郑海燕

摘要：我国作为一个农业大国，在全球化背景下，农业经济发展更要能够实现机械化、智能化方向发展。而事实上当前我国农机制造行业的发展中，所采用的制造技术整体较为落后，不能够满足时代的发展需求，更不能够起到推动农业经济迅猛发展的积极作用。因此展开智能化农机制造技术的研究具有现实意义。下文基于MBD和数控编程控制技术的设计理论入手，提出新时期智能化农机制造技术的现状，展开MBD和数控编程控制的智能化农机制造技术的整合应用探讨，以期为农机智能化制造提供参考和借鉴。

关键词：MBD;数控编程控制;智能制造;农机设备

0  引言

现代农业发展需要依靠农业制造业来实现，为了推动农业现代化的发展，将现代制造技术应用到农机制造中成为当务之急。基于我国的现代制造技术以及农业制造发展的实际需求可知，当前数控机床技术、虚拟技术、计算机集成系统等技术都广泛地应用到农业机械制造中，在提高农机制造效率、农机设备性能质量等方面发挥着巨大的作用。而伴随着现代制造技术的进一步发展，现代制造技术实现了集成化、综合化发展，越来越多的现代制造技术被整合应用于农机制造中，更进一步地提升农机设备的结构性能，提高农机制造设计数字化优势。

1  智能化农机制造技术的现状

1.1 智能化农机制造技术的概述

智能化农机制造技术是指将智能制造技术应用到农机设计和制造中，提高农业机械产品的智能水平。伴随着计算机技术、信息化技术的发展，当前智能制造技术在农机制造行业中的应用有成组技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技术以及智能制造技术。这些智能技术为农业机械设计制造带来了积极的作用。如，成组技术在农业机械制造中的应用，其将农业机械的各个零部件制造工艺进行数字化处理，之后完成相同工艺或是结构的零件组成零件组完成批量加工，由此减少农业机械零部件生产加工中所消耗的时间和材料，有效地提高农业机械加工生产效率，节约生产成本。智能制造技术在农业机械制造设计中的应用，其所开发形成的智能系统，能够完成对农业机械各种材料以及制造流程的智能化分析，如此提高整个制造设计流程的智能化水平。总之，智能制造技术在农机制造中的应用是现代农业发展的必然趋势，值得进一步推广应用[1]。

1.2 智能化农机制造技术的应用不足

上述提到智能制造技术在农机制造设计中的应用必要性和重要性，也提出当前市面上借助智能技术展开农机制造已经成为趋势所在，各地区也由此取得一定的成就。但是事实上在我国智能化农机制造技术发展应用过程中，仍旧存在一些不足，促使智能化农机制造技术的实现集成创新发展。①先进制造技术无法充分应用。虽然有诸多的先进制造技术可以应用到农机制造中，但是受到我国农业机械制造行业发展基础差等因素的影响，当前较多的智能化制造技术并未得到有效应用。如，CAD等数字化技术在农机制造设计中的应用，流于表面，并未通过CAD技术来展开智能化农机制造技术的优化升级。甚至是一些中高档的数控机床的利用率都不高。②自动化智能化程度不够高。事实上随着社会的发展，各种智能制造技术实现了集成发展，各种成熟的先进技术需要在技术整合的基础上应用才能够提高其精准度。而事实上，我国智能化农机制造技术的应用自动化水平不够高，许多智能化技术以及先进的自动化设备没有得到普及。更因为当前智能化农机制造技术人员的技能水平不高，无法熟练的应用各种先进智能制造技术。

2  基于MBD和数控编程控制的机械制造设计流程

针对智能化农机制造技术发展所存在着的集成性、自动化程度不高等问题，当前是要能够站在技术集成整合的基础上，将两个或是两个以上的智能制造技术实现功能整合，制定起全新的机械制造设计流程。以MBD和数控编程控制技术整合下的农机制造技术在计算机技术的支持下，实现了阶段性发展，现阶段呈现出3D独立模型发展特点[2]。

2.1 基于MBD和数控编程控制的机械制造设计发展历程

MBD技术也称为三维标注技术，是三维模型取代二维工程图成为加工制造的唯一数据源的核心技术。MBD技术的应用需要依赖于全周期数据，只有完成的模型数据，才能够搭建起集成的三维实体模型来表达产品的工艺信息，将产品的尺寸定义、工艺信息利用数字化的方式呈现出来。数控编程控制是数控加工准备阶段的重要技术，其是从零件图获得数控加工程序的全过程。基于MBD和数控编程控制技术的机械制造设计就是从MBD三维标准图纸中获得产品的工艺加工过程，编写形成数控加工程序。根据计算机信息技术的发展可知，MBD和数控编程控制技术历经来2D图纸、2D的圖纸+3D模式、3D模式+简化标注图、3D独立模型四个阶段。

2.2 基于MBD和数控编程控制的机械制造设计流程

当前市面上常用MBD和数控编程控制的机械制造设计主要是3D独立模型，其实现了产品形状和制造特征的三维注释标注设计，更提高了产品加工制造工艺的数字化的精确度。基于3D独立模型下的智能化机械产品设计主要包括4个步骤：①借助MBD工程技术完成对产品数据信息的收集，根据产品需求性能分析进行产品3D模型的设计和建立。②按照数控编程器完成产品几何模型建立，进行控制器参数分析和集成。③实现对仿真平台设计，完成离线仿真和实时仿真实验。④根据仿真结果对工艺路线进行产品工艺生产路线的优化，完成加工制造。

3  基于MBD和数控编程控制的智能化农机制造技术分析

3.1 完成MBD和数控编程控制的智能化农机制造工艺分析

传统的农机制造工艺有阶段性设计以及销售服务两个模块，阶段性工艺设计是核心所在，其包括概念设计、模型设计、工艺设计、加工制造等模块，且是按照总体方案设计、初步设计、详细设计以及试制流程完成的。这种研发模式下导致产品的设计智能从主体单向传递，容易出现设计产品的返工，使得农业制造设计研发的周期增加。在MBD和数控编程控制下的智能化农机制造中，能够在此工艺基础上进行优化农机制造工艺优化完善。如，可以将设计总体模式导入到数字化协同应用平台中，利用人机交互的方式对工艺进行规划和仿真，然后将数仿真结果以传送到数据库中，发挥专家作用对此加工制造过程进行修改，修改后的工艺流程如图1所示。在新的工艺流程中，智能化农机制造实现了可视化发展，每一个制造加工环节都能够得到针对性的优化改善[3]。

3.2 完成MBD和数控编程控制的智能化农机制造平台设计

按照MBD和数控编程控制下的智能化农机制造流程可知，大多数的工艺是依靠数字化平台所展开的。如，以装配工艺为例，设计人员对不同工艺内容的不同装配流程展开仿真，在MBD技术支持下，农业机械产品的三维模型标准清晰、精确，而后根据catia软件、pde软件等，完成对农业机械产品资源的选择、产品工装数据的管理优化，最后完成对装配工艺规划和制定的优化，其仿真平台设计如图2所示[4]。

3.3 进行MBD和数控编程控制的智能化农机制造工艺验证

在pdm系统、vericut仿真优化系统支持下，农机制造工艺规划和仿真实验得到不断的优化修正，最后输出工艺规划文件，而这一工艺规划文件的效率和精度是否满足当下的农业经济发展需求，需要进行一定的农机制造化制造验证。以智能拖拉机制造技术为例，通过初步设计几何信息，实现对拖拉机农机的MBD三维建模技术，呈现出产品的几何模型信息和备注信息处理。如，展开对拖拉机的尺寸和公差，粗糙度和热处理方法的处理，建立起MBD管理树。MBD管理树上的每一个节点都表示一个零部件制造状态，按照节点上的数据完成对不同阶段的制造应用。如，在农机不同零部件的刀具信息应用中，利用MBD管理树可以将不同零部件的制造所对应的不同刀具进行编号排列，每一个编号对应一个刀具信息，利用智能化数控加工仿真系统，搭建起刀具模型库，展开对农机设计制造工艺自动化设计应用[5]。

4  结束语

综上所述，基于MBD和数控编程控制下的农机制造技术，其实现了数控编程同三维标注设计的协同设计发展，可以说将农机产品设计和制造工艺集成化发展。当前在MBD和数控编程控制下的智能化农机制造技术的应用历经模型设计建立，设计需求分析，集合模型和控制器集成应用，以及仿真实验，路线优化等四个步骤流程。这些流程都是基于农机制造设计平台所实现的，因此需要搭建起这一系统平台，进行系统平台的功能开发，逐一展开四个制造工艺。

参考文献：

[1]刘睿，段桂江.MBD技术发展及在航空制造领域的应用[J].航空制造技术，2016，05：93-98，109.

[2]崔德刚，刘看旺，郑党党，周小波，刘俊堂.基于MBD的飞机设计与制造技术研究与应用[J].计算机集成制造系统，2019，25（12）：3052-3060.

[3]李丽辉.论数控编程技术在机械制造中的应用[J].山东工业技术，2019，03：44.

[4]张卫卫.基于MBD和数控编程控制的智能化农机制造技術研究[J].农机化研究，2019，41（11）：216-220.

[5]冉波.试论农机制造中现代制造技术的应用[J].南方农机，2017，48（11）：33-34.