时间：2023-09-26 09:30:45
序论：在您撰写农业机械工业设计时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：CAD；农业机械；机械工程设计
随着农业机械化的高速发展，农业机械在促进农业产业发展中起着越来越重要的作用。农业机械面临着快速投入市场、高质量、高效率、自动化、精密化的巨大挑战，传统手工制图存在制图速度慢、改型困难、精度差、设计还原度差等许多方面的不足，研究计算机辅助设计CAD技术在农业机械工程设计中的应用，具有重要实践意义。
1机械制图和计算机辅助设计CAD
1.1机械制图
机械制图是用图样表示结构尺寸、工作原理和技术要求的学科，机械制图的工作产品是图样（图纸），是表达设计意图和制造要求的重要技术文件。符合工程设计要求的机械制图至少应包含如下两个方面的内容：1）遵守国家标准[1]。在我国，国家标准对机械图样有严格的规定，图纸幅面、标题栏、比例、字体、图线、尺寸标注等具有明确标准规范。严格执行规范，图样才具有普适性和可读性，才能做到尽可能减少制造环节的理解歧义。2）严格执行正投影法和三视图要求[2]。正投影法是绘制和识读图样的理论基础，三视图是机械设计的制图技术基础。正投影法投影线垂直与投影面，能够表达物体的真实形状和比例。主视图、俯视图、左视图将立体器物用三个方向的投影平面视图绘制出来，构成实物结构、尺寸的完整表达。
1.2计算机辅助设计
CADCAD让机械设计从铅笔、直尺画图的繁琐劳动中解脱出来，让设计人员真正做到关注设计与构思。CAD绘图软件构建并保存大量的标准件库、零件库、部件库、常用件库等，且担负计算、信息存储等工作，极大提高了工程设计制图的效率。CAD技术在设计中的主要应用如下：1）丰富的图形及符号库。机械设计中，标准的图形符号会经常用到，一方面，CAD绘图软件提供大量的标准件库；另一方面，工程设计中可以不断积累行业所用的图形符号，形成自制件库。这些图形符号可以随用随调，通过图形符号的组合，“搭积木”式的构造工程设计构思和图样。2）高效的制图效率。制图是设计中将设计构思转化为制造图纸的途径，是机械设计中最为关键的步骤。传统基于纸媒介的手工绘制，任何一次设计或设计改型，必须一笔一划从头做起，耗时、工作效率低下。CAD软件提供了丰富的基础库，存储了应用模板等强大功能，使制图工作变得高效，准确并规范。对于设计改型类工作，更是可以调出原有图样，进行适应性修改即可得到新的图样，极大提高了新型改良机械设计效率。
2农业机械工程设计的特点
2.1农业机械种类繁多
农业机械设计手册根据我国农业机械发展现状，收录了二十五类农业机械[2]。其中包括以下几个方面：1）农业动力机械。包含拖拉机、农船挂桨挂机、农田基建机械。2）农田作业机械。包含耕地机械、整地机械、播种机械、水稻种植机械、中耕施肥机械、植保机械、喷灌微灌设备、潜水电泵、谷物棉花等多种类植物收获机械。3）畜禽机械。包含牧草青饲收储机械、饲料加工机械、畜禽饲养机械。以播种机械为例，又可细分为谷物条播机、精密播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、免耕播种机、小区播种机等。仅谷物条播排种器就可分为外槽轮式、内槽轮式、滚齿式、摆杆式、纹盘式、离心式等多种类型。
2.2涉及机械工程设计所有子系统
农业机械几乎包含机械工程设计所涉及的全部子系统，如动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等。以农业机械拖拉机机组为例，拖拉机将动力传递到农机具，构成拖拉机—农机作业机组，这个系统包含了液压悬挂装置、牵引和拖挂装置、动力输出轴以及动力输出带轮等复杂子系统，而其中的液压悬挂装置就由悬挂装置、液压系统、操作和耕深控制机构组成。由此可知，农业机械工程设计需要具有较高的系统构建能力、系统分解能力和工程设计水平。
3拖拉机液压悬挂装置CAD工程设计实践
CAD辅助工程设计，分为三大主要步骤，一是原理分析和方案设计，二是结构总体设计，三是绘图试制和分析。
3.1原理分析
以农业机械设计手册为参考，液压悬挂装置是挂接和升降机具，并向作业机具传递牵引力。液压悬挂装置设计要求包括：1）连杆位置和尺寸应符合国家标准，以保证牵引装置和不同农机具接口的互换性；2）应产生足够的牵引力，保证农机具具有良好的入土动能，能在较短摆动距离达到所需力量要求，并且保持稳定的牵引力；3）摆动不能超过一定范围，应设计限位机构；4）机具静态固定位置应满足运输要求。
3.2拖拉机悬挂装置组成图——方案设计
通常采用三点悬挂（有三个铰链），在履带式拖拉机中也有采用两点悬挂的，装置构成图如图1所示[2]。各装置部件的作用如下：下拉杆提升农具、传递牵引力；上拉杆调节农具纵向平面的俯仰；提升臂带动提升杆和下拉杆上升（下降是靠农具的重力）；提升杆传递提升牵引力的中间部件。
3.3结构设计
结构设计是在原理图基础上明确构形、定材料、定尺寸等，并对功能面变形、联接变形、材料变形等做出规定。在拖拉机液压悬挂装置设计中，需要明确以下几个方面：1）后置三点悬挂装置与拖拉机有关的悬挂点尺寸。包括上下悬挂点的联接销直径、球接头宽度、锁销孔距离，以及下悬挂点到拖拉机中心平面的横向距离，下悬挂点的横向摆动量，下拉杆水平时动力输出末端至下悬挂点的距离等参数规范。2）提升高度、提升行程及水平调节范围。包括下悬挂点最低高度、水平调节范围、提升高度、运输高度（下悬挂点轴线与地面完全平行）、下悬挂点间隙、立柱调节范围、最高位置时最小高度、最低位置时最大高度、自由扭转浮动量等参数规范。3）悬挂杆件瞬心位置。包括水平汇聚距离和垂直汇聚距离尺寸规定。根据不同的拖拉机规格进行相应的参数选择，具体可以查看农业机械设计手册，当使用特殊农具时，可以改变部分尺寸。
3.4CAD辅助绘图与分析
3.4.1平面设计利用二维平面三视图绘制图样文件，主要包括以下文件：1）绘制原理图；2）绘制各零件图；3）绘制部件装配图；4）绘制总装配图；5）形成其他种类技术文件。
3.4.2三维立体设计必要情况下可进行三维模型绘制，三维模型绘制可用于计算机模拟装配，更能及早发现设计中的缺陷，有利于设计改正。三维模型绘制分层级包含：1）三维实体造型设计；2）三维零件设计；3）三维零件模拟装配；4）三维模拟装配实体动态行为仿真。
3.4.3计算机辅助有限元分析参考农业机械设计手册规定，利用结构刚度矩阵的组集，进行适当的边界条件处理，对农机机架、接头进行有限元建模，利用位移函数和刚度矩阵对机架梁、接头等承力部件进行有限元分析。由于边界条件的不同处理方式会对有限元方程所求解产生较大的影响，一般要求工程设计中保持相对一致的边界条件处理，并尽可能形成边界条件处理规范。
4CAD技术在农业机械工程设计中应用建议
4.1加强标准件、通用件的使用
农业机械使用的铰链以及组装接口部件要求选用标准件、通用件。尽量采用符合国家标准规范的连接部件，有保证农业机械组装灵活、适应性强、操作简便、获取和使用成本低等优势。若采用特殊规范自制件，接口普适性差，加工周期难以保证，制作成本高，且质量难以保证[3]。
4.2关注性能成本设计要素
农业机械要求功能合用，性能合理，结构紧凑，强度配比科学。设计中应注意评估农机具性能和安全余量，避免功能性能过剩引起不必要的使用成本浪费[4]。成本控制是一个综合因素，它体现在材料选用、结构用料、制作工艺、使用效率、保养维护等各个环节，关注设计中的成本控制，良好的设计成本控制是设计者知识和技能的充分体现。
4.3关注设计工艺性
农业机械工程设计输出图样是农机具制造和加工的依据，设计工艺性决定了工程设计的可制造性。设计工艺性是功能性能、生产加工、生命周期成本、可靠性、安全性、维护性等综合平衡的体现，采用符合现有生产条件、零部件规范、装配简洁的工艺性设计方法是成功设计和经济、合理、可靠制作设备的关键。
[关键词]逆向工程农业机械设计应用
引言
随着我国农业机械化进程的逐步深入推进，农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展，这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面，多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此，在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期，降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现，为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介
正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式，他的基本过程为，设计者先进行市场调查，得到研发产品的基本构思，借助CAD设计出产品的3D模型，然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中，我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型，这种情况下，需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型，这种从实物获得产品的三维模型，进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量所得的数据，采用三维建模方法，重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程，目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究，研制出与原型形相似，但结构、性能等方面更为先进的产品。应用逆向工程的基本过程如下：
2逆向工程在农业机械设计中的应用
2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用
随着农业机械化现代化逐步推进，模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点，契合了模具本身的特点，故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CAD模型确立后，并不意味着模具设计的完结，而在在模具实际生产前，设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改，而这些修改均不能现在原始CAD模型上，即不能直接获得最终的CAD模型，导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术，可以对已经修改的模具进行数据扫描，然后进行点云数据处理和曲面重构，输出最终的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生产，从而缩短生产周期，降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而，由于模具结构复杂，型面较多，形位精度和表面粗糙度要求较高，导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损，损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准，经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入，可以快速获得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价，提出进一步改进方案。如今，逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域，提高了模具修复效率，延长了模具使用时间，降低了生产成本。
2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用
与发达国家相比，我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段，制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白，弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因，往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据，这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先，需要将获得的产品拆分；然后将每一个核心部进行三维扫描，数据处理，得到最终的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”，是在理解产品的设计思想，技术理念的基础上进行二次创新，这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段，需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上，设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。
3总结
如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计，减少生产成本，缩短生产周期，因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。
参考文献
[1]金涛，童水光等著.逆向工程技术［M］.北京：机械工业出版社，2003;
逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术，它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。本文首先介绍了逆向工程技术，然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。
[关键词]
逆向工程；农业机械设计；应用
引言
随着我国农业机械化进程的逐步深入推进，农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展，这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面，多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此，在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期，降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现，为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介
正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式，他的基本过程为，设计者先进行市场调查，得到研发产品的基本构思，借助CAD设计出产品的3D模型，然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中，我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型，这种情况下，需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型，这种从实物获得产品的三维模型，进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量所得的数据，采用三维建模方法，重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程，目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究，研制出与原型形相似，但结构、性能等方面更为先进的产品。
2逆向工程在农业机械设计中的应用
2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用
随着农业机械化现代化逐步推进，模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点，契合了模具本身的特点，故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CAD模型确立后，并不意味着模具设计的完结，而在在模具实际生产前，设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改，而这些修改均不能现在原始CAD模型上，即不能直接获得最终的CAD模型，导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术，可以对已经修改的模具进行数据扫描，然后进行点云数据处理和曲面重构，输出最终的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生产，从而缩短生产周期，降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而，由于模具结构复杂，型面较多，形位精度和表面粗糙度要求较高，导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损，损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准，经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入，可以快速获得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价，提出进一步改进方案。如今，逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域，提高了模具修复效率，延长了模具使用时间，降低了生产成本。
2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用
与发达国家相比，我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段，制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白，弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因，往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据，这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先，需要将获得的产品拆分；然后将每一个核心部进行三维扫描，数据处理，得到最终的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”，是在理解产品的设计思想，技术理念的基础上进行二次创新，这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段，需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上，设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。
3总结
如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计，减少生产成本，缩短生产周期，因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。
作者：冯骥强 单位：黑龙江省畜牧机械化研究所 黑龙江八一农垦大学
参考文献
[1]金涛，童水光等著.逆向工程技术［M］.北京：机械工业出版社，2003;
关键词：CAD；农业机械；机械工程设计
随着农业机械化的高速发展，农业机械在促进农业产业发展中起着越来越重要的作用。农业机械面临着快速投入市场、高质量、高效率、自动化、精密化的巨大挑战，传统手工制图存在制图速度慢、改型困难、精度差、设计还原度差等许多方面的不足，研究计算机辅助设计CAD技术在农业机械工程设计中的应用，具有重要实践意义。
1机械制图和计算机辅助设计CAD
1.1机械制图。机械制图是用图样表示结构尺寸、工作原理和技术要求的学科，机械制图的工作产品是图样（图纸），是表达设计意图和制造要求的重要技术文件。符合工程设计要求的机械制图至少应包含如下两个方面的内容：1）遵守国家标准[1]。在我国，国家标准对机械图样有严格的规定，图纸幅面、标题栏、比例、字体、图线、尺寸标注等具有明确标准规范。严格执行规范，图样才具有普适性和可读性，才能做到尽可能减少制造环节的理解歧义。2）严格执行正投影法和三视图要求[2]。正投影法是绘制和识读图样的理论基础，三视图是机械设计的制图技术基础。正投影法投影线垂直与投影面，能够表达物体的真实形状和比例。主视图、俯视图、左视图将立体器物用三个方向的投影平面视图绘制出来，构成实物结构、尺寸的完整表达。1.2计算机辅助设计。CADCAD让机械设计从铅笔、直尺画图的繁琐劳动中解脱出来，让设计人员真正做到关注设计与构思。CAD绘图软件构建并保存大量的标准件库、零件库、部件库、常用件库等，且担负计算、信息存储等工作，极大提高了工程设计制图的效率。CAD技术在设计中的主要应用如下：1）丰富的图形及符号库。机械设计中，标准的图形符号会经常用到，一方面，CAD绘图软件提供大量的标准件库；另一方面，工程设计中可以不断积累行业所用的图形符号，形成自制件库。这些图形符号可以随用随调，通过图形符号的组合，“搭积木”式的构造工程设计构思和图样。2）高效的制图效率。制图是设计中将设计构思转化为制造图纸的途径，是机械设计中最为关键的步骤。传统基于纸媒介的手工绘制，任何一次设计或设计改型，必须一笔一划从头做起，耗时、工作效率低下。CAD软件提供了丰富的基础库，存储了应用模板等强大功能，使制图工作变得高效，准确并规范。对于设计改型类工作，更是可以调出原有图样，进行适应性修改即可得到新的图样，极大提高了新型改良机械设计效率。
2农业机械工程设计的特点
2.1农业机械种类繁多。农业机械设计手册根据我国农业机械发展现状，收录了二十五类农业机械[2]。其中包括以下几个方面：1）农业动力机械。包含拖拉机、农船挂桨挂机、农田基建机械。2）农田作业机械。包含耕地机械、整地机械、播种机械、水稻种植机械、中耕施肥机械、植保机械、喷灌微灌设备、潜水电泵、谷物棉花等多种类植物收获机械。3）畜禽机械。包含牧草青饲收储机械、饲料加工机械、畜禽饲养机械。以播种机械为例，又可细分为谷物条播机、精密播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、免耕播种机、小区播种机等。仅谷物条播排种器就可分为外槽轮式、内槽轮式、滚齿式、摆杆式、纹盘式、离心式等多种类型。2.2涉及机械工程设计所有子系统。农业机械几乎包含机械工程设计所涉及的全部子系统，如动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等。以农业机械拖拉机机组为例，拖拉机将动力传递到农机具，构成拖拉机—农机作业机组，这个系统包含了液压悬挂装置、牵引和拖挂装置、动力输出轴以及动力输出带轮等复杂子系统，而其中的液压悬挂装置就由悬挂装置、液压系统、操作和耕深控制机构组成。由此可知，农业机械工程设计需要具有较高的系统构建能力、系统分解能力和工程设计水平。
3拖拉机液压悬挂装置CAD工程设计实践
CAD辅助工程设计，分为三大主要步骤，一是原理分析和方案设计，二是结构总体设计，三是绘图试制和分析。3.1原理分析。以农业机械设计手册为参考，液压悬挂装置是挂接和升降机具，并向作业机具传递牵引力。液压悬挂装置设计要求包括：1）连杆位置和尺寸应符合国家标准，以保证牵引装置和不同农机具接口的互换性；2）应产生足够的牵引力，保证农机具具有良好的入土动能，能在较短摆动距离达到所需力量要求，并且保持稳定的牵引力；3）摆动不能超过一定范围，应设计限位机构；4）机具静态固定位置应满足运输要求。3.2拖拉机悬挂装置组成图——方案设计。通常采用三点悬挂（有三个铰链），在履带式拖拉机中也有采用两点悬挂的，装置构成图如图1所示[2]。各装置部件的作用如下：下拉杆提升农具、传递牵引力；上拉杆调节农具纵向平面的俯仰；提升臂带动提升杆和下拉杆上升（下降是靠农具的重力）；提升杆传递提升牵引力的中间部件。3.3结构设计。结构设计是在原理图基础上明确构形、定材料、定尺寸等，并对功能面变形、联接变形、材料变形等做出规定。在拖拉机液压悬挂装置设计中，需要明确以下几个方面：1）后置三点悬挂装置与拖拉机有关的悬挂点尺寸。包括上下悬挂点的联接销直径、球接头宽度、锁销孔距离，以及下悬挂点到拖拉机中心平面的横向距离，下悬挂点的横向摆动量，下拉杆水平时动力输出末端至下悬挂点的距离等参数规范。2）提升高度、提升行程及水平调节范围。包括下悬挂点最低高度、水平调节范围、提升高度、运输高度（下悬挂点轴线与地面完全平行）、下悬挂点间隙、立柱调节范围、最高位置时最小高度、最低位置时最大高度、自由扭转浮动量等参数规范。3）悬挂杆件瞬心位置。包括水平汇聚距离和垂直汇聚距离尺寸规定。根据不同的拖拉机规格进行相应的参数选择，具体可以查看农业机械设计手册，当使用特殊农具时，可以改变部分尺寸。3.4CAD辅助绘图与分析。3.4.1平面设计。利用二维平面三视图绘制图样文件，主要包括以下文件：1）绘制原理图；2）绘制各零件图；3）绘制部件装配图；4）绘制总装配图；5）形成其他种类技术文件。3.4.2三维立体设计必要情况下可进行三维模型绘制，三维模型绘制可用于计算机模拟装配，更能及早发现设计中的缺陷，有利于设计改正。三维模型绘制分层级包含：1）三维实体造型设计；2）三维零件设计；3）三维零件模拟装配；4）三维模拟装配实体动态行为仿真。3.4.3计算机辅助有限元分析。参考农业机械设计手册规定，利用结构刚度矩阵的组集，进行适当的边界条件处理，对农机机架、接头进行有限元建模，利用位移函数和刚度矩阵对机架梁、接头等承力部件进行有限元分析。由于边界条件的不同处理方式会对有限元方程所求解产生较大的影响，一般要求工程设计中保持相对一致的边界条件处理，并尽可能形成边界条件处理规范。
4CAD技术在农业机械工程设计中应用建议
4.1加强标准件、通用件的使用。农业机械使用的铰链以及组装接口部件要求选用标准件、通用件。尽量采用符合国家标准规范的连接部件，有保证农业机械组装灵活、适应性强、操作简便、获取和使用成本低等优势。若采用特殊规范自制件，接口普适性差，加工周期难以保证，制作成本高，且质量难以保证[3]。4.2关注性能成本设计要素。农业机械要求功能合用，性能合理，结构紧凑，强度配比科学。设计中应注意评估农机具性能和安全余量，避免功能性能过剩引起不必要的使用成本浪费[4]。成本控制是一个综合因素，它体现在材料选用、结构用料、制作工艺、使用效率、保养维护等各个环节，关注设计中的成本控制，良好的设计成本控制是设计者知识和技能的充分体现。4.3关注设计工艺性。农业机械工程设计输出图样是农机具制造和加工的依据，设计工艺性决定了工程设计的可制造性。设计工艺性是功能性能、生产加工、生命周期成本、可靠性、安全性、维护性等综合平衡的体现，采用符合现有生产条件、零部件规范、装配简洁的工艺性设计方法是成功设计和经济、合理、可靠制作设备的关键。
5结束语
在农业科技高速发展的今天，CAD计算机辅助设计在农业机械工程设计中已经普及，CAD技术给机械设计带来极大方便，但作为一名高职院机械专业的教师，仍需要不断跟踪国家新标准新规范要求，深入农业应用实践，借助计算机辅助设计CAD软件，综合实施功能性能、结构工艺、成本等设计技术手段，推动农业机械设计向先进性、工艺性、实用性、高性价比等方向不断发展进步。
参考文献：
[1]黄春永.机械制图[M].北京：人民邮电出版社，2012.
[2]农业机械设计手册（上，下）[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.
[3]刘欢.智能CAD技术在农业机械设计中的应用[J/OL].
关键词：设施农业；工程；机械化技术
我国是农业大国，整体现代化设施建设速度发展较快，采用了先进温棚种植技术，提高了蔬菜、瓜果以及花卉的生长质量。但在设施农业建设中也存在较多问题，包括栽培技术不配套以及生产效率较低等方面内容。对此，应合理分析农业工程机械化的应用现状，探讨先进的技术配套模式，以促进我国设施农业的进一步发展。
1发展设施农业的战略意义与现状
1.1发展战略意义
我国为农业大国，国土面积十分辽阔，但由于人口基数较大，以致可利用的土地资源较少。为了促进新型农业建设的快速发展，应有效发展设施农业技术，在提高农民收入水平的基础上，进一步升级农业产业，保证整体种植的规范化与科学化，在充分利用有限土地资源的前提下，更好满足人们的日常生活需求。但当前我国设施农业设备出现老化问题，农业技术与设施配套并不完善，无法充分发挥设施农业的发展优势。对此，相关农业设施技术人员应根据当前发展形势，综合采用多种设施技术，提高应用水准，以吸引周边更多劳动力，提高农业经济效益，促进整个农业产业的不断升级。
1.2设施农业的发展现状
我国具备较长的栽培历史，虽然现代化栽培技术起步较晚，但整体设施与相关技术的发展较为迅速。当前，在栽培过程中主要采用现代温室技术、塑料棚技术以及温室大棚技术等。农作物、瓜果与花卉属于主要农作物。调查统计发现，我国已经成为世界上栽培面积最大的国家，各种栽培技术得到广泛应用，设施农业发展速度较快，整体应用设备具备多种类型。
2设施农业工程机械化技术应用
2.1温室开窗机械技术
温室开窗机械技术指的是利用电力或人工，构造特殊的传动机械，机械化处理温室顶棚或侧窗的关闭与开启系统，以便在日常种植过程中，可以实现开窗与关窗的自动化操作，减少人为践踏问题，保证植物的栽培质量。齿轮齿条开窗机、曲柄连接杆开窗机、四连杆开窗机以及推拉窗等均属于温室常用的通风机械设备。其中，齿轮齿条开窗机械设备最为常用，齿轮齿条属于核心部件，工作人员应根据不同结构选择不同的搭配附件，以保证运行的安全性与稳定性。同时，机械设备还具备较强的承载能力，传动效率较高，实现了精准化运行，在保证自动化操控的前提下，提高了工作效率，是大型连栋温室的首选装备。
2.2温室卷帘机械技术
根据不同的工作运行模式，温室卷帘机包括自走式与固定式两种类型。其中，自走式卷帘机会根据不同结构又分为摇臂式卷帘机、跑车式卷帘机与摆臂式卷帘机，均具备减速装置，可以卷拉覆盖工作目标。在应用过程中，可以利用匀速的减速机有效覆盖大棚。为了保证整体机械结构的稳定性，减速机安装了双涡轮立体交叉结构，在缩小结构整体体积的同时，增大传动力矩，提高自动运行效果。减速机具备较大的减速比，运行噪音较小，稳定性良好。而直齿轮减速机的传动扭矩较大，减速距较小，加之自身结构性能较差，以致增大了设备体积，降低了闭锁性能。差齿减速机结构简单，但负荷承载能力较差。[1]因此，在实际应用过程中，技术人员应根据整体设施需求选择不同的温室卷帘机，保证应用质量。
2.3温室生产作业机械技术
温室生产作业中需要使用较多的机械设备，首先便是温室耕地设备，配套使用汽油机或柴油机整理耕地。此机械设备体积小、重量轻、噪音小且行走灵活，在开垦耕地时可以帮助人们有效整理。其次，应利用单体播种机播种种子，包括精密播种机以及条播机等。这些设备在国外已经得到广泛应用，在引入我国后进行了精细改良，可以精密播种种子，减少后期育苗工作量，确保出苗的整齐率，提高了农产品的种植质量。同时，蔬菜成长到一定程度后，还应利用移植机械完成定苗移植栽培工作。对于种子的秧苗，应采用蔬菜钵苗与无钵苗进行栽植，实现定植效果。之后，再经过一次性的机械操作，完成开沟栽苗覆土与镇压等工序。同时，部分机械设备还具备浇水装置，可以在完成栽苗后自动进行浇水工作。因此，使用此设备可以自动化处理机械栽苗。最后，收获瓜果蔬菜时，应使用收割机。这是因为，收获某些茎块根类的蔬菜或瓜果时，人工收割方法会增大成本投入，浪费时间。
2.4灌溉机械设施技术
工作人员在育苗期间，应根据不同作物的生长需求，采用合理的机械灌溉方式，保证生长顺利性。渗灌、滴灌、喷灌以及微灌均属于机械灌溉类型，应根据不同植物的生长需求合理选择，保证农作物的生长质量。[2]国外精品机械设备具备较高的精确性，滴灌与喷洒的均匀性较好，产品的使用寿命较长，但其对水质与压力的要求较高，当水中存在较多杂质时，机械设备会出现阻塞问题。国外设备购买成本也较高，维修期间也会产生额外的维修费用，增大了设备的投入成本。国产灌溉设备整体均匀性、精确性与国外机械设备相差较大，但对压力与水质的适应性较强，很少发生滴头堵塞问题。
3设施农业机械技术的发展方向
当前，我国设施农业机械技术的推广工作发生了较大变化，为了提高应用效果，应在以下几个方面加大研究力度，予以完善改进。一是引进设施装备与相关技术，推广应用相关试验与示范工作；二是深入研究农业机械与设施工程设备，保证机具作业功能的完善性。在发挥作业性能的基础上，提高机器设备的作业效率。[3]三是发挥农业设施机械设备作用，应用科技成果，保证农业设施机械技术的标准化、集成化发展。四是建立完善的设施农业技术体系，为设施机械技术的应用提供参考。
逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术，它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。本文首先介绍了逆向工程技术，然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。
[关键词]
逆向工程；农业机械设计；应用
随着我国农业机械化进程的逐步深入推进，农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展，这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面，多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此，在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期，降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现，为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介
正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式，他的基本过程为，设计者先进行市场调查，得到研发产品的基本构思，借助CAD设计出产品的3D模型，然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中，我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型，这种情况下，需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型，这种从实物获得产品的三维模型，进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程（RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量所得的数据，采用三维建模方法，重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程，目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究，研制出与原型形相似，但结构、性能等方面更为先进的产品。
2逆向工程在农业机械设计中的应用
2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用随着农业机械化现代化逐步推进，模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点，契合了模具本身的特点，故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CAD模型确立后，并不意味着模具设计的完结，而在在模具实际生产前，设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改，而这些修改均不能现在原始CAD模型上，即不能直接获得最终的CAD模型，导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术，可以对已经修改的模具进行数据扫描，然后进行点云数据处理和曲面重构，输出最终的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生产，从而缩短生产周期，降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而，由于模具结构复杂，型面较多，形位精度和表面粗糙度要求较高，导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损，损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准，经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入，可以快速获得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价，提出进一步改进方案。如今，逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域，提高了模具修复效率，延长了模具使用时间，降低了生产成本。
2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用与发达国家相比，我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段，制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白，弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因，往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据，这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先，需要将获得的产品拆分；然后将每一个核心部进行三维扫描，数据处理，得到最终的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”，是在理解产品的设计思想，技术理念的基础上进行二次创新，这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段，需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上，设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。
3总结
如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计，减少生产成本，缩短生产周期，因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。
参考文献
[1]金涛，童水光等著.逆向工程技术［M］.北京：机械工业出版社，2003;
[2]陈静媛.模具行业设计制造技术现状与趋势[J].机械设计与制造,2007;
农业机械化发展给我国农业发展带来了全新动力，农业机械化在我国农业发展过程当中具有里程碑式的意义，是我国现代农业的重要标志。农业机械化的发展解放了劳动力、提高了生产效率、抢抓了农时、提高了人们收入，可以说农业机械化的发展程度已经可以决定一个国家农业发展水平的高低。尽管我国农业机械化起步晚、底子薄，但是随着我国科技的不断进步，以及广大农业工作者的共同努力，我国农业机械化发展已经取得了喜人的成绩，大大促进了我国农业生产，提高了农业生产效率。在农业机械化水平不断提高的今天，农机推广功不可没，农机推广已经成为我国农业机械化发展的重要手段，如何在当前农业机械化繁荣发展的大背景下进一步做好农机推广工作十分关键。
本文首先总结了当前我国农机推广工作存在的问题，而后提出可行性的建议，本文仅代表笔者个人观点，仅供大家借鉴和参考，希望对我国农业机械化发展有一定的帮助，不足之处还望见谅，同时也希望广大读者可以提出宝贵的可行性建议。
1农机推广工作存在的问题
1.1农机推广工作者业务水平和综合能力有待提高
农机推广工作是一份十分辛苦的工作，要经常到基层去开展工作，遇到的情况也十分复杂。可以说农机推广工作不仅仅是对农业机械化工作者业务水平的考验，更是对其综合素质的磨练。
从当前形势来看，我国基层的农机推广工作者老龄化现象已经非常普遍。年龄高的农机推广工作者有着丰富的基层工作经验，但是随之而来的问题是，他们的思想比较保守，知识结构也比较老旧，接受新事物和学习新技术的能力也不强，制约农机推广工作的发展。同时当前农机推广部门缺少信息化专业型人才，信息化时代农机推广工作也要顺势而上，借助信息化的特点提高农机推广工作效率，但是由于缺少专业的信息化人才，没有利用好信息化的便利来提高农机推广工作效率，显得比较可惜。如果不及时跟上信息化步伐，甚至会制约我国农机推广工作的进一步发展。再者农机推广工作者经常到基层去，面对的情况也多，条件也复杂，需要农机推广工作者的综合素质要高，要具备吃苦耐劳和兢兢业业的工作精神和态度，但是部分农机推广工作者工作态度不端正，不愿意吃这份苦，工作热情不高，甚至是敷衍了事，阻碍了农机推广工作的进程，带来了不良影响。
1.2 传统的农机推广体制不适应当前发展要求
农业生产存在着特殊的地域性，需要基层农机推广部门能够依据当地农业生产实际情况，因地制宜，注重与当地实际农业生产情况相结合，科学合理地选择与本地农业生产相适宜的农机与农机技术。但是在整个农机推广过程中，各级农机推广部门作为主体，直接进行具体操作，使得农机推广工作存在局限性与依赖性，农机推广部门局限于传统的农机推广机制，无法转变农机推广理念。在新的历史时期，随着农业产业结构的不断调整，传统的粮食生产机械化逐步被多产业机械化所代替，农业生产不仅在产前、产中实现了农机化，也实现了产后的农机现代化，农机化的品种也逐步实现信息化、电气化与自动化。传统的农机推广体制已不适应当前农村经济发展的需求。
2农机推广工作对策分析
2.1提高农机推广工作者业务能力和综合素质
农机推广工作者的业务能力和综合素质的提高，对于进一步推进农机推广工作十分关键。农业机械化部门要定期组织培训和学习，给广大农机推广工作者提供学习和交流的平台。
通过培训，可以使年龄偏高的工作者更新知识结构，转变思想观念，培养他们的创新思维。同时培训还有利于大家的交流和沟通，不但可以促进同事之间的感情，也便于交流工作经验，提高工作效率。同时各单位还要积极聘请专业信息化人才，普及信息化知识，为农机推广工作发展助力。并且定期开展动员大会，鼓励和激发大家的工作热情，对于工作优秀的同事要提出表扬，树立榜样的作用，以培养大家吃苦耐劳、乐于奉献的精神。
2.2创新农机推广机制，建立多样化的农机推广体系
创新农机推广机制，建立多样化的农机推广体系十分关键。基层农机推广部门需要逐步建立起科、工、户一体化农机新产品研发以及多元化的推广机制，发挥各个部门的优势，推进农机推广工作的不断发展。建立多元化的推广机制，可以为各级农机推广部门建立起相互联系的推广网络，能够及时得到相关的供求信息，及时为当地引进先进的农机技术与新农具，加强农机推广工作的不断深化。
