特種加工技術在農機的應用

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摘要：現代農業發展對農業機械設備提出了更高要求，設計制造高精度、高強度的農機設備以及相關的零部件，是現代農機發展的趨勢。利用特種加工技術設計制造農機設備，對現代農業發展有積極作用。筆者闡述了現代加工技術對農機制造生產的影響，分析了現代農機加工存在的問題，介紹了特種加工技術在農機上的具體應用。分析結果表明，特種加工技術可以縮短產品的研發周期，節省加工成本，確保了生產加工的可靠性和合理性。

關鍵詞：先進制造技術；特種加工；特征；發展

特種加工技術也被稱為非傳統技術，屬于現代加工技術體系，種類寬泛，包含不同的技術加工方式，可實現材料的去除、變形、改變等等[1-2]。特種加工技術是現代制造業發展快速前進的具體展示，現代制造技術不斷發展使傳統加工方式得以變革和創新，作為傳統加工工藝與方式的補充，制造技術在模具制造方面發揮了積極作用。新時期農業技術快速發展，要滿足農業生產，在田間完成工作保證機械設備的可靠性與穩定性，因此在機械設計制造中使用了新結構、新材料以及復雜的精密零件。傳統的機械加工方式無法滿足經濟性的要求，所以各種新型特種加工技術普遍出現。從現實發展來看，這一技術廣泛使用在飛機、船舶、火箭等比較先進的領域內，在農業發展中，主要是用來生產機械零部件，創新部件體系。作為產品制造技術中的重要部分，該工藝方式能夠完成復雜零部件、復雜型面、精細表面、模具加工等，是重要的工藝技術。現代特種加工技術的應用，是現代科技進步的表現。

1特種加工技術對農機制造生產的影響

各種高新技術的應用推動了社會發展，而將特種加工技術應用在農機制造與生產中，不僅可以提高制造的精準度，還可以提高機械產品的品質。新時期現代科技不斷發展，給人們的美好生活提供了足夠的動力；國家政府高度重視現代農業的發展，人們也開始思考如何能夠讓農業實現高科技發展，在這種動力的驅動下，不斷研發出農機設備制造創新技術，針對動力、潤滑、輸送帶、精準播種等先進技術的研究較多，新型現代加工技術推動了現代農機的制造。在20世紀80年代末期，國外農機技術快速發展，出現與當時時代相匹配的制造技術，在政府部門的支持下，機械制造、電子技術、信息技術等高新技術不斷發展，并且帶動了相關行業的快速發展。因此將特種加工技術和現代制造業結合，極大地加大了現代加工技術的研發力度，使得現代化加工技術的不斷涌現，提升了新時期機械設計制造的品質，保證了機械設備研發的速度。近年來，國內研發創造氛圍濃厚，人們自主研發和創新、申請專利等等，熱門的現代加工技術越來越多，如數字制造、激光、虛擬加工、數控機床等。這些現代化的特種加工技術不僅能夠推動制造業的快速發展，也可以保證農業機械生產制造的效率和品質，從而解決傳統加工制造中存在的問題，促進農業的發展和進步。目前，農業機械制造在不斷發展中實現信息化與智能化，傳統機械制造生產之前設計師需要在圖紙上繪制大體框架、標注零部件參數等，生產商在生產的時候無法把握細節，為避免出現錯誤還要進行核對，這種效率無法滿足實際的需要[3]。現代信息技術的加工可以借助各種各樣的軟件來實現，如CAD軟件以及各種建模軟件，將設計參數在電腦上對應模擬出來，模擬了傳統作業的人工誤差，同時也確保了精準性。現階段超精密度的切割技術不斷發展，針對細節的設定也更清晰，對于小型農業機械的加工生產，這一項技術使用能夠滿足相關的要求。

2現代農機加工存在的問題

2.1智能化與信息化偏低

現代科技飛速發展，尤其是信息化時代的到來，部分國家在農機加工方面已經實現了快速發展，技術管理也更成熟，其中包含信息化與智能化的實現和管理，這讓農業機械智能化和信息化得以保證，現代信息技術的使用能夠在很大程度上保證管理的應用，提升整體管理的效率，從而推動農業機械制造發展水平的提升。近年來，很多大型農業機械設備都應用了智能化與信息化技術，在保證效率的同時，對農業企業的現代化發展起到了積極的作用。但是整體上仍舊存在很大的問題，比如智能化水準不高、自動化與信息化程度偏低[4]。

2.2制造水平有待提高

現代農業機械制造過程中相關工藝的使用受到原材料的限制從而存在很大問題，尤其是在技術與材料無法達到對應標準的情況下，難以實現與現代農業生產制造產業的結合，也就無法發揮實際價值。在農業制造生產中部分企業為快速搶占市場，加工生產的農機設備質量一般，生產精度與設備的使用壽命都無法保證。市場上部分企業在技術投入方面嚴重不足，大部分都是照搬照抄，紛紛借鑒或者仿制，產品性能、造型、生產質量都無法得到保證，技術標準落后于先進廠家，不利于行業的可持續發展，這也導致農業機械的整體制造水平受到限制。

2.3設計存在問題

現代社會快速發展，尤其是在科技的助力下農業機械的生產制造速度加快，人們使用計算機以及各種軟件進行設計與制造，設計圖紙與生產方式都發生了根本性的變化。目前人們大部分都是使用CAD軟件來進行機械設備的構圖，或者是進行產品的二次開發，但是實際開發生產中，技術滲透力度不足，仍舊存在欠缺[5]。

3特種加工技術應用于農機生產的特征

3.1特種加工技術與農業加工生產的聯系性增強

傳統的生產中，人們忽視了機械設備之間的關聯性，以現代化的眼光來看技術使用之間的關聯性非常明顯，精密加工技術出現，讓現代農業制造朝著智能化、自動化的方向發展。因此，在進行現代農業機械制造加工的時候，工作人員需要重視對機械設備的研發，將傳統的加工工藝與現代化的特種加工技術相結合，使用精密技術研制出高精度的機械設備。特種加工技術強調精密性，該技術可以促進農機生產的高速發展[6]。從相關的實踐研究來看，在探索與研發相關技術的時候，多以機械設計制造為主要對象，充分使用高新技術來提高農業機械生產制造效率。現代化的發展證明，農機生產制造與特種加工技術密切相關，因此行業人員在研發和設計過程中需要關注兩者之間的聯系，充分借助兩者的聯系提升機械設備研發與制作水平，制造更多的先進設備，從而提高現代農業機械生產制造的地位，促進國內農機行業的發展。

3.2系統性增強

特種加工技術是比較先進的技術，隨著現代加工技術的使用和推廣，農業機械制造地位越來越高，人們高度關注精密技術的使用。而農業機械制造過程中，使用現代化技術加工的難度比較大，而且實際運用復雜，工作步驟較多，要求工作人員根據實際情況整合加工工藝，提高現代加工的整體性、系統性。國內農業機械生產制造過程中，所包含的環節非常多，如前期研發、設計、制造，中期完善，后期銷售等。從事技術研究的人員需要在研發生產和創造的過程中，保證機械生產加工制造的流暢性、系統性、全面性，這樣才可以保證實際生產質量與效率[7]。在進行農業機械生產制造過程中應積極使用現代化技術，以保證生產實現理想的效果。目前，各種高新技術發展速度加快，更多人重視農業機械的生產制造，對農業機械的質量、性能要求越來越高，技術人員應重視現代加工技術的研發，將制造工藝和現代技術融合，爭取加工技術的環保性與經濟性，減少農業機械制造對工作環境造成的不利影響，讓整個行業朝著可持續方向發展。

4特種加工技術在農機制造中的具體應用

4.1激光加工技術

激光加工技術屬于高精密度、智能化的技術，在制造與生產中激光加工可看作是“光刀”，無刀具磨損的影響，不需要考慮刀具的選擇與更換，也沒有“切削力”作用在工件上，在實際運用中能夠加工各種金屬與非金屬，尤其是高硬度、高脆性和高熔點的材料[8]。這種加工方式能量密度高，不存在消耗與浪費現象，影響范圍小，工件不容易變形，能夠快速實現生產加工，加工制造的性能穩定可靠。在20世紀60年代，激光加工技術就被使用在原料的加工建設中，激光加工技術工作原理是利用高能量與高強度的光束加工，激光光束與原材料碰撞改變了產品，從而制造出所需要的產品。農機生產中激光加工技術使用范圍越來越廣。目前，農業機械制造中多使用激光快速成形技術，這種技術基本上沒有噪聲，可保證機械生產的環保與有效性。在使用激光成型技術的時候工作人員將該技術和計算機編程技術融合在一起，使用上機位與下機位來保證制造生產的效率。比如，在生產制造連桿機構的時候，工作人員通常使用數控機床完成這一項工作或者是人工生產制造完成，這一方式精密度較低，產品存在缺陷。技術人員將需要制造的連桿機構數據輸入到計算機，計算機按照程序設定自動控制激光光束運行，進行刻畫、掃描后將材料固化，用來堆積加工定型，簡單的操作就可以完成高精度的連桿機構生產[9]。

4.2增材制造技術

這一技術是使用三維系統建模之后運用CAD驅動完成加工的，這種操作技術加工速度快、成型速度快，生產具備顯著的柔性特征，是第三次工業革命的產物，使用廣泛，具體使用中無論是航天制造還是機械制造都選擇這一項技術[10]。農機生產制造中，增材制造技術可以完成金屬激光燒結、光固化成形工作，快速生產制造，不僅可以節省成本，還可以保證機械生產的效率，前景廣泛。如華東農業大學使用該技術制造出排肥機構，這種機構和傳統的排肥機構相比，變異系數小，運行穩定性很高。

4.3虛擬加工技術

現代農業制造中虛擬加工技術屬于新興技術，逐漸走入人們的視野。虛擬現實加工技術是使用虛擬仿真方法打造農業機械的三維或四維模型，使用仿真實驗模擬場景的真實效果，驗證成功后進行加工生產制造的過程。虛擬加工技術制造出來的產品具備很強的可行性，技術人員觀看產品時如同帶上VR眼鏡。這種技術和三維仿真建模不同，整體上真實性和體驗感更強，提高了機械設備的精度、品質[11]。工作人員可以充分使用這一技術來保證產品的品質。如黑龍江某地使用虛擬現實技術制作宣傳片，展示機械的制造和使用，讓用戶擁有真實的體驗感，增強用戶購買的決心。

4.4五軸加工技術

為保證機械的自動化程度，五軸數控機床被廣泛應用在現代化的機械加工中，五軸加工機床通常使用通用性軟件，如UG或者CATIA、MAX-5、MAX-AB等。對于現代化的農機生產來講，這是實現自主創新的重要方式。五軸加工通常用來生產農機復雜的零部件，傳統常規方式生產的復雜零件或粗糙或彎曲，數控加工通常使用曲線擬合的方式，需要復雜的計算才可以完成加工，而五軸能夠實現自動化加工生產[12]。

5結語

將特種加工技術引入農機復雜零部件的生產制造中，可以高效完成復雜農機部件的生產，提高農機產品生產的自動化水平。實際上，現代加工生產技術種類逐漸增多，將農機生產與現代加工技術結合，可以縮短產品的研發周期，在很大程度上節省加工成本，確保生產加工的可靠性和合理性。

作者：胡羽沫 單位：廣東理工學院