現(xiàn)代加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中的應(yīng)用

張軍林

(榆林學(xué)院能源工程學(xué)院，陜西 榆林 719013)

1 現(xiàn)代加工技術(shù)的定義與現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展趨勢

伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，現(xiàn)代制造行業(yè)發(fā)展的越來越快，新型現(xiàn)代加工技術(shù)層出不窮，有效推動了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展和進步。早在20世紀(jì)80年代末期，美國地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了和時代發(fā)展相匹配的制造技術(shù)，在政府部門的大力支持下，機械制造技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)等高新技術(shù)逐漸興起，并帶動相關(guān)行業(yè)嶄露頭角。因此，現(xiàn)代加工技術(shù)和現(xiàn)代制造行業(yè)相輔相成，制造行業(yè)發(fā)展進步能夠加快現(xiàn)代加工技術(shù)的研發(fā)速度，而各種現(xiàn)代加工技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用則能夠有效提高現(xiàn)代制造行業(yè)的發(fā)展速度和品質(zhì)。近幾年，國內(nèi)比較熱門的現(xiàn)代加工技術(shù)越來越多，如數(shù)字化控制技術(shù)、激光加工技術(shù)、虛擬加工技術(shù)、數(shù)控機床技術(shù)等，此類現(xiàn)代化的新型加工技術(shù)，不但能夠有效推動制造行業(yè)的發(fā)展，還能夠有效提升農(nóng)業(yè)機械制造工作的效率和品質(zhì)，解決傳統(tǒng)加工制造工作中存在的問題，研發(fā)更多高科技農(nóng)業(yè)機械，推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展和進步。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)代加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用中的現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機械制造不斷走向信息化和智能化，在傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)前，設(shè)計師需在圖紙上繪制其整體框架、標(biāo)注相關(guān)零部件以及各項參數(shù)。但對于生產(chǎn)商而言，在制造過程中由于客觀原因無法及時掌握準(zhǔn)確信息，因此為了避免出現(xiàn)差錯還需與設(shè)計師進行一一核對，這樣的效率顯然無法滿足市場所需。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計師可以借助各種現(xiàn)代化軟件，如CAD系統(tǒng)，將機械設(shè)備各項參數(shù)以及要點直接畫在電腦圖紙上，不僅有利于彌補人工誤差，還能保證圖紙的精準(zhǔn)性。當(dāng)前超精密切割技術(shù)的應(yīng)用也比較普遍，但是該項技術(shù)的精度要求十分嚴(yán)格，如使用超精密切割技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備模具的加工，還需強化細節(jié)的設(shè)定，對于小型農(nóng)業(yè)機械的加工，通過對該項技術(shù)的應(yīng)用能夠促進設(shè)備滿足相關(guān)要求。

2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)中的問題

2.1 管理技術(shù)層面存在的問題

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及信息化時代的到來，部分發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，在管理技術(shù)上也較為成熟，其中就包含了對各項系統(tǒng)管理技術(shù)的應(yīng)用，這使得農(nóng)業(yè)機械智能化和信息化的實現(xiàn)得到了保證。并且對這些技術(shù)的應(yīng)用也能夠在一定程度上提升管理模式及其效率，進而推動農(nóng)業(yè)機械制造發(fā)展水平的提升。從近幾年的實際發(fā)展水平來看，很多大型農(nóng)業(yè)機械都采用了智能化和信息化的技術(shù)，提高對機械的管理，在提升效率的同時也對促進農(nóng)業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展起到了重要的作用。但整體上來看，在管理應(yīng)用上仍然存在很大的不足，如技術(shù)水準(zhǔn)不高，自動化、信息化水平偏低等。

2.2 制造工藝層面的問題

在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，相關(guān)制造工藝受制于原材料等因素，存在較大的問題。因此在技術(shù)以及原材料的實際應(yīng)用無法達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，也就無法與現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)進行有效結(jié)合，無法發(fā)揮其應(yīng)有的價值。此外，在部分農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域當(dāng)中，有部分企業(yè)出于市場因素考慮，為了盡快占領(lǐng)市場，對產(chǎn)品的質(zhì)量沒有給予足夠的重視，導(dǎo)致其整體的精度上存在較大不足；部分企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)上投入存在嚴(yán)重不足，很多都是采用“拿來主義”，借鑒或者仿制，導(dǎo)致在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上落后于先進廠家，不利于行業(yè)的正常發(fā)展，也使得我國農(nóng)業(yè)機械制造水平發(fā)展受到限制。

2.3 設(shè)計技術(shù)層面的問題

在社會快速發(fā)展，尤其是在科技的推動下，農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)大多采用計算機技術(shù)，在設(shè)計圖紙和方式上也有明顯轉(zhuǎn)變。目前大多數(shù)企業(yè)都是通過CAD軟件進行機械設(shè)備的構(gòu)圖設(shè)計或者是對產(chǎn)品的二次開發(fā)，但在實際使用過程中該項技術(shù)是存在欠缺的，這需要引起足夠的重視。

3 現(xiàn)代化加工技術(shù)的實際特征

3.1 現(xiàn)代化加工技術(shù)和農(nóng)業(yè)機械制造工作的相關(guān)性較強

原有的應(yīng)用機械設(shè)計制造技術(shù)并不能符合新時期的發(fā)展要求，就當(dāng)前現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用情況來看，其相關(guān)性特征非常明顯，精密嚴(yán)格的加工技術(shù)脫穎而出，促使農(nóng)業(yè)制造行業(yè)朝著智能化和自動化方向發(fā)展。由此可見，在進行農(nóng)業(yè)機械制造加工建設(shè)工作時，相關(guān)工作人員要加大對機械制造技術(shù)的研發(fā)力度，將傳統(tǒng)的制造工藝和現(xiàn)代化的加工技術(shù)緊密結(jié)合到一起，利用更加精密的技術(shù)研制精密的機械。實際上，現(xiàn)代加工技術(shù)的具體要求就是提高工藝的精密性，所以農(nóng)業(yè)機械制造工作和現(xiàn)代加工技術(shù)的關(guān)系非常密切，能夠有效提升相關(guān)行業(yè)的發(fā)展步伐。按照實踐的具體情況可以發(fā)現(xiàn)，探索和研發(fā)現(xiàn)代化的相關(guān)技術(shù)時，通常會以機械設(shè)計制造工作為主要對象，充分利用高端的新型生產(chǎn)技術(shù)，有效提升農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造工作的效率和品質(zhì)。實踐結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)機械制造工作和現(xiàn)代化加工技術(shù)工作密不可分，其對精密性的要求也非常一致，相關(guān)工作人員和設(shè)計人員要充分發(fā)揮現(xiàn)代加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造工作中的作用，重視兩項工作的相關(guān)性，利用兩項工作的相關(guān)性提高研發(fā)和制作水平，制造更多高科技的農(nóng)業(yè)機械，進而不斷提升現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)的發(fā)展地位，不斷推動國內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步。

3.2 現(xiàn)代加工技術(shù)具有較強的系統(tǒng)性

實際上，伴隨著現(xiàn)代化加工技術(shù)的應(yīng)用和推廣，農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域的地位越來越高，越來越多的人開始關(guān)注精密技術(shù)。但是，在農(nóng)業(yè)機械制造工作中應(yīng)用的現(xiàn)代加工技術(shù)難度非常大，而且應(yīng)用過程比較繁雜，工作步驟非常多，所以要求工作人員必須根據(jù)現(xiàn)實發(fā)展情況不斷整合技術(shù)加工環(huán)節(jié)，提高現(xiàn)代加工技術(shù)的整體性和系統(tǒng)性。深入分析國內(nèi)的農(nóng)業(yè)機械制造工作可以發(fā)現(xiàn)，整個工作環(huán)節(jié)的步驟非常多，既包括前期的設(shè)計和制作工作，又包括中期的完善加工以及后期的銷售工作等，在完成相應(yīng)工作時要在確保機械制作品質(zhì)的基礎(chǔ)上提高制作效率。由此可見，從事技術(shù)研究的工作人員要確保加工建設(shè)的流暢性和系統(tǒng)性，才能夠有效提高整個工作的實際效果。而且，工作人員在進行農(nóng)業(yè)機械制造工作時，只有積極應(yīng)用現(xiàn)代加工技術(shù)，才能夠切實保證制作工作流程的順利性和完整性，推動整個加工、制作、銷售工作朝著系統(tǒng)化和自動化方向發(fā)展。目前來看，各種高端農(nóng)業(yè)加工技術(shù)層出不窮，發(fā)展技術(shù)更新?lián)Q代的速度非?？欤絹碓蕉嗟娜碎_始重視農(nóng)業(yè)機械制造工作，對農(nóng)業(yè)機械的品質(zhì)和性能要求也越來越高，這種現(xiàn)象要求技術(shù)研究人員必須提高對現(xiàn)代加工技術(shù)的研發(fā)力度，不斷創(chuàng)新和革新農(nóng)業(yè)機械制造的具體方案，將農(nóng)業(yè)機械制造工作和現(xiàn)代加工技術(shù)巧妙融合到一起，爭取提高加工技術(shù)的經(jīng)濟性和環(huán)保性，盡可能減少農(nóng)業(yè)機械制造工作對環(huán)境的不利影響，促使農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)朝著可持續(xù)化方向發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)機械制造工作的社會地位。

4 研究現(xiàn)代加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中的具體應(yīng)用情況

4.1 應(yīng)用激光加工技術(shù)的實際效果

在眾多現(xiàn)代化的加工技術(shù)中，激光加工技術(shù)屬于精密性較高而且智能化較強的加工技術(shù)。早在20世紀(jì)60年代，激光加工技術(shù)就已經(jīng)被應(yīng)用到了原料加工建設(shè)中。激光加工技術(shù)的工作原理是利用高能量和高密度的光束加工相關(guān)的材料，利用激光光束和原材料的碰撞產(chǎn)生的化學(xué)原理改變原有材料的形狀，進而加工制作出所需要的產(chǎn)品。而在農(nóng)業(yè)機械制造領(lǐng)域中，激光加工技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，如在進行農(nóng)業(yè)機械制造工作時，技術(shù)人員通常會選擇激光切割方法、激光焊接方法以及激光快速成型法，不但能夠提高農(nóng)業(yè)機械制造工作的速度，還可以有效提升機械制造產(chǎn)品的精密性。具體來講，農(nóng)業(yè)機械制造工作不再應(yīng)用激光加工技術(shù)，而是應(yīng)用激光快速成型技術(shù)，這種技術(shù)不但可以打造無接觸的加工環(huán)境，而且基本沒有噪音，提高了農(nóng)業(yè)機械制造工作的環(huán)保性。這種高端的新型成型加工技術(shù)能夠有效提升制作效率，提高制作機械產(chǎn)品的精密度。在使用激光成型技術(shù)時，工作人員可以將該技術(shù)和計算機編程技術(shù)融合到一起，綜合利用上機位和下機位，提高農(nóng)業(yè)制造工作的效率。如，以前在制作農(nóng)業(yè)機械設(shè)施中的連桿機構(gòu)時，工作人員通常會選擇利用數(shù)控機床完成這項工作，或者人工制作機械設(shè)備，但制作出來的農(nóng)業(yè)機械精度過低，而且易生產(chǎn)出質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，工作效率偏低。而應(yīng)用激光快速成型技術(shù)，操作比較簡單，相關(guān)技術(shù)人員把需要制作的連桿機構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到計算機中，計算機自動按照程序設(shè)定控制激光光束的運行狀態(tài)，完成刻畫、掃描工作后將相關(guān)材料固化，利用堆積效應(yīng)將其加工定型，簡單的操作就能快速制作出精密度較高的連桿機構(gòu)。

4.2 應(yīng)用增材制造技術(shù)的實際要求和應(yīng)用效果

增材制造技術(shù)的基本原理就是利用三維系統(tǒng)建設(shè)模型，然后應(yīng)用CAD完成驅(qū)動加工操作。這種現(xiàn)代加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，有諸多優(yōu)勢，不僅加工制作速度快，而且“加法”成型、生產(chǎn)柔性大。這種技術(shù)屬于第3次工業(yè)革命的最新產(chǎn)物，而且應(yīng)用范圍非常廣泛，無論是航天制造領(lǐng)域，還是建筑和機械制造領(lǐng)域都在積極應(yīng)用該項高端技術(shù)。如今，在完成農(nóng)業(yè)機械制造工作過程中，通常會選用增材制造技術(shù)完成金屬激光燒結(jié)或者光固化成型工作，不但可以節(jié)省制作成本，還可以提高工作效率，具有非常廣闊的發(fā)展前景。如，華東農(nóng)業(yè)大學(xué)的相關(guān)研究者利用該項技術(shù)制作了很多農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品，如排肥輪機構(gòu)，整體精密度非常高，而且與普通傳統(tǒng)工藝制作出來的排肥輪機構(gòu)相比，變異系數(shù)比較小，運行的平穩(wěn)度較高。

4.3 應(yīng)用虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)的具體情況

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)制造工作當(dāng)中，虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)屬于新領(lǐng)域，目前還未廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)的基本原理是利用虛擬仿真的方法，重新打造一個制作農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的三維模型或者四維模型，利用仿真實驗?zāi)Ｐ偷谰邫z驗?zāi)M情境的實際效果，在完全驗證成功后完成實物加工制造環(huán)節(jié)。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)制作出來的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品具有較強的可視化特點，所以工作人員和技術(shù)人員觀看產(chǎn)品時的效果就如同帶上VR眼鏡一樣。虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)和傳統(tǒng)意義上的三維仿真建模技術(shù)不同，其整體的真實感和體驗感更強，提高農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的精準(zhǔn)度和綜合品質(zhì)。另外，相關(guān)工作人員可以積極利用虛擬現(xiàn)實加工技術(shù)宣傳農(nóng)業(yè)機械設(shè)施，提高大家的關(guān)注度，讓更多的人通過虛擬模型了解農(nóng)業(yè)機械設(shè)施的制作過程和制作要求。如，黑龍江地區(qū)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作宣傳片，展示了機械制作和應(yīng)用過程，為用戶提供了獨特新穎的購買感，能夠在一定程度上提高相關(guān)機械設(shè)備的使用效率。根據(jù)實踐表明，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展前景較好，相關(guān)單位可以將這項技術(shù)應(yīng)用到更多的加工制作領(lǐng)域當(dāng)中。

4.4 重視農(nóng)業(yè)機械技術(shù)制造人員的培訓(xùn)

要促進現(xiàn)代加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中的充分應(yīng)用，就需要積極把握目前的發(fā)展形勢，學(xué)習(xí)和了解國內(nèi)外先進技術(shù)以及企業(yè)管理和生產(chǎn)組織等諸多方面的經(jīng)驗。此外，還需重視技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，不斷提高其對于現(xiàn)代加工技術(shù)的掌握和應(yīng)用，充分了解當(dāng)前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及重點，及時推進相關(guān)實用課程。對農(nóng)機企業(yè)要實現(xiàn)政企合作以及校企合作，通過“產(chǎn)、學(xué)、研”及時把握市場發(fā)展動向，強化人員培訓(xùn)力度，加強對農(nóng)機推廣應(yīng)用，實現(xiàn)機械化理念，從而有利于樹立農(nóng)村走向現(xiàn)代化，對于農(nóng)產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)以及機具的推廣應(yīng)用起到了極其重要的作用。

5 結(jié)語

總而言之，在農(nóng)業(yè)機械制造工作中積極應(yīng)用現(xiàn)代加工技術(shù)不但能夠提高加工效率和品質(zhì)，還可以促使農(nóng)業(yè)機械制造工作朝著智能化和自動化方向發(fā)展，不斷提高農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品制作的速度和品質(zhì)。