浅谈农业机械制造工艺技术发展趋势

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摘要:冲压工艺技术、焊接工艺技术、涂装工艺技术、机械加工工艺技术和装配工艺技术是农业机械生产制造中的5大关键工艺技术，介绍了这些技术的发展趋势，为农机生产企业提高加工制造水平提供参考和借鉴。

关键词:冲压;焊接;涂装;机械加工;装配

0引言

近十几年来，我国农机企业积极加强技术改造、提升制造工艺水平和采用先进的生产管理技术，企业制造体系日趋完善，制造能力不断提高，生产制造了门类齐全、品种多样和机型丰富的农业机械装备，满足了农业生产需求，推进了农业现代化进程。冲压工艺技术、焊接工艺技术、涂装工艺技术、机械加工工艺技术和装配工艺技术被称为农业机械装备生产制造的5大关键工艺技术。这些技术的应用，不仅保证了农机生产制造过程中产品系统、整机的功能和性能，决定产品质量和可靠性，对保证制造成本和提高生产效率发挥着重要作用。

1冲压工艺技术

冲压制造工艺技术是农业机械装备应用最普遍的制造工艺之一。一些企业的冲压能力建设从高起点做起，进行技术升级和技术改造，取得了新突破。部分大型企业的冲压制造工艺技术代表了国内冲压制造技术的最高水平，并基本达到国外同类产品制造水平。

1.1精益制造的理念逐步增强

部分骨干企业开展冲压工艺技术创新，从海外引进全球先进水平的紧凑型数控多边折弯中心、数控激光切管机等数字化生产装备，实现对标准板材、管材的冲压、剪切和折弯，快速、精准、高效地制造出高质量的金属板材工件。

1.2采用先进的冲压制造装备

采用先进的冲压制造装备提高自动化、柔性化生产制造能力，针对冲压加工产品品种多、零件结构形状多样化的特点，采用高效率、高精度的数控转塔冲压装备、高精度数控折弯装备和金属板材柔性加工线等数字化工艺装备和技术，大大提升农机装备产品对平板件和冲压成型的生产柔性化需求，满足钣金零件加工要求。

1.3向数字化与可控化发展

数字化及可控化是冲压工艺技术的发展方向。数字模拟技术的应用可显著提高冲压成品的实用性特征，能够与数字化的制造系统实现高度集成与统一。另外，配合智能化技术以及控制技术的应用，冲压成形技术不仅可以应用于简单形状零件的成形操作，也可应用于覆盖件类零件的成形操作。

1.4复合工艺技术的应用

冲压技术发展过程中，复合技术应用越来越多，不仅仅体现为毛坯模式，而是直接完成对零件的制造。冲压工艺也从单个零件向整体性结构发展，这显著提高了冲压工艺技术的柔性制造优势。冲压产品制造全过程得到重视，单一性的成形环节逐步向全过程性乃至全生命性的整体性系统方向发展，可实现冲压工艺的多目标、全局性综合优化。

2焊接工艺技术

激光焊接技术广泛应用于收获机械、拖拉机、播种机械、烘干机械等农机装备中厚板材、切割焊接、管件的切割工艺中。部分企业不断改进和提升焊接技术，积极吸收汽车行业和其他行业的先进激光焊接工艺，焊接技术大幅度提高，在某些方面达到汽车领域的技术水平。

2.1焊接工艺技术研究和创新

十几年以前，农机装备领域的焊接工艺技术比较落后，质量不高，特别是某些关键零部件焊接变形问题一直是困扰行业的瓶颈。经过不断研究创新，通过大力推进电阻焊、塞焊、热熔钻等先进焊接工艺技术，关键零部件变形问题基本解决。推行采用混合气体(氩气+二氧化碳及其他)保护焊技术，有效提升了焊接质量。

2.2大规模采用数字化焊机装备

数字化焊机又称“焊接机器人”，作业技术通过软件控制来实现，通过相互独立的功能模块调整功能和性能。数字化焊机减少了传统焊机焊接过程中人为因素的影响，提升焊接质量，保证焊接工艺的一致性和稳定性。

2.3推进焊接自动线建设

部分企业大力推进焊接自动线建设，确保关键焊接部位的焊接质量，提高整体焊接效率和质量，促进劳动生产率提高和产业工人劳动强度的改善。

2.4柔性化与集成化

将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，实现焊接的精确化和柔性化。建设柔性制造系统，充分发挥装备的效能，满足同类产品不同规格工件的生产需要。焊接自动化系统集成化技术包括硬件系统的结构集成、功能集成和控制技术集成。集成系统中物质流和信息流是其重要的组成部分，促进其有机地结合。现代焊接自动化系统的结构都采用模块化设计，根据不同用户对系统功能的要求，进行模块化组合。

3涂装工艺技术

3.1电泳涂装技术

1999年，国内农机装备行业第一条电泳涂装生产线应用于雷沃重工股份有限公司。涂装工艺技术改变了我国农机传统的喷涂工艺操作方式，标志着农机涂装工艺技术开始与汽车生产涂装工艺技术接轨。电泳漆膜具有均匀、平整和光滑的优点，在硬度、附着力、耐腐、冲击性能和渗透性能等方面明显优于传统涂装工艺。2005年，一些企业开始推行阴极电泳涂装工艺技术，该技术具有漆膜厚均匀、防腐性好、涂料安全、涂料利用率高和烘干展平性好等特点，特别适合作业环境恶劣的农机装备，充分体现了农机涂装工艺发展的新水平。

3.2全程自动化技术

大型企业的涂装工艺技术已具备全过程机械化、自动化水平，基本形成了采用集中化调漆和自动化供漆系统，具有高效、节能和环保等特点。随着涂装工艺技术的发展及机器人喷涂系统开始应用，涂装工艺的自动化、智能化水平得到不断提升。

3.3环保涂装工艺技术

随着环保政策的不断趋严，农机行业的环保涂装工艺技术得到越来越多的应用。选用涂膜固化低温化、快速化的涂料，如双组分涂料;烘干能源混合化和加热方式复合化;加强隔热保温措施，烘干室紧凑化，减少换热器;开发采用热泵技术，提高能效，回收低温热能，减少二氧化碳排放;喷漆室采用排风循环再利用技术等。

4加工制造工艺技术

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。机械加工常用的机械有车、铣、刨、磨床等。随着现代机械加工的快速发展，逐渐涌现出许多先进的机械加工技术方法。

4.1干式加工技术

干铣削、干车削、干式螺旋加工、干钻削、干式齿轮加工等，均属于干式加工范畴。干式加工技术就是指在机械制造加工过程中，省去对冷却润滑液的应用，简化了操作工序。

4.2机床加工技术

在机械制造加工过程中，切削部位容易产生切削热，若散热措施不当或不及时，都可能导致机床受热失衡并诱发变形问题，造成机床加工精度不足。因此，现代机械制造中开始将循环冷却系统引入机床加工过程中，以分散切削加工期间所产生的热量，发挥良好的隔热效果。

4.3低温切削技术

低温切削技术对常规意义上机械制造加工难度较大的材料，如高锰钢、淬硬钢、钛合金等均有良好的适用性，可通过配置低温冷风装置、氮气流装置的方式，改进切削效果。

4.4制造工艺向柔性

“专机+加工中心”模式发展加工制造工艺技术从“普通加工+专机”的模式，发展到“专机+数控加工中心”的模式，加工制造工艺水平大幅提升。数控加工中心与传统机械加工装备相比，综合机械加工能力优越，效率是普通设备的5～10倍;功能更全，可把铣、镗、钻、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，节省大量时间和费用;零件加工适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状复杂或尺寸难以控制的零件;加工精度高、加工质量稳定可靠;生产自动化程度高，减轻操作者的劳动强度，有利于满足生产管理自动化和柔性化的要求。

重型、大型拖拉机的变速箱箱体等关键零部件制造工艺复杂，加工精度高，制造难度大，普通机械加工设备很难达到要求。一些企业采用了高精度、高效率、柔性化加工中心和进口刀具，配合离线编程、在线测量、刀具自动化管理等技术的使用，使机械加工工艺实现了自动化、柔性化，满足多品种、系列化的复杂核心零部件的加工，确保加工质量，提升生产效率。

5装配工艺技术

装配就是将各种零部件或总成按照工艺技术规范和质量要求，在特定的场地联接组合成完整产品的生产过程，也可以成为“使各种零部件、总成成为具有规定的空间位置关系的工艺过程”。装配制造工艺是农机生产制造过程中最后的关键工艺，有效布置装配线设备、零部件、人员、物流方式和生产方式等，可以提高生产效率和质量。近十几年来，农机装配制造工艺技术取得了明显的进步。

5.1流水线模式广泛应用

“装配流水线”就是将人和机器进行有效组合，并按照物料、设备、产能和人员工作的要求，同时体现设备的灵活性，保证产品质量和产量，被国内多数农机企业普遍采用。

5.2先进装配技术的应用

在农机产品装配过程中，先进装配技术和设备的应用，是保证产品质量的重要因素。如部分大型企业采用了自动化定扭矩装配工艺技术、清洁度控制技术、在线加载磨合和检测技术等先进装配工艺技术，大幅度提升了产品质量保证能力，减轻员工劳动强度，提高装配效率，保障产品关键特性。

5.3生产信息管理系统的应用

总装配线不仅结构复杂、功能繁多，而且生产过程中还会产生大量的数据;同时，总装配线工作过程中离不开有效监控，以及对一些特定过程的跟踪。总装线的过程，也可以看作是信息流动的过程。由于总装线的这些特殊性，目前的农机生产中，越来越多的企业借助计算机技术实现生产信息管理。生产信息管理系统可以将人力从繁杂的数据中解放出来，避免人为因素导致的各种失效、错误。如引入TPS(丰田生产方式)、LeanProduction(精益制造)等管理技术，强化制造过程精细化管理，改变粗放的生产方式，生产制造水平明显提高，生产效率和质量获得质的飞跃。生产信息管理系统的主要功能包括生产排程和物料配送;装配工艺和装配质量管理;数据采集和生产过程跟踪;防错和快速切换;与设备实现通讯;生成报表和大屏幕显示;以及生产线能力分析等。

6结束语

介绍了农业机械生产加工制造环节中5种关键的工艺技术，实践证明，随着计算机信息技术的快速发展，各种技术不再是单一、孤立地发展，而是向自动化、综合化、网络化和系统化方向发展，更多的工艺环节被机械手代替。

参考文献

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作者:王艳红 单位:中国农业机械化科学研究院