Page 105 - 机械技术运用及理论研究

第三章 农业机械设计制造要点及技术应用 93

虚拟产品的设计。另外还有一种 VR-CAD 系统，将虚拟现实技术引入 CAD 环境
中，不仅仅包括外形，同时还有重量、表面硬度、材质等信息，相互作用时能够
实时改变对象内部结构形态，设计者也可以在环境中参与设计，对产品进行外形

设计、布局设计、动力仿真设计等。例如在减速器设计方面就可以通过对壳体进
行修改和评测，将确定的建模数据用于成型模具设计和加工中。例如可以通过虚
拟现实技术全面展示布局设计，避免出现各种不合理问题，随时对运动构件的运

动协调关系进行检查，确保运动在可能出现的范围内，并需要及时检查轴、齿轮
等零件的强度，确保工作协调、可靠开展。
（3）虚拟制造

虚拟制造是实际制造在计算机上的映射，也就是计算机仿真与虚拟技术在高
性能计算机网络支持下，实现产品设计、性能分析、加工制造等各个过程的管理
和控制，从而增强制造过程中决策和控制能力。目前虚拟制造出现了三个流派，
包括以设计为中心、以生产为中心和以控制为中心的虚拟制造。例如减速器壳

体成型设计中就利用了物理模拟方法对金属材料进行动态仿真，从而能够预测成
形材料的性能和质量，实现对形成材料性能和质量的优化设计。例如在齿轮、轴

等零件加工仿真过程中也可有利用虚拟加工来选择最佳的加工参数和机床刀具路
径，这样就便于分析产品设计的合理性，对加工过程中出现的缺陷进行修改。例
如在设计阶段还可以通过虚拟制造技术对轴系部件进行装配，避免出现各种差错，
提高生产效率。虚拟样机代替具体减速器能够全面展示、分析产品的全寿命周期，

对存在的问题进行及时修改，减少设计制造费用，提高产品试验成功率，缩短制
造工期，保障产品质量。

虚拟制造技术主要利用计算机仿真技术和虚拟现实技术，在计算机辅助下对
产品的开发管理与制造等所有环节进行模拟控制，使得农机产品制造过程中的所
有控制与决策水平得到大幅提升。与现实制造技术不同的是，虚拟制造技术需利
用计算机将各类农机制造系统的知识和技术进行系统地组合，在计算机模拟下让

农机产品各项制造活动进行虚拟建模，完成农机产品的设计和优化。在实际制造
农机产品前，需对人物信息、现实制造信息及其他各种信息作出准确控制与管理，

利用计算机技术、信息技术和仿真技术对农机产品设计与制造中存在的问题予以
解决，进而提升农机产品的设计制造水平。