激光加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的發(fā)展和應(yīng)用

陳建國

（河南省商丘市睢陽區(qū)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，河南 商丘 476100）

農(nóng)業(yè)機(jī)械加工在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中擁有非常重要的地位，同時也是我國農(nóng)業(yè)未來戰(zhàn)略發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，激光技術(shù)的應(yīng)用，在機(jī)械安全體系之中占有一定比重，并在原有的基礎(chǔ)之上不斷進(jìn)行創(chuàng)新，以及對新問題的探索，這將對未來農(nóng)業(yè)機(jī)械加工發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 激光加工技術(shù)基本原理

此技術(shù)最早開始實(shí)踐應(yīng)用是在20世紀(jì)60年代初期，是一種高度柔性和智能化的加工技術(shù)，將材料技術(shù)、數(shù)控技術(shù)，以及CDA技術(shù)結(jié)合為一，所涉及的范圍非常廣泛。在具體的應(yīng)用過程之中，是以高能密度光束作為主要應(yīng)用手段，對材料進(jìn)行加工，當(dāng)光束與材料碰撞，便會發(fā)生物理作用，而材料的形態(tài)和性能便會出現(xiàn)改變。激光加工技術(shù)涉及到很多學(xué)科，并結(jié)合現(xiàn)代計算機(jī)應(yīng)用，現(xiàn)如今已經(jīng)成為一項多種技術(shù)綜合運(yùn)用的制造技術(shù)。激光加工技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，與其他加工技術(shù)相比較，本身的熱影響范圍較小，并且在使用的過程中不會對環(huán)境造成污染，現(xiàn)如今，在許多機(jī)械制造領(lǐng)域之中，激光加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用其中。除此之外，應(yīng)用激光加工技術(shù)，農(nóng)機(jī)在播種的時候，種子的活力會有所提升，并且還能起到促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育的作用，而且在防治病蟲害方面也會起到一定作用。激光作為一種特殊的光束，其作用非常明顯，不僅對時間有一定控制，而且對空間也是如此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械加工中被廣泛應(yīng)用，與此同時，激光在具體的應(yīng)用過程之中，對環(huán)境并無特殊的要求。

2 激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

激光加工技術(shù)是現(xiàn)代化技術(shù)，將光學(xué)、電子學(xué)以及計算機(jī)學(xué)，還有最為重要的機(jī)械學(xué)集合一身，在激光應(yīng)用領(lǐng)域之中，激光加工技術(shù)的發(fā)展前景不可限量，到目前為止，已知的激光加工已有二十多種，而且這二十中技術(shù)都是先后出現(xiàn)，先后應(yīng)用在各個領(lǐng)域之中，而且還取得一定價值，如激光切割，以及激光打孔，還有如激光打標(biāo)、激光焊接、激光表面熱處理，以及激光快速成型等等相關(guān)領(lǐng)域，在激光加工技術(shù)出現(xiàn)之前，在機(jī)械領(lǐng)域之中，主要的應(yīng)用的便是傳統(tǒng)加工技術(shù)，此種技術(shù)不僅工作效率低，而其本身的工作負(fù)荷也相對較大，激光加工技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)，便很快應(yīng)用到汽車領(lǐng)域，電子電器領(lǐng)域，甚至航空領(lǐng)域之中，并且在國民經(jīng)濟(jì)中扮演著非常重要的角色，在工業(yè)發(fā)展方面，也起到一定的推動作用，而且激光加工技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是巨大的。

（1）切割技術(shù)應(yīng)用。激光切割技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，主要表現(xiàn)在金屬加工領(lǐng)域，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域中，并且在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域，加工技術(shù)普遍被應(yīng)用其中，在有效機(jī)械質(zhì)量的同時，對工作效率的提升也并非一星半點(diǎn)。其工作原理是，運(yùn)用高密度的激光光束進(jìn)行掃描，掃描部位的溫度便會提升，材料在不斷掃描之下，溫度會逐漸提升，便會發(fā)生形變，并逐漸融化，高壓氣體會將融化的部分吹走，切割動作便會完成。激光切割技術(shù)運(yùn)用激光聚集能的特點(diǎn)，優(yōu)勢非常明顯，并且具有不可替代的特點(diǎn)，在運(yùn)用過程中，不僅能夠保證材料的外形，而且還能夠?qū)⒐ぷ鲿r間縮短，從而使成本降低。同時，對于一些略厚，略大農(nóng)機(jī)設(shè)備，會經(jīng)常有所涉及，相比于其他技術(shù)而言能夠準(zhǔn)確的保證精度，還能夠有效解決零件加工中出現(xiàn)的困難，并且其本身的金屬穿透力很強(qiáng)，其應(yīng)用效果非常獨(dú)特。

（2）焊接技術(shù)應(yīng)用。焊接技術(shù)同樣是激光加工技術(shù)的重要組成部分，相比于其他焊接技術(shù)而言，其優(yōu)勢非常明顯，工作原理是，運(yùn)用激光光速高聚能，對材料表現(xiàn)進(jìn)行輻射，然會讓焊接的部分進(jìn)行溶解，從而完成工作。在應(yīng)用的過程之中，焊接的部分可以不運(yùn)用焊接材料，所以，焊接的部分沒有多余的物質(zhì)存在，也能保證不會發(fā)生腐蝕的情況，提升其質(zhì)量與工作效率。與此同時，該技術(shù)在應(yīng)用的過程之中，對于一些較難完成的焊接部分，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離焊接，或偏僻焊接。激光焊接的集中光束的照射之下，會對部件進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，對于出現(xiàn)難以解決的問題，能夠有效解決。與傳統(tǒng)焊接相比，其優(yōu)勢非常明顯，無論是機(jī)械性能，還是在電子學(xué)性能方面，都能夠發(fā)揮其本身的優(yōu)勢。比如，在播種機(jī)或收割機(jī)中，一般情況下都會出現(xiàn)磨損的情況，將此技術(shù)應(yīng)用其中，不僅會對焊接面的質(zhì)量有所提升，而且還能提升農(nóng)機(jī)的性能，其使用壽命也會得到增加。

（3）激光快速成長型技術(shù)應(yīng)用。激光快速成長型技術(shù)在應(yīng)用過程中，需與計算機(jī)相結(jié)合，是一種新型制造技術(shù)，其工作原理是，將三維技術(shù)變?yōu)閷?shí)體模型，并運(yùn)用液態(tài)光敏數(shù)值材料，在激光紫外光波能量的作用下，形成固體工材料。此技術(shù)在應(yīng)用的過程中，需將模型數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)當(dāng)中，由計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對激光光束的控制，并經(jīng)過不斷地刻畫，以及掃描，最終在模型材料上反映出模型數(shù)據(jù)。同時，光束所到之處，模型會發(fā)生變化，逐漸由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w，而計算機(jī)的作用便是輔助完成刻畫，以及掃描，有層次性地將光敏材料進(jìn)行固化，并產(chǎn)生出堆積作用，最后成為工件的具體模型。激光快速成型技術(shù)是將激光、CAM、CNC以及CAD等進(jìn)行結(jié)合所產(chǎn)生的，在與傳統(tǒng)模式相比較之下，其優(yōu)勢非常明顯，應(yīng)用成本較低，而且制造周期也會相應(yīng)程度的縮短。在具體的應(yīng)用的過程之中，其某些特點(diǎn)與激光切合技術(shù)相似，激光能夠快速成型，并不直接與材料進(jìn)行接觸，有效解決工作中的難題，并且其本身是無噪聲的，這對環(huán)境也是一種保護(hù)。激光快速成型技術(shù)在應(yīng)用中，模具鑄造能夠在極短的時間內(nèi)完成，對一些新產(chǎn)品的零件制造以及生產(chǎn)能夠起到積極作用，并且還能夠有效降低成本，使工作效率大大提升。

3 激光加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中應(yīng)用展望

現(xiàn)如今，在我國的農(nóng)機(jī)制造業(yè)中，使用激光加工技術(shù)還略顯稀少，其主要原因是一些農(nóng)機(jī)制造企業(yè)對機(jī)光加工技術(shù)不夠了解，對該技術(shù)具體應(yīng)用沒有一定實(shí)踐性。我國農(nóng)機(jī)制造企業(yè)在引用該技術(shù)的過程當(dāng)中，需立足于自身的實(shí)際發(fā)展需求，立足于根本，在接觸到有關(guān)項目的時候，需結(jié)合企業(yè)的具體發(fā)展方向，并向一些有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)進(jìn)行咨詢，將其中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行吸取，以及借鑒，在運(yùn)用該技術(shù)的時候，能夠逐漸改善，逐步提升應(yīng)用。我國最近幾年，工業(yè)發(fā)展迅猛，農(nóng)機(jī)制造企業(yè)不論是在技術(shù)層面，還是在其他方面都得到普遍的提升，在如此背景之下，市場競爭也越發(fā)激烈，而這種競爭歸根結(jié)底，便是人才的競爭，技術(shù)的競爭，在此背景下，農(nóng)機(jī)企業(yè)不斷提高技術(shù)水平，與此同時，在技術(shù)水平不斷提升的條件之下，以及激光器大功率的要求之下，激光加工技術(shù)在企業(yè)之中的應(yīng)用也日漸成熟，相比于其他技術(shù)而言，應(yīng)用與激光技術(shù)本身的價值比較低廉，能夠降低企業(yè)成本。所以，在未來的發(fā)展中，激光加工技術(shù)一定會得到前所未有的發(fā)展，以及長足的進(jìn)步，我國農(nóng)機(jī)機(jī)械制造經(jīng)過多年的發(fā)展，我國政府對此高度重視，投入大量的心血，近年來，更是頒布一系列相關(guān)政策，在此背景之下，便要求企業(yè)能夠牢牢抓住機(jī)會，將激光加工技術(shù)全面應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械制造制造之中，并對機(jī)械工藝與質(zhì)量提出新的要求，從而為未來的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造和加工產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的地位，伴隨著時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造和加工產(chǎn)業(yè)本身的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)張當(dāng)中，雖然如此，但是其中的精密加工，以及制造便成為一大難點(diǎn)，所以，便需要將激光加工技術(shù)應(yīng)用其中，不僅將難題有效解決，而且會能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升工作效率，除此之外，在應(yīng)用的過程中，還能夠提升其工藝與質(zhì)量，所以，運(yùn)用激光加工技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械加工和制造企業(yè)的必然之舉，同時也是未來發(fā)展的必然趨勢。