农业机械工程设计CAD技术应用分析
摘要：农业机械的工作环境较为复杂，其使用会受到农作物和土壤等多方面因素的影响。将CAD技术应用在农业机械工程设计中可以降低设计难度、提高产品质量，在介绍CAD技术特点的基础上，从全过程优化设计、系统设计、绿色设计等方面入手，指出具体的应用方向。
关键词：CAD技术；农业机械;设计；机械制造
在农业发展过程中，优化农业机械品质，是提高生产水平的关键措施，应该得到重视。CAD技术作为现代设计技术的一种，是当前设计人员必须要掌握的技能。传统农机设计周期较长，寿命较短。应用CAD技术后，设计质量和效率得到提高。但在现代设计技术发展的同时，相应的设计手段也要得到进一步优化。
1CAD技术的应用特点
现代农业发展过程中，农业机械设备得到了大范围推广应用，农机产品的生产效率和整体质量都得到了提高，农业经济稳步发展。但在对农业机械设备进行设计过程中，还存在一些问题有待解决，如机械设备寿命、设计周期问题等。计算机辅助技术作为现代设计技术的一种，逐渐被应用在了农机设计工作中，尤其是在绘图和建模环节，其代替了原始传统的绘图方式，实现了三维建模。CAD技术的核心内容融合了多个学科知识，设计手段明确，可以保证产品的安全性和可靠性。最为主要的是，CAD技术在设计过程中需要反复多次的试验，收集相应数据，通过综合考量后，修改方案，为机械产品提供技术上的保障，为其后期发展奠定良好的基础[1]。
2CAD技术的应用方向
2.1全过程优化设计
在进行农业机械工程设计中，需要充分考虑到各个方面的问题，在此基础上，从备选方案中选出最佳方案，尽可能满足农机设计的要求。一般情况下，在设计过程中，要根据机械设计理论、规范标准等，通过建立数学模型利用数学计算进行求解。传统设计技术中也有优化设计环节，但其适用范围具有一定的局限性，无法满足当前市场对农机提出的要求。借助CAD技术中的全过程优化技术，实现前后处理，明确优化结果，以此为农机工程设计提供更多的技术支持。比如，某农业机械的实际生产过程中，对所有生产的机械设备进行设计；在设计过程中，查找器会自动列出并完成零件所有命令指令，点击相应的命令就可以弹出详细的说明；制作过程可以通过动画的方式演示出来，如果零件需要修改，单击命令指令就可以进入到编辑环境[2]。
2.2绿色设计
绿色设计以产品的质量和生命周期为主，因此在设计过程中，主要考虑产品的环境属性，不仅满足目标需求，还要降低设备运行过程中的能源消耗。这就需要在设计时以环境指标为主要依据，科学地选择生产产品的原材料，最大限度降低能源消耗，减少其他有毒副作用。也就是在农业机械设备应用过程中，可以对材料进行回收实现重复利用，或者可以通过拆卸处理实现材料的重新再利用，以达到节约能源、提高效率的目的。比如，某农机工程生产企业选择了带有绿色理念的CAD软件开展设计工作，软件具有成本控制能力，能够在短时间内引导用户掌握使用设计方法。在这样的情况下，可以设计出易于拆卸的连接方法，拆卸部件的紧固件数量也会控制在最小范围内。在CAD技术中还包括评价决策系统，可以在模拟仿真结束后，为后续的调整提供依据，实现对有限元受力的优化控制，完成高质量、低成本、高可靠度的生产。
2.3系统设计
当前农业机械种类较多、结构复杂，需要依靠全方位控制系统确保对农机实行精准控制。在农机设备中，执行系统、操纵系统、传动系统等都是必不可少的子系统。在CAD技术支持下，先分析影响运行的各种因素，进而明确问题和影响因素之间的关系，选择合适的方法对CAD模型进行求解，利用预测评价系统，对产品本身进行评价和修正，让系统设计得到完善发展。比如，在基础的CAD三维实体模型中含有方体、球体等六种基本形状，在设计时实现参数化，并且对其进行模拟仿真，让设计方案的可靠性、响应性、稳定性和适应性得到提高。CAD技术将计算机中的软、硬件和建模技术结合，是现代技术中的一大特色。
3结语
将CAD技术应用到农业机械设计过程，可以有效解决很多工程制造商的难题，优化传统机械工程设计中存在的问题，切实提高机械工程设计工作效率，能够满足全过程优化设计、系统设计、绿色设计等方面要求。
参考文献：
[1]张仕庚.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用研究[J].南方农机,2019,50(14):53.
[2]马云红,董中辉.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].农业与技术,2019,39(12):41-42.
作者：都晨 单位：齐齐哈尔工程学院
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