特种加工技术在农机的应用

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摘要：现代农业发展对农业机械设备提出了更高要求，设计制造高精度、高强度的农机设备以及相关的零部件，是现代农机发展的趋势。利用特种加工技术设计制造农机设备，对现代农业发展有积极作用。笔者阐述了现代加工技术对农机制造生产的影响，分析了现代农机加工存在的问题，介绍了特种加工技术在农机上的具体应用。分析结果表明，特种加工技术可以缩短产品的研发周期，节省加工成本，确保了生产加工的可靠性和合理性。

关键词：先进制造技术；特种加工；特征；发展

特种加工技术也被称为非传统技术，属于现代加工技术体系，种类宽泛，包含不同的技术加工方式，可实现材料的去除、变形、改变等等[1-2]。特种加工技术是现代制造业发展快速前进的具体展示，现代制造技术不断发展使传统加工方式得以变革和创新，作为传统加工工艺与方式的补充，制造技术在模具制造方面发挥了积极作用。新时期农业技术快速发展，要满足农业生产，在田间完成工作保证机械设备的可靠性与稳定性，因此在机械设计制造中使用了新结构、新材料以及复杂的精密零件。传统的机械加工方式无法满足经济性的要求，所以各种新型特种加工技术普遍出现。从现实发展来看，这一技术广泛使用在飞机、船舶、火箭等比较先进的领域内，在农业发展中，主要是用来生产机械零部件，创新部件体系。作为产品制造技术中的重要部分，该工艺方式能够完成复杂零部件、复杂型面、精细表面、模具加工等，是重要的工艺技术。现代特种加工技术的应用，是现代科技进步的表现。

1特种加工技术对农机制造生产的影响

各种高新技术的应用推动了社会发展，而将特种加工技术应用在农机制造与生产中，不仅可以提高制造的精准度，还可以提高机械产品的品质。新时期现代科技不断发展，给人们的美好生活提供了足够的动力；国家政府高度重视现代农业的发展，人们也开始思考如何能够让农业实现高科技发展，在这种动力的驱动下，不断研发出农机设备制造创新技术，针对动力、润滑、输送带、精准播种等先进技术的研究较多，新型现代加工技术推动了现代农机的制造。在20世纪80年代末期，国外农机技术快速发展，出现与当时时代相匹配的制造技术，在政府部门的支持下，机械制造、电子技术、信息技术等高新技术不断发展，并且带动了相关行业的快速发展。因此将特种加工技术和现代制造业结合，极大地加大了现代加工技术的研发力度，使得现代化加工技术的不断涌现，提升了新时期机械设计制造的品质，保证了机械设备研发的速度。近年来，国内研发创造氛围浓厚，人们自主研发和创新、申请专利等等，热门的现代加工技术越来越多，如数字制造、激光、虚拟加工、数控机床等。这些现代化的特种加工技术不仅能够推动制造业的快速发展，也可以保证农业机械生产制造的效率和品质，从而解决传统加工制造中存在的问题，促进农业的发展和进步。目前，农业机械制造在不断发展中实现信息化与智能化，传统机械制造生产之前设计师需要在图纸上绘制大体框架、标注零部件参数等，生产商在生产的时候无法把握细节，为避免出现错误还要进行核对，这种效率无法满足实际的需要[3]。现代信息技术的加工可以借助各种各样的软件来实现，如CAD软件以及各种建模软件，将设计参数在电脑上对应模拟出来，模拟了传统作业的人工误差，同时也确保了精准性。现阶段超精密度的切割技术不断发展，针对细节的设定也更清晰，对于小型农业机械的加工生产，这一项技术使用能够满足相关的要求。

2现代农机加工存在的问题

2.1智能化与信息化偏低

现代科技飞速发展，尤其是信息化时代的到来，部分国家在农机加工方面已经实现了快速发展，技术管理也更成熟，其中包含信息化与智能化的实现和管理，这让农业机械智能化和信息化得以保证，现代信息技术的使用能够在很大程度上保证管理的应用，提升整体管理的效率，从而推动农业机械制造发展水平的提升。近年来，很多大型农业机械设备都应用了智能化与信息化技术，在保证效率的同时，对农业企业的现代化发展起到了积极的作用。但是整体上仍旧存在很大的问题，比如智能化水准不高、自动化与信息化程度偏低[4]。

2.2制造水平有待提高

现代农业机械制造过程中相关工艺的使用受到原材料的限制从而存在很大问题，尤其是在技术与材料无法达到对应标准的情况下，难以实现与现代农业生产制造产业的结合，也就无法发挥实际价值。在农业制造生产中部分企业为快速抢占市场，加工生产的农机设备质量一般，生产精度与设备的使用寿命都无法保证。市场上部分企业在技术投入方面严重不足，大部分都是照搬照抄，纷纷借鉴或者仿制，产品性能、造型、生产质量都无法得到保证，技术标准落后于先进厂家，不利于行业的可持续发展，这也导致农业机械的整体制造水平受到限制。

2.3设计存在问题

现代社会快速发展，尤其是在科技的助力下农业机械的生产制造速度加快，人们使用计算机以及各种软件进行设计与制造，设计图纸与生产方式都发生了根本性的变化。目前人们大部分都是使用CAD软件来进行机械设备的构图，或者是进行产品的二次开发，但是实际开发生产中，技术渗透力度不足，仍旧存在欠缺[5]。

3特种加工技术应用于农机生产的特征

3.1特种加工技术与农业加工生产的联系性增强

传统的生产中，人们忽视了机械设备之间的关联性，以现代化的眼光来看技术使用之间的关联性非常明显，精密加工技术出现，让现代农业制造朝着智能化、自动化的方向发展。因此，在进行现代农业机械制造加工的时候，工作人员需要重视对机械设备的研发，将传统的加工工艺与现代化的特种加工技术相结合，使用精密技术研制出高精度的机械设备。特种加工技术强调精密性，该技术可以促进农机生产的高速发展[6]。从相关的实践研究来看，在探索与研发相关技术的时候，多以机械设计制造为主要对象，充分使用高新技术来提高农业机械生产制造效率。现代化的发展证明，农机生产制造与特种加工技术密切相关，因此行业人员在研发和设计过程中需要关注两者之间的联系，充分借助两者的联系提升机械设备研发与制作水平，制造更多的先进设备，从而提高现代农业机械生产制造的地位，促进国内农机行业的发展。

3.2系统性增强

特种加工技术是比较先进的技术，随着现代加工技术的使用和推广，农业机械制造地位越来越高，人们高度关注精密技术的使用。而农业机械制造过程中，使用现代化技术加工的难度比较大，而且实际运用复杂，工作步骤较多，要求工作人员根据实际情况整合加工工艺，提高现代加工的整体性、系统性。国内农业机械生产制造过程中，所包含的环节非常多，如前期研发、设计、制造，中期完善，后期销售等。从事技术研究的人员需要在研发生产和创造的过程中，保证机械生产加工制造的流畅性、系统性、全面性，这样才可以保证实际生产质量与效率[7]。在进行农业机械生产制造过程中应积极使用现代化技术，以保证生产实现理想的效果。目前，各种高新技术发展速度加快，更多人重视农业机械的生产制造，对农业机械的质量、性能要求越来越高，技术人员应重视现代加工技术的研发，将制造工艺和现代技术融合，争取加工技术的环保性与经济性，减少农业机械制造对工作环境造成的不利影响，让整个行业朝着可持续方向发展。

4特种加工技术在农机制造中的具体应用

4.1激光加工技术

激光加工技术属于高精密度、智能化的技术，在制造与生产中激光加工可看作是“光刀”，无刀具磨损的影响，不需要考虑刀具的选择与更换，也没有“切削力”作用在工件上，在实际运用中能够加工各种金属与非金属，尤其是高硬度、高脆性和高熔点的材料[8]。这种加工方式能量密度高，不存在消耗与浪费现象，影响范围小，工件不容易变形，能够快速实现生产加工，加工制造的性能稳定可靠。在20世纪60年代，激光加工技术就被使用在原料的加工建设中，激光加工技术工作原理是利用高能量与高强度的光束加工，激光光束与原材料碰撞改变了产品，从而制造出所需要的产品。农机生产中激光加工技术使用范围越来越广。目前，农业机械制造中多使用激光快速成形技术，这种技术基本上没有噪声，可保证机械生产的环保与有效性。在使用激光成型技术的时候工作人员将该技术和计算机编程技术融合在一起，使用上机位与下机位来保证制造生产的效率。比如，在生产制造连杆机构的时候，工作人员通常使用数控机床完成这一项工作或者是人工生产制造完成，这一方式精密度较低，产品存在缺陷。技术人员将需要制造的连杆机构数据输入到计算机，计算机按照程序设定自动控制激光光束运行，进行刻画、扫描后将材料固化，用来堆积加工定型，简单的操作就可以完成高精度的连杆机构生产[9]。

4.2增材制造技术

这一技术是使用三维系统建模之后运用CAD驱动完成加工的，这种操作技术加工速度快、成型速度快，生产具备显著的柔性特征，是第三次工业革命的产物，使用广泛，具体使用中无论是航天制造还是机械制造都选择这一项技术[10]。农机生产制造中，增材制造技术可以完成金属激光烧结、光固化成形工作，快速生产制造，不仅可以节省成本，还可以保证机械生产的效率，前景广泛。如华东农业大学使用该技术制造出排肥机构，这种机构和传统的排肥机构相比，变异系数小，运行稳定性很高。

4.3虚拟加工技术

现代农业制造中虚拟加工技术属于新兴技术，逐渐走入人们的视野。虚拟现实加工技术是使用虚拟仿真方法打造农业机械的三维或四维模型，使用仿真实验模拟场景的真实效果，验证成功后进行加工生产制造的过程。虚拟加工技术制造出来的产品具备很强的可行性，技术人员观看产品时如同带上VR眼镜。这种技术和三维仿真建模不同，整体上真实性和体验感更强，提高了机械设备的精度、品质[11]。工作人员可以充分使用这一技术来保证产品的品质。如黑龙江某地使用虚拟现实技术制作宣传片，展示机械的制造和使用，让用户拥有真实的体验感，增强用户购买的决心。

4.4五轴加工技术

为保证机械的自动化程度，五轴数控机床被广泛应用在现代化的机械加工中，五轴加工机床通常使用通用性软件，如UG或者CATIA、MAX-5、MAX-AB等。对于现代化的农机生产来讲，这是实现自主创新的重要方式。五轴加工通常用来生产农机复杂的零部件，传统常规方式生产的复杂零件或粗糙或弯曲，数控加工通常使用曲线拟合的方式，需要复杂的计算才可以完成加工，而五轴能够实现自动化加工生产[12]。

5结语

将特种加工技术引入农机复杂零部件的生产制造中，可以高效完成复杂农机部件的生产，提高农机产品生产的自动化水平。实际上，现代加工生产技术种类逐渐增多，将农机生产与现代加工技术结合，可以缩短产品的研发周期，在很大程度上节省加工成本，确保生产加工的可靠性和合理性。

作者：胡羽沫 单位：广东理工学院