农业机械设计虚拟制造技术应用分析　

摘要：在农业机械设计中，传统的设计方法工作效率相对低下。虚拟现实技术运用于农业机械设计制造工作能大大降低制造成本，缩短制造周期。介绍虚拟制造技术的原理，阐述虚拟制造技术在农机产品设计制造中的应用。

关键词：虚拟制造技术；农业机械；设计制造；应用

运用虚拟制造技术，可在虚拟环境了解农机产品的各项性能与功能并完成检测，分析农机产品的运行状况，从而进行合理的改进。通过研究农机产品设计制造的现状，让虚拟制造技术应用于农机产品设计制造中，从而促进其发展。

1虚拟制造技术

1.1虚拟制造技术的原理

虚拟制造技术主要利用计算机仿真技术和虚拟现实技术，在计算机辅助下对产品的开发管理与制造等所有环节进行模拟控制，使得农机产品制造过程中的所有控制与决策水平得到大大提升。与现实制造技术不同的是，虚拟制造技术需利用计算机将各类农机制造系统的知识和技术进行系统地组合，在计算机模拟下让农机产品各项制造活动进行虚拟建模，完成农机产品的设计和优化。在实际制造农机产品前，需对人物信息、现实制造信息及其他各种信息作出准确控制与管理，利用计算机技术、信息技术和仿真技术对农机产品设计与制造中存在的问题予以解决，进而提升农机产品的设计制造水平。

1.2虚拟现实技术与虚拟制造

在农机产品设计和制造工作中，运用虚拟现实技术是未来发展趋势。虚拟制造技术是从虚拟现实技术的理念与实践发展而来，并在此基础上融合制造技术，可被认为是虚拟现实技术的实际运用。它能通过传感设备实现用户与虚拟环境之间的联系，让设计的产品通过模拟得以再现。虚拟制造技术可在计算机的辅助下生成三维环境，通过各类接口与显示设备让设计人员体会到虚拟的现实感，让自身的某一部分处于计算机虚拟的环境中，进而让农机产品的制作与设计工作更加科学有效。虚拟现实技术就是一类单纯的仿真技术，它能让农机产品的某个环节在虚拟环境下重现，但并未完成农机产品的全面集成。

2虚拟制造技术在农机产品设计制造中的应用

2.1虚拟制造体系结构

从目前我国虚拟制造体系结构的发展来看，较为先进的结构理论来自于上海交通大学提出的VM（虚拟制造）体系结构。该体系结构运用到农机产品中可分为5个内容，分别是界面层、活动层、数据层、控制层和应用层，这几个层之间的联系紧密，不同的层在虚拟制造技术中所占比例不同，需要对5个层有全面了解和认识，才能让农机产品设计中运用虚拟制造技术的水平得到提升。

2.2虚拟制造系统组成

虚拟制造技术系统被运用到农机产品中主要分为3个部分，分别为虚拟信息系统、硬件资源和虚拟物理系统。通过CAE、CAD、CAM软硬件系统来完成虚拟制造系统的整个过程控制。

2.3虚拟制造技术应用实例

在农机产品设计制造中应用虚拟制造技术的实例中，非常典型的是联合收割机的脱粒机构。脱粒机构在联合收割机中是关键部件之一，它对整个联合收割机的工作质量与工作效率有明显影响。在虚拟制造脱粒机构工作中，相关设计人员和技术人员应先对整个实际制造过程进行框架构思，再构建相应的三维模型，接下来通过虚拟装配设计、运动仿真设计等完成整个模型的建模工作。设计人员可根据实际工作的脱粒机构进行虚拟制造，完成多个方案的虚拟设计，最终选择最优设计方案并将其运用到脱粒机构的实际制造工作中。

3结语

在现代农业机械设计制造中应用虚拟现实技术，能有效提高生产效率，促进我国农机企业的创新与研发。农机产品设计制造企业要重视运用虚拟制造技术，结合当前应用现状，研发新型虚拟制造技术，使我国农机设计产品制造水平更上一层楼，促进我国经济发展。

参考文献：

[1]岳增,王飞.农业机械制造业中的现代制造技术分析[J].山东农业工程学院学报,2018（12）:33-34.

[2]梁柱.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用分析[J].内燃机与配件,2019（6）:221-223.

[3]马世宏,王飞.农业机械设计与机械制造技术之研究[J].山东农业工程学院学报,2018（6）:15-16.

作者：柴沙沙 单位：四川大学锦城学院

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