農(nóng)業(yè)機械設計虛擬制造技術應用分析

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摘要：在農(nóng)業(yè)機械設計中，傳統(tǒng)的設計方法工作效率相對低下。虛擬現(xiàn)實技術運用于農(nóng)業(yè)機械設計制造工作能大大降低制造成本，縮短制造周期。介紹虛擬制造技術的原理，闡述虛擬制造技術在農(nóng)機產(chǎn)品設計制造中的應用。

關鍵詞：虛擬制造技術；農(nóng)業(yè)機械；設計制造；應用

運用虛擬制造技術，可在虛擬環(huán)境了解農(nóng)機產(chǎn)品的各項性能與功能并完成檢測，分析農(nóng)機產(chǎn)品的運行狀況，從而進行合理的改進。通過研究農(nóng)機產(chǎn)品設計制造的現(xiàn)狀，讓虛擬制造技術應用于農(nóng)機產(chǎn)品設計制造中，從而促進其發(fā)展。

1虛擬制造技術

1.1虛擬制造技術的原理

虛擬制造技術主要利用計算機仿真技術和虛擬現(xiàn)實技術，在計算機輔助下對產(chǎn)品的開發(fā)管理與制造等所有環(huán)節(jié)進行模擬控制，使得農(nóng)機產(chǎn)品制造過程中的所有控制與決策水平得到大大提升。與現(xiàn)實制造技術不同的是，虛擬制造技術需利用計算機將各類農(nóng)機制造系統(tǒng)的知識和技術進行系統(tǒng)地組合，在計算機模擬下讓農(nóng)機產(chǎn)品各項制造活動進行虛擬建模，完成農(nóng)機產(chǎn)品的設計和優(yōu)化。在實際制造農(nóng)機產(chǎn)品前，需對人物信息、現(xiàn)實制造信息及其他各種信息作出準確控制與管理，利用計算機技術、信息技術和仿真技術對農(nóng)機產(chǎn)品設計與制造中存在的問題予以解決，進而提升農(nóng)機產(chǎn)品的設計制造水平。

1.2虛擬現(xiàn)實技術與虛擬制造

在農(nóng)機產(chǎn)品設計和制造工作中，運用虛擬現(xiàn)實技術是未來發(fā)展趨勢。虛擬制造技術是從虛擬現(xiàn)實技術的理念與實踐發(fā)展而來，并在此基礎上融合制造技術，可被認為是虛擬現(xiàn)實技術的實際運用。它能通過傳感設備實現(xiàn)用戶與虛擬環(huán)境之間的聯(lián)系，讓設計的產(chǎn)品通過模擬得以再現(xiàn)。虛擬制造技術可在計算機的輔助下生成三維環(huán)境，通過各類接口與顯示設備讓設計人員體會到虛擬的現(xiàn)實感，讓自身的某一部分處于計算機虛擬的環(huán)境中，進而讓農(nóng)機產(chǎn)品的制作與設計工作更加科學有效。虛擬現(xiàn)實技術就是一類單純的仿真技術，它能讓農(nóng)機產(chǎn)品的某個環(huán)節(jié)在虛擬環(huán)境下重現(xiàn)，但并未完成農(nóng)機產(chǎn)品的全面集成。

2虛擬制造技術在農(nóng)機產(chǎn)品設計制造中的應用

2.1虛擬制造體系結(jié)構(gòu)

從目前我國虛擬制造體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展來看，較為先進的結(jié)構(gòu)理論來自于上海交通大學提出的VM（虛擬制造）體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)運用到農(nóng)機產(chǎn)品中可分為5個內(nèi)容，分別是界面層、活動層、數(shù)據(jù)層、控制層和應用層，這幾個層之間的聯(lián)系緊密，不同的層在虛擬制造技術中所占比例不同，需要對5個層有全面了解和認識，才能讓農(nóng)機產(chǎn)品設計中運用虛擬制造技術的水平得到提升。

2.2虛擬制造系統(tǒng)組成

虛擬制造技術系統(tǒng)被運用到農(nóng)機產(chǎn)品中主要分為3個部分，分別為虛擬信息系統(tǒng)、硬件資源和虛擬物理系統(tǒng)。通過CAE、CAD、CAM軟硬件系統(tǒng)來完成虛擬制造系統(tǒng)的整個過程控制。

2.3虛擬制造技術應用實例

在農(nóng)機產(chǎn)品設計制造中應用虛擬制造技術的實例中，非常典型的是聯(lián)合收割機的脫粒機構(gòu)。脫粒機構(gòu)在聯(lián)合收割機中是關鍵部件之一，它對整個聯(lián)合收割機的工作質(zhì)量與工作效率有明顯影響。在虛擬制造脫粒機構(gòu)工作中，相關設計人員和技術人員應先對整個實際制造過程進行框架構(gòu)思，再構(gòu)建相應的三維模型，接下來通過虛擬裝配設計、運動仿真設計等完成整個模型的建模工作。設計人員可根據(jù)實際工作的脫粒機構(gòu)進行虛擬制造，完成多個方案的虛擬設計，最終選擇最優(yōu)設計方案并將其運用到脫粒機構(gòu)的實際制造工作中。

3結(jié)語

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設計制造中應用虛擬現(xiàn)實技術，能有效提高生產(chǎn)效率，促進我國農(nóng)機企業(yè)的創(chuàng)新與研發(fā)。農(nóng)機產(chǎn)品設計制造企業(yè)要重視運用虛擬制造技術，結(jié)合當前應用現(xiàn)狀，研發(fā)新型虛擬制造技術，使我國農(nóng)機設計產(chǎn)品制造水平更上一層樓，促進我國經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻：

[1]岳增,王飛.農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)中的現(xiàn)代制造技術分析[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報,2018（12）:33-34.

[2]梁柱.數(shù)字化設計技術及其在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用分析[J].內(nèi)燃機與配件,2019（6）:221-223.

[3]馬世宏,王飛.農(nóng)業(yè)機械設計與機械制造技術之研究[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報,2018（6）:15-16.

作者：柴沙沙 單位：四川大學錦城學院