新技術(shù)在牧草收獲機械設(shè)計制造中的應(yīng)用分析

李姬國

摘 要：本文介紹了現(xiàn)有牧草收獲機械存在的不足，為了解決此問題，重點闡述了牧草收獲機械設(shè)計制造中應(yīng)用的各種新技術(shù)，旨在保證牧草收獲機械的質(zhì)量，為相關(guān)人士提供借鑒。

關(guān)鍵詞：新技術(shù)；牧草；機械設(shè)計；制造；應(yīng)用

前言：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛與普遍，但關(guān)于相關(guān)技術(shù)在牧草收獲機械設(shè)計制造方面的應(yīng)用研究相對較少，不僅制約了有關(guān)機械設(shè)計水平的提升，也影響了牧草收獲的效果。面對此情況，為了扭轉(zhuǎn)既有的現(xiàn)狀，本文對實踐中牧草收獲機械存在的問題及新技術(shù)的應(yīng)用展開了探討。

一、現(xiàn)有牧草收獲機械存在的不足

我國草場面積與西方發(fā)達(dá)國家——美國的草場，具有面積大體一致性，雖然草場面積趨近相等，但是牧草機械的應(yīng)用率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及美國，我國牧草收獲機械的數(shù)量少之又少。在上世紀(jì)后期階段，日本方捆機數(shù)量2.2萬臺，我國在當(dāng)時僅是日本的0.3%。從介紹中可知，我國牧草收獲機械與發(fā)達(dá)國家存在較大的發(fā)展差距，我國牧草收獲機械之所以會存在較多不足，這主要是由以下幾方面原因造成的。首先，由于我國人口眾多，為了解決眾多人口的糧食問題，進(jìn)而我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以此為發(fā)展目標(biāo)，并經(jīng)歷了較長的發(fā)展階段，在此期間，我國發(fā)展重點主要投放在了農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)上面，一定程度上忽視了畜牧業(yè)發(fā)展，同時，牧草機械的發(fā)展也相應(yīng)的受到了限制，機械技術(shù)水平被延時提高，機械錯失了良好的創(chuàng)新機會。其次，在上世紀(jì)80年代，我國對畜牧業(yè)的重視程度較低，不注重該行業(yè)的支持和輔助，進(jìn)而大多數(shù)經(jīng)營畜牧業(yè)的企業(yè)最終只能以失敗告終，進(jìn)而我國牧草機械的發(fā)展又會再次被發(fā)達(dá)國家落后，不利于促進(jìn)牧草機械持續(xù)發(fā)展。再次，我國牧草機械制造部門的技術(shù)含量較少、技術(shù)水平較弱，進(jìn)而機械在實際牧草收獲中會存在較多的質(zhì)量問題，這不僅會延長工作時間，而且該還浪費了大量的人力資源和物力資源，降低了收獲效率。傳統(tǒng)的割草機可靠率小于81%；在同樣面積為5000畝的草地，我國牧草機械的工作率為25%左右，西方牧草機械工作率為60%。然后，牧草機械的整體配套性較差、產(chǎn)品類型單一，這不利于差異性經(jīng)營用戶的實際需要，這會大大降低牧草機械的利用率，不利于擴大牧草機械的適用范圍。最后，牧草機械的工藝水平較低、科技投入較少，產(chǎn)品未能與時俱進(jìn)的進(jìn)行更新，因此，不利于牧草收獲機械水平的提高[1]。

二、牧草收獲機械設(shè)計制造中各種新技術(shù)的應(yīng)用

（一）三維CAD技術(shù)

牧草收獲機械設(shè)計中應(yīng)用二維CAD技術(shù)之后，制圖效率得到明顯的提升，但由于二維CAD軟件在開發(fā)方面的能力比較差，還需要引進(jìn)三維CAD設(shè)計軟件，在零部件特征基礎(chǔ)上，利用軟件構(gòu)建特征庫，同時，用戶也可通過實際的需求，對特征重新定義，由此一來，組裝零件時，可提高工作速度。三維CAD軟件中，能夠進(jìn)行移動、刪除構(gòu)件，改動尺寸等操作，操作后會造成相應(yīng)參數(shù)變化，而與其關(guān)聯(lián)的參數(shù)也會同時做出改變，無論變更發(fā)生于哪種視圖中，所有視圖中都可以實現(xiàn)參數(shù)化的、雙向的傳播，使任何一個圖紙均可以保持一致，無需逐個的修改視圖，促進(jìn)工作效率的提升[2]。設(shè)計完成后，三維可以關(guān)聯(lián)二維，使生成的工程圖紙變?yōu)槎S形式。例如撿拾壓捆機，包含2000多個零部件，采用三維CAD軟件開展設(shè)計工作后，可構(gòu)建虛擬模型，并在模型中反映出來現(xiàn)實裝配中存在的、潛在的問題，科學(xué)的處理、修改之后再進(jìn)行生產(chǎn)，有效的避免了機械工作中的故障發(fā)生率，提升工作效果。

（二）激光切割技術(shù)

近年來，得到良好發(fā)展的新技術(shù)之一即為激光切割技術(shù)。工件在高功率激光束照射作用下，熔化、汽化、燒蝕等能夠快速的出現(xiàn)，熔融后，物質(zhì)被氣流吹除，有效的實現(xiàn)割開工件。激光切割是一種熱切割方法，具有良好的切割質(zhì)量，較高的切割精度，誤差在-0.05～0.05mm之間，切割表面僅有幾十微米的粗糙度，光潔美觀度較佳，而且切割之后基本不會影響切縫附近的材料性能。激光切割過程中，可以數(shù)控控制整個工程中，以零件形狀為依據(jù)，對數(shù)控程度做出相應(yīng)的改變，式切割效果達(dá)到要求。撿拾壓捆機中存在200多種1～14nmm的鈑金，且部分鈑金具有異常復(fù)雜的形狀，切割時應(yīng)用激光切割技術(shù)后，不僅能夠準(zhǔn)確的切割出各種鈑金的形狀，而且切割效率也會提升，也不會浪費材料[3]。據(jù)一項研究顯示，與傳統(tǒng)剪切板機相比，應(yīng)用激光切割技術(shù)后，切割工作效率能夠提高10倍左右。

（三）數(shù)控加工技術(shù)

現(xiàn)代制造業(yè)中，能夠代表先進(jìn)生產(chǎn)力的技術(shù)即為數(shù)控加工技術(shù)，廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車模具等行業(yè)中，促進(jìn)制造行業(yè)的繁榮發(fā)展。數(shù)控加工技術(shù)中，實現(xiàn)機械加工的方法為對零件及刀具的位移做出數(shù)字信息化的控制。牧草收獲機械制造中應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)后，不僅能夠提高零件制造的精度，同時，能夠以具體的工序為依據(jù)，數(shù)字控制系統(tǒng)可控制機床進(jìn)行刀具的主動選擇及更換，而且機床主軸轉(zhuǎn)速、刀具運動軌跡等均可以自動進(jìn)行，提升了整體的設(shè)計制造效率，經(jīng)濟效果明顯。打結(jié)器為方草捆撿拾壓捆機中的零件之一，作用為自動打結(jié)草捆，打結(jié)器具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成鑄件比較多，在打結(jié)器中，關(guān)鍵零件為打結(jié)器架體，較多的軸孔存在于該零件上，如刀架軸孔、打結(jié)嘴軸孔等，其中，通過主軸線的為打結(jié)嘴軸孔，而螺旋齒軸并不重合于架體主軸線，存在一定距離，由此，鑄造架體過程中，軸孔位置必須要具備精確性，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)后，能夠滿足制造要求[4]。

（四）三坐標(biāo)測量技術(shù)

在三坐標(biāo)測量技術(shù)中，融合了計算機硬件及CAD軟件，能夠精確的檢測出產(chǎn)品的幾何尺寸、形位公差，以圖形的方式輸出報告，將產(chǎn)品質(zhì)量直觀、清晰的反應(yīng)出來，使檢測報告具備完整性，為制造領(lǐng)域中必備的智能化工具之一。設(shè)計打結(jié)器時，難度非常大，引進(jìn)外國先進(jìn)技術(shù)的方式進(jìn)行打結(jié)器的設(shè)計制造時，必須要利用三坐標(biāo)測量技術(shù)，以能實現(xiàn)良好的吸收國外技術(shù)，保證設(shè)計出來的打結(jié)器滿足質(zhì)量要求。實際設(shè)計過程中，應(yīng)先利用該項技術(shù)配套機器測量零件，之后對點云數(shù)據(jù)做出處理，建成三維模型，開模時，采用模具加工技術(shù)，直接進(jìn)行，零件鑄造完成后，再次檢測其尺寸等參數(shù)，確保設(shè)計制造符合要求[5]。

結(jié)論：牧草收獲機械在實際工作中的作用日益凸顯出來，為使其設(shè)計制造質(zhì)量符合相應(yīng)的要求，必須要應(yīng)用三維CAD技術(shù)、三坐標(biāo)測量技術(shù)等新型的先進(jìn)技術(shù)，以提升設(shè)計制造效率及質(zhì)量，提高我國牧草收獲機械的整體水平。

參考文獻(xiàn)：

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