淺析數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)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(jìn)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)方面，也離開了原有的實(shí)驗(yàn)室圖紙?jiān)O(shè)計(jì)模式，通過數(shù)字技術(shù)，進(jìn)行機(jī)械CAD制圖，到機(jī)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(duì)于農(nóng)耕機(jī)械的使用發(fā)展來說，是所有的機(jī)械生產(chǎn)中最為突出的一項(xiàng)。

關(guān)鍵字：數(shù)字化；機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)；農(nóng)耕機(jī)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(jià)格等方面，同時(shí)在針對(duì)客戶對(duì)新機(jī)械的運(yùn)用上，也有著一定的售后問題，需要解決?；谶@些原則，企業(yè)在進(jìn)行發(fā)展的過程中，就有很多的考慮因素需要進(jìn)行研究。而在當(dāng)下的信息爆炸時(shí)代，這些因素都可以通過信息技術(shù)進(jìn)行一系列的改善。而其中最為突出的就是在機(jī)械農(nóng)耕設(shè)計(jì)上的改革性探索。

1 數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的定義

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

數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)的定義，其實(shí)還是通過現(xiàn)代化的數(shù)字技術(shù)，進(jìn)行機(jī)械磨具的設(shè)計(jì)加工，拋去了在進(jìn)行磨具加工中，人力物力的大量消耗，從而解放了勞動(dòng)力，強(qiáng)化了機(jī)械生產(chǎn)的效率。

2 數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)

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

因?yàn)閿?shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)中，可以通過理想數(shù)據(jù)，進(jìn)行建模分析，針對(duì)不同的環(huán)境因素，以及設(shè)計(jì)好的模型，是否能夠正常運(yùn)行，來進(jìn)行虛擬的運(yùn)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(jì)的時(shí)間和試驗(yàn)次數(shù)。而在針對(duì)其制造成本、功能預(yù)測等方面，都可以進(jìn)行一定的節(jié)約材料，從而真正的做到了綠色設(shè)計(jì)的根本理念。

而我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)字建模的過程中，也可以通過微調(diào)管理，進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，從而在針對(duì)不同機(jī)型上，可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)于不同環(huán)境下，所需要的機(jī)械進(jìn)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(jī)械設(shè)備的運(yùn)用中。

針對(duì)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(jī)械進(jìn)行日常農(nóng)作。與此同時(shí)，在針對(duì)同一地區(qū)，不同地段，有時(shí)候也需要不同的兩種農(nóng)耕機(jī)械進(jìn)行相應(yīng)的收割和播種。這在進(jìn)行相應(yīng)的研發(fā)中，就對(duì)其有了一定的影響和要求。而針對(duì)這些問題，我們就可以通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室虛擬模擬進(jìn)行對(duì)不同范圍和不同環(huán)境，進(jìn)行相應(yīng)的模擬，最后得出是否合理，這樣就保證了我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)械在符合要求上能夠達(dá)到我們所需要的標(biāo)準(zhǔn)。

3 現(xiàn)下數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)的研究趨向

我們根據(jù)現(xiàn)下的設(shè)計(jì)軟件，以及對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的邏輯思維，進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)開發(fā)。而在國內(nèi)外所有的開發(fā)設(shè)計(jì)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(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)概念、設(shè)計(jì)技術(shù)以及設(shè)計(jì)作業(yè)的四階段。同時(shí)我國周慧君教授對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行的四個(gè)階段劃分：規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)以及設(shè)備改進(jìn)。

而這里我們通過簡單的敘述來進(jìn)行一些結(jié)構(gòu)性的分析。根據(jù)上段所說的，國外針對(duì)的是概念性的設(shè)計(jì)，而我國所針對(duì)的構(gòu)型上的設(shè)計(jì)。具體點(diǎn)的說，國外追求的更多的是構(gòu)造方面的設(shè)計(jì)，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(jì)。而這兩者雖然在本質(zhì)上有一點(diǎn)不同，但是在開發(fā)上，都是依據(jù)我們?cè)诨谟?jì)算機(jī)輔助軟件的情況下進(jìn)行的相應(yīng)設(shè)計(jì)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(jìn)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(shí)也加速了我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)上的進(jìn)步。

4 數(shù)字化設(shè)計(jì)理論對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的促進(jìn)

農(nóng)耕機(jī)械屬于機(jī)械制造業(yè)一個(gè)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(jì)，我國目前的農(nóng)耕機(jī)械以后三千多種，其分類達(dá)到了95種之多，但是即便這些驕人的數(shù)據(jù)，也不能彌補(bǔ)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(jì)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(jìn)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(duì)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(jì)上進(jìn)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(duì)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(duì)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(jī)械生產(chǎn)對(duì)于我們?nèi)祟惖默F(xiàn)代生活活動(dòng)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(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)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(jìn)行相應(yīng)的批量生產(chǎn)和修整。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭毓蕃.21世紀(jì)混凝土機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展[J].建筑機(jī)械化,2000,21(06):64-65.

[2]閻楚良,楊方飛,張書明等.數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2004,35(06):211-214.

[3]鄭國磊,朱心雄,許德等.飛機(jī)裝配型架中骨架的數(shù)字化設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)[J].航空學(xué)報(bào),2005,26(02):229-233.

[4]馬金英.數(shù)字化CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)展望[J].機(jī)床與液壓,2009,37(04):159-160,175.

[5]潘紫微.數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的進(jìn)程與發(fā)展[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,20(04):333-339.