淺析數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)

何秀媛,張國福,劉春玲（長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院,長春130122）

淺析數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)

何秀媛,張國福,劉春玲
（長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院,長春130122）

摘 要：在日新月異的數(shù)字化進程中，機械設(shè)計方面，也離開了原有的實驗室圖紙設(shè)計模式，通過數(shù)字技術(shù)，進行機械CAD制圖，到機械制造應(yīng)用，已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。而在這一系列的發(fā)展應(yīng)用過程中，對于農(nóng)耕機械的使用發(fā)展來說，是所有的機械生產(chǎn)中最為突出的一項。

關(guān)鍵字：數(shù)字化；機械設(shè)計技術(shù)；農(nóng)耕機械

在企業(yè)的競爭風(fēng)潮中，往往決定了企業(yè)命脈的就是其產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量以及價格等方面，同時在針對客戶對新機械的運用上，也有著一定的售后問題，需要解決。基于這些原則，企業(yè)在進行發(fā)展的過程中，就有很多的考慮因素需要進行研究。而在當(dāng)下的信息爆炸時代，這些因素都可以通過信息技術(shù)進行一系列的改善。而其中最為突出的就是在機械農(nóng)耕設(shè)計上的改革性探索。

1 數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)的定義

我們可以簡單的來理解一下數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)，在應(yīng)用機械輔助設(shè)計軟件CAD的前提下，完成一系列的機械設(shè)計創(chuàng)新，就是現(xiàn)代化的機械設(shè)計技術(shù)。對于開發(fā)人員，需要對機械設(shè)計的體系有一定的認(rèn)知，同時也需要進行對CAD的熟練掌握，這些都是現(xiàn)代化數(shù)字機械設(shè)計技術(shù)的最基本前提。而這僅僅是在設(shè)計上的基礎(chǔ)，如果僅僅局限于CAD的設(shè)計方面，那么對于現(xiàn)代的數(shù)字化創(chuàng)意平臺而言，僅僅是冰山一角而已。

數(shù)字化機械設(shè)計的定義，其實還是通過現(xiàn)代化的數(shù)字技術(shù)，進行機械磨具的設(shè)計加工，拋去了在進行磨具加工中，人力物力的大量消耗，從而解放了勞動力，強化了機械生產(chǎn)的效率。

2 數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)的特點

我們針對傳統(tǒng)的機械設(shè)計而言，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)，在通過已有的數(shù)字設(shè)計軟件下，進行相應(yīng)的周期管理，從而將設(shè)計信息進行匯總，然后得出相應(yīng)的安全信息，然后根據(jù)設(shè)計的理論數(shù)據(jù)，進行模擬演練，從而減少了我們傳統(tǒng)設(shè)計中的不必要模型建立，從而降低了對資源的消耗。

因為數(shù)字化機械設(shè)計中，可以通過理想數(shù)據(jù)，進行建模分析，針對不同的環(huán)境因素，以及設(shè)計好的模型，是否能夠正常運行，來進行虛擬的運行。這樣就減少了我們過去的不必要步奏，從而縮短了設(shè)計的時間和試驗次數(shù)。而在針對其制造成本、功能預(yù)測等方面，都可以進行一定的節(jié)約材料，從而真正的做到了綠色設(shè)計的根本理念。

而我們在進行數(shù)字建模的過程中，也可以通過微調(diào)管理，進行相應(yīng)的優(yōu)化，從而在針對不同機型上，可以進行相應(yīng)的調(diào)整，對于不同環(huán)境下，所需要的機械進行相應(yīng)的改善。其最具代表的就是在我們農(nóng)耕中所涉及到的機械設(shè)備的運用中。

針對東北、華北、華南等地區(qū)不同的田地結(jié)構(gòu)，我們可以用不同的農(nóng)耕機械進行日常農(nóng)作。與此同時，在針對同一地區(qū)，不同地段，有時候也需要不同的兩種農(nóng)耕機械進行相應(yīng)的收割和播種。這在進行相應(yīng)的研發(fā)中，就對其有了一定的影響和要求。而針對這些問題，我們就可以通過進行實驗室虛擬模擬進行對不同范圍和不同環(huán)境，進行相應(yīng)的模擬，最后得出是否合理，這樣就保證了我們設(shè)計的機械在符合要求上能夠達到我們所需要的標(biāo)準(zhǔn)。

3 現(xiàn)下數(shù)字設(shè)計技術(shù)的研究趨向

我們根據(jù)現(xiàn)下的設(shè)計軟件，以及對機械產(chǎn)品的邏輯思維，進行相應(yīng)的程序設(shè)計開發(fā)。而在國內(nèi)外所有的開發(fā)設(shè)計理論中，都有大量的論述，其中最具影響力的就是Pahl與Beitz一同指出的針對設(shè)計任務(wù)、設(shè)計概念、設(shè)計技術(shù)以及設(shè)計作業(yè)的四階段。同時我國周慧君教授對機械設(shè)計進行的四個階段劃分：規(guī)劃、方案設(shè)計、具體設(shè)計以及設(shè)備改進。

而這里我們通過簡單的敘述來進行一些結(jié)構(gòu)性的分析。根據(jù)上段所說的，國外針對的是概念性的設(shè)計，而我國所針對的構(gòu)型上的設(shè)計。具體點的說，國外追求的更多的是構(gòu)造方面的設(shè)計，而我過更注重的是使用過程中所要面臨的問題等所做出的設(shè)計。而這兩者雖然在本質(zhì)上有一點不同，但是在開發(fā)上，都是依據(jù)我們在基于計算機輔助軟件的情況下進行的相應(yīng)設(shè)計以及改造。

自上世紀(jì)八十年代后期開始出現(xiàn)的CACD技術(shù)，這一研究領(lǐng)域就炙手可熱。從而將很多過去的弊端都統(tǒng)一的進行的修正，在可持續(xù)發(fā)展上而言，也迎來了新的變革，同時也加速了我們在機械設(shè)計技術(shù)上的進步。

4 數(shù)字化設(shè)計理論對農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的促進

農(nóng)耕機械屬于機械制造業(yè)一個旁支，其門類較廣，市場需求也大，這就導(dǎo)致其潛力巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前的農(nóng)耕機械以后三千多種，其分類達到了95種之多，但是即便這些驕人的數(shù)據(jù)，也不能彌補我們和國外之間的差距。由于我國起步晚，很多數(shù)字設(shè)計軟件都是用的國外技術(shù)，這就導(dǎo)致在核心系統(tǒng)上，比不上國外的先進技術(shù)。但是即便這樣，我國的產(chǎn)品也已經(jīng)走出國門，受到了世界上一些國家，廣泛關(guān)注。而在針對農(nóng)副產(chǎn)品加工方面，也有著不俗的表現(xiàn)。

現(xiàn)在我們的主要任務(wù)就是：在產(chǎn)品的設(shè)計上進行創(chuàng)新、在開發(fā)技術(shù)上逐步走上自理、在技術(shù)應(yīng)用上完成自我的發(fā)展。而在應(yīng)對這一系列的發(fā)展任務(wù)上，也應(yīng)該注意我們的自我發(fā)展，應(yīng)該擺脫對國外的軟件上的依賴，從而發(fā)展自己的技術(shù)領(lǐng)先世界。

5 結(jié)語

機械生產(chǎn)對于我們?nèi)祟惖默F(xiàn)代生活活動生產(chǎn)而言，已經(jīng)無法被代替了。從工業(yè)革命起始之日起，這一表現(xiàn)就已很明顯了。而對于機械設(shè)計方面，再過去僅僅處于最尖端科技，而現(xiàn)在通過數(shù)字化的發(fā)展，已經(jīng)能夠通過此類軟件進行相應(yīng)的批量生產(chǎn)和修整。

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