究和實(shí)際應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]金濤，童水光等著.逆向工程技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003;
[2]陳靜媛.模具行業(yè)設(shè)計(jì)制造技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2007;
農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展給我國農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了全新動力，農(nóng)業(yè)機(jī)械化在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中具有里程碑式的意義，是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展解放了勞動力、提高了生產(chǎn)效率、搶抓了農(nóng)時(shí)、提高了人們收入，可以說農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展程度已經(jīng)可以決定一個國家農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的高低。盡管我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化起步晚、底子薄，但是隨著我國科技的不斷進(jìn)步，以及廣大農(nóng)業(yè)工作者的共同努力，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展已經(jīng)取得了喜人的成績，大大促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高的今天，農(nóng)機(jī)推廣功不可沒，農(nóng)機(jī)推廣已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的重要手段，如何在當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化繁榮發(fā)展的大背景下進(jìn)一步做好農(nóng)機(jī)推廣工作十分關(guān)鍵。
本文首先總結(jié)了當(dāng)前我國農(nóng)機(jī)推廣工作存在的問題，而后提出可行性的建議，本文僅代表筆者個人觀點(diǎn)，僅供大家借鑒和參考，希望對我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展有一定的幫助，不足之處還望見諒，同時(shí)也希望廣大讀者可以提出寶貴的可行性建議。
1農(nóng)機(jī)推廣工作存在的問題
1.1農(nóng)機(jī)推廣工作者業(yè)務(wù)水平和綜合能力有待提高
農(nóng)機(jī)推廣工作是一份十分辛苦的工作，要經(jīng)常到基層去開展工作，遇到的情況也十分復(fù)雜?？梢哉f農(nóng)機(jī)推廣工作不僅僅是對農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作者業(yè)務(wù)水平的考驗(yàn)，更是對其綜合素質(zhì)的磨練。
從當(dāng)前形勢來看，我國基層的農(nóng)機(jī)推廣工作者老齡化現(xiàn)象已經(jīng)非常普遍。年齡高的農(nóng)機(jī)推廣工作者有著豐富的基層工作經(jīng)驗(yàn)，但是隨之而來的問題是，他們的思想比較保守，知識結(jié)構(gòu)也比較老舊，接受新事物和學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力也不強(qiáng)，制約農(nóng)機(jī)推廣工作的發(fā)展。同時(shí)當(dāng)前農(nóng)機(jī)推廣部門缺少信息化專業(yè)型人才，信息化時(shí)代農(nóng)機(jī)推廣工作也要順勢而上，借助信息化的特點(diǎn)提高農(nóng)機(jī)推廣工作效率，但是由于缺少專業(yè)的信息化人才，沒有利用好信息化的便利來提高農(nóng)機(jī)推廣工作效率，顯得比較可惜。如果不及時(shí)跟上信息化步伐，甚至?xí)萍s我國農(nóng)機(jī)推廣工作的進(jìn)一步發(fā)展。再者農(nóng)機(jī)推廣工作者經(jīng)常到基層去，面對的情況也多，條件也復(fù)雜，需要農(nóng)機(jī)推廣工作者的綜合素質(zhì)要高，要具備吃苦耐勞和兢兢業(yè)業(yè)的工作精神和態(tài)度，但是部分農(nóng)機(jī)推廣工作者工作態(tài)度不端正，不愿意吃這份苦，工作熱情不高，甚至是敷衍了事，阻礙了農(nóng)機(jī)推廣工作的進(jìn)程，帶來了不良影響。
1.2 傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)推廣體制不適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展要求
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在著特殊的地域性，需要基層農(nóng)機(jī)推廣部門能夠依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，因地制宜，注重與當(dāng)?shù)貙?shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況相結(jié)合，科學(xué)合理地選擇與本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相適宜的農(nóng)機(jī)與農(nóng)機(jī)技術(shù)。但是在整個農(nóng)機(jī)推廣過程中，各級農(nóng)機(jī)推廣部門作為主體，直接進(jìn)行具體操作，使得農(nóng)機(jī)推廣工作存在局限性與依賴性，農(nóng)機(jī)推廣部門局限于傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)推廣機(jī)制，無法轉(zhuǎn)變農(nóng)機(jī)推廣理念。在新的歷史時(shí)期，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，傳統(tǒng)的糧食生產(chǎn)機(jī)械化逐步被多產(chǎn)業(yè)機(jī)械化所代替，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅在產(chǎn)前、產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)化，也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)后的農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化，農(nóng)機(jī)化的品種也逐步實(shí)現(xiàn)信息化、電氣化與自動化。傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)推廣體制已不適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。
2農(nóng)機(jī)推廣工作對策分析
2.1提高農(nóng)機(jī)推廣工作者業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)
農(nóng)機(jī)推廣工作者的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)的提高，對于進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)機(jī)推廣工作十分關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機(jī)械化部門要定期組織培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，給廣大農(nóng)機(jī)推廣工作者提供學(xué)習(xí)和交流的平臺。
通過培訓(xùn)，可以使年齡偏高的工作者更新知識結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變思想觀念，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。同時(shí)培訓(xùn)還有利于大家的交流和溝通，不但可以促進(jìn)同事之間的感情，也便于交流工作經(jīng)驗(yàn)，提高工作效率。同時(shí)各單位還要積極聘請專業(yè)信息化人才，普及信息化知識，為農(nóng)機(jī)推廣工作發(fā)展助力。并且定期開展動員大會，鼓勵和激發(fā)大家的工作熱情，對于工作優(yōu)秀的同事要提出表揚(yáng)，樹立榜樣的作用，以培養(yǎng)大家吃苦耐勞、樂于奉獻(xiàn)的精神。
2.2創(chuàng)新農(nóng)機(jī)推廣機(jī)制，建立多樣化的農(nóng)機(jī)推廣體系
創(chuàng)新農(nóng)機(jī)推廣機(jī)制，建立多樣化的農(nóng)機(jī)推廣體系十分關(guān)鍵?；鶎愚r(nóng)機(jī)推廣部門需要逐步建立起科、工、戶一體化農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品研發(fā)以及多元化的推廣機(jī)制，發(fā)揮各個部門的優(yōu)勢，推進(jìn)農(nóng)機(jī)推廣工作的不斷發(fā)展。建立多元化的推廣機(jī)制，可以為各級農(nóng)機(jī)推廣部門建立起相互聯(lián)系的推廣網(wǎng)絡(luò)，能夠及時(shí)得到相關(guān)的供求信息，及時(shí)為當(dāng)?shù)匾M(jìn)先進(jìn)的農(nóng)機(jī)技術(shù)與新農(nóng)具，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)推廣工作的不斷深化。
