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农机设计中虚拟制造技术的应用分析
作为农业大国,提高农业产值对提升整体国民经济水平有着至关重要的作用.研究人员始终致力于提高农机设计水平,制造效率高、性能好的生产机械,以此提高农业生产力.随着计算机网络的发展,虚拟制造技术被应用到农机设计中,促进农机设计现代化的发展.本文主要探究虚拟制造技术在农机设计中的应用.
1 虚拟制造技术
1.1 内涵
1.1.1 定义
虚拟制造技术就是设计人员利用计算机将技术结合应用,在虚拟网络环境中完成现实制造系统每个环节的仿真模拟技术.
1.1.2 特点
虚拟制造技术的主要特点就是建模.通过计算机网络及相关技术对产品、过程,活动及资源进行建模,从中分析整体模型的现实意义.另一主要特点就是高度防真,这样可以使建模的结果更具有可信度.
1.1.3 利用价值
通过虚拟制造技术的定义及特点可看出,利用这项技术可以降低制造的成本,确保机械的性能及使用价值.通过虚拟技术,在实际生产制造前就完成机械的设置与调整工作,为实际制造与生产工作提供便利.
1.2 体系及分类
1.2.1 体系
这项技术有三大体系：虚拟开发、虚拟生产、虚拟企业.通过这三个平台进行机械的构想,模拟其生产过程与应用情境,完成机械的设计与调整工作,并评价其生产价值的高低.
1.2.2 分类
根据虚拟制造技术可分为三类：一是以设计为中心,目的在于通过计算机模拟制造各种“软”样机,评价农机可制造性；二是以生产为中心,利用计算机仿真技术制定各种制造方案,目的在于评价农机的可生产性；三是以控制为中心,在控制板块与实际处理中加入仿真技术,以优化生产周期.
2 在农业设计中的应用
2.1 应用
2.1.1 虚拟环境中加工农机
在明确农机应具备的基本性能情况下,通过农机虚拟制造系统初步设计完成农机的基本模型,主要是农机的外型与功能.再通过初始分析与调整,建立农机的具体模型.同时完成农机生产环境的建模.
2.1.2 模拟实际工作过程
在虚拟的生产模型中,对产品模型进行实际生产作业活动模拟.预测其将来在制造及作业时可能出现的问题,进行成品的升级设计或制定相应的解决措施,从而提高农机的现实制造价值与使用价值.
2.1.3 制定最终制造方案
在制定最终的生产制造方案时,除要考虑农机的现实应用性,还要考虑其生产制造的成本及其存在的风险.通过反复的建模实验,不断测试农机的性能,了解并制定相应的制造进度表.这样可以在实际制造过程中,合理有序的进行工作,节约时间成本.同时最大限度的减少制造时可能出现的问题,造成资源的浪费,从而节约生产成本.
2.1.4 应用案例
农机设计应用虚拟制造技术的最好的案例就是玉米联合收割机的脱粒机部分.农机技术人员在了解该结构的实际功能后对其简单构思,利用计算机虚拟网络绘制出三维模型,然后进行运动、装配等环节的建模.通过设计不同的脱粒机模型,并对其进行虚拟实验,找到性能最好、效率最高的脱粒机模型,并不断进行改进使其最大限度的符合要求,从而制定出具体的制造生产方案.
其次是利用虚拟制造技术实现农业生产的虚拟化.技术人员利用计算机虚拟网络的特定程序来控制农业机械进行农业生产活动.这种应用可在很的程度上将劳动力从农业生产活动中解放出来.
2.2 前景
在政府的相关政策推动下,农业生产正朝着大规模的合作社模式方向发展,或是由单个家庭进行大面积承包生产.无论是哪种形式都极大程度的推动了我国农业生产实现机械化的进程,有利于大型农机与科技型农机行业的发展.这为将来虚拟制造技术在农机设计中大范围应用提供了有利的市场条件与发展环境.而计算机技术的不断发展为其提供了良好的技术保障.政府通过各种政策手段支持农业发展,并积极促进农业生产现代化、机械化、科技化的发展进程,为虚拟制造技术的应用提供了政策支持.
2.3 存在的问题及解决建议
目前其存在的最大问题就是这项技术多应用在较贵、操作复杂的农机设计中,而消费者对这些机械的购买不高.这会导致市场的需求量较小,影响农机设计制造部门的资金回笼,无法完善该项技术.同时也会影响技术的推广应用.
解决这一问题的关键有以下几方面：一是加大政府的扶持与宣传力度,提高消费者的购买能力.如加大购买者在银行贷款的额度.二是设计制造人员应通过各种方法有效地降低成本,从而降低产品,或通过租赁的方式提高消费者的接受能力.
在科技快速发展的今天,社会各相关部门应加大推动虚拟制造系统在农机设计上的应用力度,从而提高农机的性能与效率,提高农业的生产力.使农业生产可以满足人们日益增长的生产生活需求,促进社会整体经济水平的上升.
（作者单位：123000阜新农业学校）
制造技术论文范文结:
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2、先进制造技术论文