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基于Mastercam的犁体曲面的设计与制造随着计算机技术与现代科技的不断更新以及新兴耕作理论的发展和完善,采用新的设计理论、现代设计方法与手段愈来愈来符合现代农业发展的要求。
以往设计犁体采用解析法时由于手工计算而难以实现,但是随着计算机技术的迅速发展(计算速度的不断提高),用解析法设计犁体曲面逐渐成为犁体曲面设计的新亮点。
由于这种方法应用计算机计算,利用参数化设计,解决了作图法设计犁体曲面绘图工作量大且重复进行等问题,缩短了犁体曲面的设计周期,从而提高了设计质量。
1国内外研究现状20世纪以来,犁体曲面的研究主要从两个方面进行:一是总结畜动力犁和常速机力犁的经验,成功地按经验设计法(主要采用水平直元线法和样板曲线法,即高等剖面法)设计和生产了现有的各类铧式犁;二是试图将犁体曲面设计和耕地工艺过程联系起来,将犁体曲面设计建立在理论研究或半经验半理论的基础上。
耕地质量的好坏和动力消耗的多少主要取决于铧式犁核心部件—犁体曲面的设计制造水平,其工作性能的好坏直接反映在农作物产量、拖拉机组生产率和燃油消耗上。
目前存在的犁体曲面设计方法归纳起来有:①试修法;②几何形成线图解法;③几何形成线解析法;④土迹线模拟法等4种。
农业是最古老的产业。
中国自古以农立国，具有上万年的农业发展史。
有了农业这个行业才有了农民这个职业，而农业的生产空间和农民的生活空间也就形成了农村。
铧式犁是一种耕地的农具，为全悬挂式铧式犁，由在一根横梁端部的厚重的刃构成，通常系在一组牵引它的牲畜或机动车上，也有用人力来驱动的，用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。
结构主犁体：其作用是切割、破碎和翻转土垡和杂草。
主要有犁铧、犁壁、犁侧板、犁托和犁柱等组成。
犁壁又叫犁镜，可分为整体式、组合式和栅条式。
犁铧又称犁铲，按结构可分为三角铧、梯形铧、凿型铧（也可按三角犁铧、等宽犁铧、不等宽犁铧、带侧舷犁铧分类）。
犁壁和犁铧组成犁体曲面，根据犁体耕翻时土垡运动特点分为滚垡型、窜垡型和滚窜垡型三大类。
1第一章．耕地机械-练习题一、名词解说1．犁体曲面：由犁铧和犁壁共同构成的犁体的工作曲面，起切上、翻土和碎土作用。
2．犁体三支点：由铧尖、铧翼、梨踵三点构成了犁体的支持面。
3．入土行程：犁在地头入土时，从第一铧开始入土，到最后一铧入土到规定耕深所行进的距离。
4．垂直空隙：铧尖和犁踵之连线与水平台面沟底之间构成的空隙，此空隙使犁简单入土，并保持耕深稳固。
5．水平空隙：铧尖和犁踵之连线与铅垂面之间构成的空隙，此空隙保持犁的耕宽稳固。
6．圆盘倾角：圆盘平面与铅垂面之间的夹角。
二、填空题1．犁体是由（犁铧、犁壁、犁侧板、犁托、犁柱）构成。
2．三角形犁铧有两刃口，一个是（铧刃），一个是（胫刃）。
3.依据设计方法和工作性能的不一样，犁体曲面可分为（翻垡型、窜垡型、通用型）等型式。
4．牵引铧式犁的起落及调理机构包含（地轮机构、沟轮机构、尾轮机构）。
5．旋耕机的工作零件由（拖沓灵活力输出轴）驱动，用高速展转的（刀片）铣切土壤。
6．旋耕机的传动方式有（中间传动、侧边齿轮传动、侧边链轮传动）。
7．旋耕机的碎土性能由（机器行进速度、刀轴转速）确立。
三、判断题1．梯形铧是铧式犁使用许多的一种犁铧（×）。
2．采纳栅条式犁壁主假如为了节俭钢材（×）。
3．活动犁踵装在多铧犁最后一铧的犁侧板上（√）。
4．沟轮机构由地沟轮联系机构及水平调理机构构成（√）。
5．牵引器上的安全装置用来保护犁体在碰到过大阻力时不被破坏（√）。
6．旋耕机的碎土作用主要靠挡土罩和平土拖板来达成（×）。
7．弯刀切口切削土壤时，先由正切刃切削，再由侧切刃切削（√）。
8．圆盘犁耕后沟底不平，其不平度不该超出耕深的1/2（√）。
9．双向犁的长处是：耕后地表平坦，无沟垄（√）。
四、选择题1．使用小前犁可提升主犁体的（B）。
A．碎土质量B。
覆盖质量C。
翻土质量2．使用铧式犁开荒时应采纳（C）犁体。
A．窜垡型B。
通用型C。
翻垡型3．栅条式犁壁合用于耕（A）。
绪 论一、 农业机械的作业特点《农业机械学》是农业机械化及其自动化专业的主干课程，同时也是该专业的特色课程。
农业机械是机械工程学科中的一个大门类，但是他与其他通用机械有许多不同之处，例如：1，工作对象复杂：农业机械的工作对象为生物及与生物活动有关的环境条件——土壤、水、肥料、气候等，而这些情况有又根据区域、作物类别、种类、自然条件和栽培制度的不同变化较大，这就要求农业机械应具有较大的适应性。
2，季节性强：农业生产具有很强的季节性，往往是在时间比较集中的高强度条件下进行作业，这就需要农业机械具有较高的可靠性和生产率。
3，工作环境条件差：许多农业机械是在田间、露天地和高速行走状态下工作的，农业机械必须有较高的产品质量和管理水平。
二、农业机械学的研究领域农业机械学有广义和狭义之分。
广义的农业机械是指机具和动力，也就是我们经常所说的机组，而且，含盖了大农业范围内的农、林、牧、副、渔等所有的作业设备——田间作业机械、场上作业机械、农副产品加工机械、林业机械、渔业机械、牧草机械、蓄禽饲养机械、饲料加工机械、农田基本建设机械等；狭义的农业机械主要是指田间作业机具。
农业机械学的研究领域主要是根据农业生产的实际需要、自然条件等，利用机械动力学、控制论及优化设计、随机过程、可靠性设计、机械设计及理论等研究农业机械的理论、结构设计、试验和应用等问题。
本课程所涉及的内容主要是田间作业机械，而且侧重于小麦生产机械化所必须的典型设备的构造、原理、设计理论等。
三、国内外农业机械化发展现状与趋势国内情况：中国是从解放后开始发展自己的农机化事业的，虽然经历了许多的风风雨雨，但还是取得了较大的发展，由于中国地域辽阔，经济发展不平衡，农机化水平差别较大，农机总动力与发达国家几乎相当，但农机具数量、质量、种类、性能等硬件指标与发达国家存在较大的差距，机械化程度系数平均为0．3左右，处于现代农业的初级阶段，农机化事业任重而道远。
关于中国农机化发展历程以及目前的状况，我们已在《农机化经营管理学》中作过详细的介绍，未来中国的农机化发展趋势从宏观上看要与世界发展同步，但微观工作难度较大，基本机械化是我们的近期目标，全方位农机化及局部领域内的以机械、电子、信息等为依托的与生物工程相结合的精确农业机械化则是中国农机化发展的远期目标。
第五节犁体曲面上节讨论了土垡的翻转过程，而土垡翻转和破碎性能，则由犁体曲面的性质和参数决定。
一、犁体曲面的类型及对工作性能的影响犁体曲面的类型很多，旱地犁最常用的是滚垡型犁体。
由于犁体曲面的参数及其变化规律不同，又可分为熟地型、半螺旋性和螺旋型三种(图2—32)。
熟地型的特点是犁胸部较陡，而犁翼部则扭曲不大，所以碎土能力较强而翻土能力适中，一般用于耕普通的熟地。
半螺旋型的犁胸较平缓，而翼部扭曲较大，所以碎土性能较差，但翻土性能很好，适于较粘重的土壤和荒地。
螺旋型犁胸更加平缓，犁翼扭曲度也更大，所以人土容易，翻土性能好，但碎土能力很小，耕后土垡基本不碎，仅适用于多草、潮湿及粘重的生荒地。
图2—32犁体曲面的类型及其性能(a)熟地型(b)半螺旋型(c)螺旋型南方水田地区的犁体曲面与旱地犁不同，根据农艺要求和土壤条件不同，有滚、碎、翻、窜等不同类型。
通用型犁体曲面是凸胸短翼的扭曲面型。
土垡沿曲面的运动具有窜翻结合，先窜后翻的特点，使土垡既适度架空又能满足翻垡覆盖的要求。
由于土垡在运动中变形较大，因此会产生断条，碎垡性能也良好。
这种曲面因此具有较好的综合性能，在水田水、旱耕中得到广泛应用。
、碎土型曲面又叫熟地型，其曲面是扭柱形，土垡在运动中变形大，有利于破碎断条，特别适应稻麦两熟地区和种双季稻地区冬种作业。
翻垡型曲面凸胸扭翼，覆盖性能强，但断条、架空性能较差。
因此较适合于春耕绿肥田和其它要求覆盖性能好的地方使用。
窜垡型犁体曲面是我国传统的犁体曲面。
这种曲面使土垡窜起较高，然后腾空翻转，架在前一条垡上。
这种曲面如上节所述，不受土垡宽深比的限制，所以可以窄幅深耕，适应稻麦两熟地区稻茬地作畦和冬翻晒白的双季稻地区。
以上几种水田犁的曲面型式的特点见图2—33。
从图上可以看出，犁翼的扭曲程度和长度，以翻垡型最大，碎土型次之，通用型较短小，窜垡型最小。
而曲面的高度，则以窜垡型最高，通用型次之，碎土型较低，翻垡型最低。
基于SolidWorks的水平直元线犁体曲面参数化设计发布：2009-2-11 8:46:45 来源:模具网编辑：佚名引言犁体是铧式犁中最重要的部件，而犁体的形状、结构、曲面式样对犁的作业质量和牵引阻力有很大影响。
所以犁体曲面的设计就成为铧式犁设计中的核心问题。
犁体曲面形状非常复杂，是一个扭曲的空间曲面。
它不能用简单的常规曲面方程描述，亦不能通过常用的三视图表示。
犁体曲面二维设计主要通过尺寸齐全的曲面正视图、俯视图和样板曲线图来表示，其俯视图、主视图和样板曲线图的绘制通常都是用作图法获得。
这种设计方法，绘图工作量大．从条件到设计结果要进行多次变换．绘图误差和度量误差也较大。
另外。
犁体曲面的设计一般都要凭借经验和实践，设计结果需要经过反复的试验、修正、改进，以最终满足犁的工作要求。
每一次参数的改动，都要重新绘制犁体曲面图纸。
这样使得犁体曲面的设计任务繁重、设计周期长、费用高。
近年来，CAD技术发展迅猛．但一般的CAD／CAM软件系统是通用性支撑平台．没有提供针对农机行业的专用CAD模块。
因此借助功能强大的通用CAD平台．二次开发针对农机行业的专用模块CAD系统是一条可行之路。
S olidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品．在操作平台上基于Windows．在技术内核上基于先进的Parasolid图形语言平台．采用VC++编程和面向对象的数据库来开发的三维CAD软件。
便于用户的二次开发，设计过程简单、使用方便。
利用SolidWorks 强大的曲面造型功能．可以绘制出很逼真的犁体曲面，用于下一步的仿真、运动分析。
但犁体曲面设计参数数量多．并且参数取值变动频繁．这就要求软件在设计过程以尺寸驱动。
进行参数化设计。
不同类型的犁体曲面设计方法各不相同．主要设计方法有：在试修法的基础上测绘获得犁体曲面，这种方法主要用于改进已有的犁体曲面；用几何作图法和数学分析法设计犁体曲面。
这种方法主要用来设计新的犁体曲面。
