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农业机械包括农业动力机械、植保机械、加工机械、畜牧机械、监控机械和运输机械等。而农机设计与一般机械设计不同，有其特殊性，农业机械依赖于农时、农艺的要求，从事定时或不定时作业，且作业环境差，劳动强度大，对农机的性价比要求更为突出。因此，设计人员必须掌握相关的农艺知识[1]。笔者根据长期从事农业机械设计、生产和职业教育工作的经验以及农机设计和使用的具体特点与矛盾，总结农机设计中应注意的问题，以为农机设计提供指导。
1农业机械的设计原理
农机设计是根据农艺方面提出的使用要求，针对农业机械进行功能、结构、工艺、外观、成本等方面的综合性设计。
1.1功能原理
农机服务于农艺，是先进农业技术（生态农业、生物农业、有机农业）应用的载体。依照机械原理进行设计，满足现代农业的技术要求，并充分考虑农业的区域性、多样形、不确定性等因素，实现精确地定位、定时、定量作业，因而需要设计各类农具以满足不同农艺功能性的使用要求[2-3]。
1.2结构原理
农业机械作业环境差，劳动强度大，必须对所设计的各零部件进行功能、强度、效率和效益分析，评估和核定在满足功能和强度要求下合理配置和使用原材料及辅助材料，必须进行功能成本分析，优化使用零部件、标准件、外购件。
（1）针对农机种类多，规格不一，尽可能地采用标准化、系列化设计，并前瞻性地预测农艺的发展趋势，以减少农业机械开发和研制费用，提高农业机械使用效率。
（2）在研发新型农机时，要考虑整机或零部件的通用性，减少重复设计，以提高零部件的互换性和维修能力，增加报废农机的可回收利用价值，节约物资资源。
（3）优化各种铰接机构和各种移动副，减少复杂运动并使之操作简单、运动灵活。
（4）要充分考虑人机工程理念，减少复杂动作，尽可能减少农机手的劳动强度。
1.3技术原理
要正确处理技术要求与成本控制之间的矛盾，主要表现在选材、制造精度、标准件选用上。农业机械报废期限短，技术要求过高，势必加大成本，增加农业生产的投入，必须根据农艺要求，合理制订技术标准。
1.4工艺原理
对零部件的加工工艺性进行分析，即在满足使用条件下，向机加工的可能性和经济性靠拢，向机加工的效率靠拢，能不加工的就少加工；能粗加工的就不精加工；能简单加工的就不要复杂加工；能用小型设备的就不用大型设备；能快速加工的就要考虑提高效率。熟知机加工工艺的流程、工序、瓶颈、效率和经济性，掌握一般冷加工、热加工的工艺流程和工时成本，根据精度要求确定工艺工序，优化工艺[4]。
1.5外观及成本原理
农业机械外观要求布局合理、结构紧凑、强度分配科学、外表光洁，分析在使用过程中各种不确定因素，评估强度余量和安全系数，及各零部件是否有过剩功能等。
设计中成本控制是一个综合参数，它主要体现在设计理念（如何制作成型）、用料（金属材料和非金属材料）和加工工艺等，具体反映到设计、用料、工艺、加工等各个环节，综合反映了设计者的知识面和设计能力。
2农业机械设计中的材料使用
设计者应熟练掌握和使用各种金属材料和非金属材料，金属材料包括板材（线材和管材）、型材、浇注成型材、初级加工材（如金属筛网）等，要了解它们的物理性质、可加工性质（主要是可焊性、可折性等），对零件进行选型选材，并进行强度和力学分析。对非金属材料，应了解其物理性质（弹性、耐磨性、耐疲劳性、可粘合性等）、化学性质，还要考虑可加工性和经济性。
3农业机械设计中扩大标准件、通用件的适用范围
农业机械使用的链接、铰接以及各种移动副要求尽量灵活、操作简便，尽量选用标准件、通用件，尽量在市场上定做，自己加工受到批量、专业等限制，且制作成本高，加工周期长，质量不易保证。
4农业机械的设计图纸
一般采用设计图纸，即通过主视图、俯视图、左视图，再辅以剖视图、局部视图（局部剖视、局部放大等）等操作来达到对农业机械进行完整描述的目的。此过程中应注意以下几个方面的问题：一是要在主视图上最大限度地反映机械零件，不仅要考虑机械零件最复杂、最直观的一面，而且要考虑机械零件的自然状态和平行对称位置；二是要注意所有零部件的对应关系是唯一的；三是要注意明确定位基准，要以中心线、对称线为基准标注；或以重要加工面、重要参考面为基准来进行标注；四是所有的零部件（标准件除外）都应该出图，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基准精度等完整的表达清楚，可以在一张图纸上面做出若干相关的零件图，这样便于集中，不易出错，利于考虑工序编排，容易查出错误，提高生产效率[5-6]。
5农业机械设计中的逆向设计
主设计师（创意人员）要有丰富的设计经验、工艺经验、农机加工经验、农艺经验和实际操作经验，要熟悉客户要求并借鉴以往的经验，可以像主创意建筑师那样，先做创意设计，把概念提出来，进行模拟排放，据此设计样架，随时修正，改进方案，然后做概念图（效果图），再进行设计制图，并把人机工程提高到重要地位上来，这是现代工业对设计师提出的更高要求。
6参考文献
[1] 毛凌华，李瑶，卢明，等.中国农业机械化的现状与发展[J].江西农业学报，2009，21（7）：204-206.
[2] 蓝胜.基于仿生设计在农业机械设计中的应用[J].建材与装饰：上旬，2011（2）：3-4.
[3] 张金果.人机界面设计在农业机械中的应用认识[J].科技资讯，2011（1）：68.
[4] 赵立虹，薛梅，程娟.浅述农业机械产品形象设计的构成要素和现状[J].农业装备与车辆工程，2010（12）：58-60.
[5] 李岩，张智勇，贾宇琛.基于CAD技术的农业机械设计软件的改进[J].农业网络信息，2010（2）：32-34.
[6] 李守林.浅论信息技术在农业机械设计中的应用前景[J].现代企业文化，2010（18）：140-141.
1农业机械的设计原理
农机设计是根据农艺方面提出的使用要求，针对农业机械进行功能、结构、工艺、外观、成本等方面的综合性设计。
1.1功能原理
农机服务于农艺，是先进农业技术（生态农业、生物农业、有机农业）应用的载体。依照机械原理进行设计，满足现代农业的技术要求，并充分考虑农业的区域性、多样形、不确定性等因素，实现精确地定位、定时、定量作业，因而需要设计各类农具以满足不同农艺功能性的使用要求[2-3]。
1.2结构原理
农业机械作业环境差，劳动强度大，必须对所设计的各零部件进行功能、强度、效率和效益分析，评估和核定在满足功能和强度要求下合理配置和使用原材料及辅助材料，必须进行功能成本分析，优化使用零部件、标准件、外购件。
（1）针对农机种类多，规格不一，尽可能地采用标准化、系列化设计，并前瞻性地预测农艺的发展趋势，以减少农业机械开发和研制费用，提高农业机械使用效率。
（2）在研发新型农机时，要考虑整机或零部件的通用性，减少重复设计，以提高零部件的互换性和维修能力，增加报废农机的可回收利用价值，节约物资资源。
（3）优化各种铰接机构和各种移动副，减少复杂运动并使之操作简单、运动灵活。
（4）要充分考虑人机工程理念，减少复杂动作，尽可能减少农机手的劳动强度。
1.3技术原理
要正确处理技术要求与成本控制之间的矛盾，主要表现在选材、制造精度、标准件选用上。农业机械报废期限短，技术要求过高，势必加大成本，增加农业生产的投入，必须根据农艺要求，合理制订技术标准。
1.4工艺原理
对零部件的加工工艺性进行分析，即在满足使用条件下，向机加工的可能性和经济性靠拢，向机加工的效率靠拢，能不加工的就少加工；能粗加工的就不精加工；能简单加工的就不要复杂加工；能用小型设备的就不用大型设备；能快速加工的就要考虑提高效率。熟知机加工工艺的流程、工序、瓶颈、效率和经济性，掌握一般冷加工、热加工的工艺流程和工时成本，根据精度要求确定工艺工序，优化工艺[4]。
1.5外观及成本原理
农业机械外观要求布局合理、结构紧凑、强度分配科学、外表光洁，分析在使用过程中各种不确定因素，评估强度余量和安全系数，及各零部件是否有过剩功能等。
设计中成本控制是一个综合参数，它主要体现在设计理念（如何制作成型）、用料（金属材料和非金属材料）和加工工艺等，具体反映到设计、用料、工艺、加工等各个环节，综合反映了设计者的知识面和设计能力。
2农业机械设计中的材料使用
设计者应熟练掌握和使用各种金属材料和非金属材料，金属材料包括板材（线材和管材）、型材、浇注成型材、初级加工材（如金属筛网）等，要了解它们的物理性质、可加工性质（主要是可焊性、可折性等），对零件进行选型选材，并进行强度和力学分析。对非金属材料，应了解其物理性质（弹性、耐磨性、耐疲劳性、可粘合性等）、化学性质，还要考虑可加工性和经济性。
3农业机械设计中扩大标准件、通用件的适用范围
农业机械使用的链接、铰接以及各种移动副要求尽量灵活、操作简便，尽量选用标准件、通用件，尽量在市场上定做，自己加工受到批量、专业等限制，且制作成本高，加工周期长，质量不易保证。
4农业机械的设计图纸
一般采用设计图纸，即通过主视图、俯视图、左视图，再辅以剖视图、局部视图（局部剖视、局部放大等）等操作来达到对农业机械进行完整描述的目的。此过程中应注意以下几个方面的问题：一是要在主视图上最大限度地反映机械零件，不仅要考虑机械零件最复杂、最直观的一面，而且要考虑机械零件的自然状态和平行对称位置；二是要注意所有零部件的对应关系是唯一的；三是要注意明确定位基准，要以中心线、对称线为基准标注；或以重要加工面、重要参考面为基准来进行标注；四是所有的零部件（标准件除外）都应该出图，把零部件的基本尺寸、加工尺寸、基准精度等完整的表达清楚，可以在一张图纸上面做出若干相关的零件图，这样便于集中，不易出错，利于考虑工序编排，容易查出错误，提高生产效率[5-6]。
5农业机械设计中的逆向设计
主设计师（创意人员）要有丰富的设计经验、工艺经验、农机加工经验、农艺经验和实际操作经验，要熟悉客户要求并借鉴以往的经验，可以像主创意建筑师那样，先做创意设计，把概念提出来，进行模拟排放，据此设计样架，随时修正，改进方案，然后做概念图（效果图），再进行设计制图，并把人机工程提高到重要地位上来，这是现代工业对设计师提出的更高要求。
6参考文献
[1] 毛凌华，李瑶，卢明，等.中国农业机械化的现状与发展[J].江西农业学报，2009，21（7）：204-206.
[2] 蓝胜.基于仿生设计在农业机械设计中的应用[J].建材与装饰：上旬，2011（2）：3-4.
[3] 张金果.人机界面设计在农业机械中的应用认识[J].科技资讯，2011（1）：68.
[4] 赵立虹，薛梅，程娟.浅述农业机械产品形象设计的构成要素和现状[J].农业装备与车辆工程，2010（12）：58-60.
[5] 李岩，张智勇，贾宇琛.基于CAD技术的农业机械设计软件的改进[J].农业网络信息，2010（2）：32-34.
[6] 李守林.浅论信息技术在农业机械设计中的应用前景[J].现代企业文化，2010（18）：140-141.