农业机械变量化设计方法初探

    农业机械的工作对象是土壤和作物等因素，其特点是种类繁多、作业复杂、工作环境较差、制造工艺要求高，因而传统的农业机械工程设计一般要在图纸上完成方案设计、技术设计和工艺设计，再试制样机，然后进行多点重复的田间试验，将试验结果反馈到图纸上进行修改设计。此法经过多次的反复试验和对样机的修改设计才能得到较满意的机型。这种方法存在以下缺点:在修改设计和系列化设计时，需要花大量的时间和精力手工绘图，设计手段落后、设计效率低;图形表达不直观，在制造之前无法看到零部件三维形状，许多问题只有在制造出产品后才能发现，产品设计周期长、成本高。随着科学技术的迅猛发展，计算机辅助设计(CAD)已广泛应用干机械设计的各个领域。CAD技术在经历了二维平面图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化特征造型等发展过程后，近几年来又发展到了更高层次的变量化技术。变量化设计以变量为桥梁，将设计计算与三维模型设计有机地融合在一起，成为了目前三维CAD技术的重要发展方向。其主要应用有:变量化造型和变量化装配等。本文将变量化设计技术与SolidWorks相结合，提出了农业机械变量化设计的实现方法。

    1  SolidWorks简介

    SolidWorks是基于Windows的CAD/CAE/CAM桌面集成系统，是由美国SolidWork:公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上，在Windows环境下实现的第一个机械三维CAD软件，于1995年11月研制成功。SolidWork。一贯倡导三维机械设计软件的"功能强大""易用性"和"高效性"。使用SolidWorks进行产品设计，设计人员不仅能够体会到SolidWorks强大的建模能力、装配能力以及灵活的工程图操作，而且可以感受到SolidWorks设计时所带来的轻松和效率。SolidWorks可直接以参数化、变量化、三维概念进行产品设计，具有现代设计方法的优越性。SolidWorks的设计输出是"所见即所得"的三维实体模型，可非常直观地表现产品的实际情况。SolidWorks还可以实现产品的虚拟装配，进行产品的结构验证、运动分析，从而提高设计的准确性。SolidWorks的零件、装配体、工程图的全相关性，可大大减轻设计修改的工作量，缩短产品研发周期。SolidWorks还提供了几百个API(应用程序接口)函数，这些API函数是SolidWorks的OLE(对象的嵌人与链接)或COM(组件对象模型)接口，用户可以使用VB /VBA/VC / Delphi等高级语言对SolidWorks进行二次开发，借助于SolidWorks本身丰富的数据接口在机械设计和制造方面进行产品的虚拟样机测试、仿真分析和快速制造，可大幅度缩短产品研发周期，降低开发成本。