摘要

针对长期以来精密播种机的研制存在生产周期长、成本高，而且当产品制出后，经常会出现部件、零部件之间相互干涉而无法装配等缺点，介绍了应用UG软件进行精密播种机单体虚拟制造和运动仿真的过程。首先对建立的精密播种机单体零件三维模型进行约束和连接装配，形成精密播种机单体整机装配，然后进行运动仿真，展示在虚拟环境下的运动特性。最后对仿真结果进行处理，测试精密播种机单体的运动性能和检测干涉情况，从而对错误进行修改。结果表明：该方法提高了精密播种机设计的准确性和效率，代替了物理样机的制造和试验，大大降低了成本。

关键词：农业工程；精密播种机单体；虚拟制造；运动仿真

Abstract

Facing the 1ong-standing prob1ems existing in the deve1opment of the precision p1anter such as the pro1onged production period, the high production cost and the dificu1ty in the fina1 asemb1y because of the interference betwen the interacted parts, a proces of the virtua1 manufacturing and motion simu1ation of the precision p1anter unit was introduced app1ying the ProIEngineer software.The fina1 asemb1y of the p1anter unit was formed by restricting and connecting its parts 3-D mode1s. Its motion simu1ation was performed to demonstrate the movement characteristics in the virtua1environment.The simu1ation resu1ts were procesed to check the movement characteristics of the p1anter and to corect the posib1e interferences.The resu1ts showed that the proposed proces improves the acuracy and eficiency of the precision p1anter design and deduces the deve1opment cost by using the virtua1 space instead of the physica1 space.

Keywords: Agricu1tura1engineering; Precision p1anterunit; Virtua1manufacturing; Motion simu1ation;

前言

精密播种机这类机械产品的设计通常采用二维几何绘图,产品制造出来后经常会出现一些设计失误,如零部件无法安装以及运行时发生干涉等。采用三维 CAD设计产品,不是一个单纯绘图的过程,而是一个虚拟制造的过程。设计出来的产品是与实物完全相同的数字产品,零部件之间的间隙和干涉一目了然,可以把错误消灭在设计阶段。对于运动机构的设计,无论是于工绘图设计还是二维 CAD的计算机辅助设计,都没有办法处理,简单的机构还可以模拟,稍微复杂一点的运动机构就束于无策了。应用三维设计软件来处理机构的运动,可以使立体的数字产品在计算机中运动,模拟真实机械的理论运动过程。不但能测试机构是否能运动,还可以检查机构运动时是否会产生干涉,计算出机构上某个点的运动轨迹,将机构运动记录下来,产生动态的图片,从而实现机械产品的虚拟制造和运动仿真。在国外,虚拟样机技术已在工业产品的研制上得到应用,取得了显著的效果。目前国内将三维 CAD技术应用在播种机械方面的研究大多是对零部件和某一机构进行的三维参数化设计和运动仿真, 而对于精密播种机单体整机进行虚拟制造和运动仿真方面还未见报道。

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