现代制造技术在农业机械制造业中的应用

李晓明　齐忠军

摘要：近年来，现代制造技术被广泛运用到农业机械中，并且成为企业发展壮大的关键因素。阐述数控机床、虚拟现实技术以及数字化技术在农业机械制造业中的应用现状，为促进农业机械制造业的发展提供参考。

关键词：现代制造技术；农业机械；数控机床；虚拟现实技术；数字化技术

中图分类号：S220.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）11-0065-02

20世纪后期，现代科学技术得到快速发展，加快了现代制造技术的发展步伐，使现代制造技术逐渐应用于机械制造的各个领域。将现代制造技术广泛应用到农业机械中，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力。

1 数控机床的应用

改革开放后，数控技术开始运用到我国农业机械制造领域中。在这30多a的时间里，我国的机床设计造型得到了快速发展。

当前，大部分国产数控机床厂商采取的战略是与国外合资，不能形成系列产品，导致农业机械零部件的生产厂家缺乏选择性；国产供应商不具备农业机械零部件制造工艺的开发能力，且大多缺乏丰富的制造经验。为加快国产数控机床进入农业机械制造业的步伐，国产数控机床制造商引进先进技术，不断提高自身专业能力。

当前，现代机械零部件制造已经进入快速生产时代，生产系统能否正常运行深受自动化信息系统设计是否合理的影响。随着高新技术的快速发展，数控机床技术逐渐被运用到农机零部件制造领域中。只有保证机床制造体系的可靠性，才能保证机床的可靠性。对于机床制造业来说，保证制造过程的一致性是非常重要的。

现阶段，我国的很多厂家开始推出数控机床产品，为制造高质量的数控机床以及柔性制造系统奠定基础，以满足农业机械制造生产的具体要求。

2 虚拟现实技术的应用

在设计、制造以及检测农业机械方面，虚拟现实技术具有非常广阔的发展前景。利用虚拟现实技术所构建的三维农业机械模型，设计者不仅可以详细了解每一个部件的质量，还能够全面认识每一个部件的运行性能。三维农业机械模型具有非常高的准确性，农业机械制造商以计算机数据为基础进行大规模生产。在虚拟制造系统中，虚拟现实技术起着基础性的作用。虚拟制造系统是由多种学科知识组成的系统，借助计算机技术来全面建模、仿真、生产、制造汽车。同时，虚拟制造系统还可以合理拟定产品的检验及实验步骤。

当前，虚拟制造技术的应用范围较广泛，开始涉及生产设备、工装以及模具等领域，还可以在生产系统、工艺过程中完成建模、修改、分析及优化4项工作。另外，虚拟现实技术还应用于柔性生产系统及计算机集成制造系统的设计中。

现代农机测试也运用虚拟现实技术。农业测试是一个复杂而又庞大的系统，然而虚拟化后的测试仪器操作起来比较简单，还可以适当的增、减模块，能够达到重新配制现有系统的目的，最终满足测试的具体要求。

由于在生产及设计过程中应用计算机虚拟模型及设备模型，因此可以对设计以及制造等生产过程进行建模。在设计产品阶段，除模拟产品制造的整个过程外，还要对产品性能及制造技术等进行预测，以更好的开展生产活动，确保工厂与车间的设计与布局更加合理。在模拟产品的生产过程中，检查产品生产线的布局以及各项资源的配置是否合理，既可以缩短开发周期，也可以提高生产效率。另外，对那些不可加工的模型来说，需要修改模型后再进行模拟。

在农业机械工业中，利用虚拟现实技术开发产品以及制造产品仍处于摸索阶段。但随着虚拟现实技术的逐渐完善，农业机械工业将会发生翻天覆地的变化。

3 数字化技术的应用

3.1 智能CAD技术与农机产品的设计

工业技术的快速发展，加快了产品更新换代的步伐，产品设计的周期变得越来越短，现代CAD技术开始沿着信息、过程以及企业集成的道路发展。计算是传统CAD技术的基础，增加了处理符号推理工作的难度。符号推理在农业机械设计工作中起着非常重要的作用，引入人工智能法，借助专家系统技术来推动智能CAD技术的发展，可以满足创造性设计的实际要求。

ICAD是一个复杂的系统，由多个智能体以及多种CAD功能模块组成。在ICAD技术中主要研究了以下几个方面的问题：1） 表示与建模设计知识的方法；2） 知识的利用；3） ICAD体系结构。在ICAD技术中，方案设计、支持变型设计的装配建模是2个非常重要的环节。将ICAD技术引入到农业机械设计中，可以帮助农业机械企业解决很多问题，如信息资源利用率较低的问题。

3.2 农业机械设计领域的特点

1） 多种多样的结构类型以及型号。比如：在设计播种机时，按照农作物的品种以及农艺特点，将其划分为精密播种机、有条播机等；按照工作原理，将其分为机械式、气力式等播种机；按照作业幅度，将其划分为单体播种机、双行播种机、四行播种机等。2） 较为稳定的功能结构。通常情况下，播种机是由机架、地轮等部分组成的。播种机的型号不同，则它们的部件类型、结构参数都存在差别，但是产品功能基本相同。3） 季节对农业机械试验有特别大的影响。通过利用ICAD技术，既可以缩短研发周期，又可以降低成本。

3.3 数字化制造技术与农业装备制造

数字计算机诞生于20世纪40年代末，随后在控制加工机床的加工运动中开始应用。在其发展历程中，衡量一个国家制造能力的重要标志就是数控机床技术水平。当前，发达国家的大部分企业将数字化制造技术以及产品作为提高自身竞争力的重要手段。改革开放后，信息技术得到了快速发展，开始与制造技术融合起来，使制造业开始向数字化的方向发展。西方国家的大型企业已经完全实现了无图纸生产。

在快速成型、机器人化机床等方面，制造过程技术有所突破，为数字化制造技术的发展奠定了坚实基础。我国数字化制造技术也得到了发展（如数控技术等），但其在农业生产企业中的应用还不够广泛。近年来，一些企业开始采取CAD/CAM技术提高我国农机产品设计、制造的自动化水平。

4 结语

现代农业机械制造技术是将现代农业生产技术与现代机械制造加工技术充分结合起来的产物，与一般的机械制造技术有着明显区别。在发展现代农业机械制造技术的过程中，要从现代农业发展的实际需求出发，不断拓宽农机化技术领域，将一些先进的农机化技术整合起来，推动现代农业机械制造技术快速发展。