農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化制造與維修技術(shù)特點(diǎn)分析

徐 明

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院 佳木斯農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，黑龍江 佳木斯 154004)

0 引言

伴隨著我國機(jī)械技術(shù)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)整體技術(shù)實(shí)力和現(xiàn)代化程度得到了顯著提升，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的功能、技術(shù)含量、可靠性、作業(yè)效率等眾多參數(shù)得到明顯優(yōu)化，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所能發(fā)揮的作用越來越大，農(nóng)機(jī)化生產(chǎn)已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)運(yùn)營的重要標(biāo)志。因農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的需求量不斷增長，對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、售后、維修等工作提出了更高的要求，面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭，農(nóng)機(jī)相關(guān)企業(yè)在對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行制造和維修的過程中既要兼顧高質(zhì)量和精細(xì)化要求，也需要不斷提高產(chǎn)品制造的效率，因此，傳統(tǒng)的機(jī)械加工與維修方式已經(jīng)逐漸不適用于現(xiàn)代化的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品需求，使農(nóng)機(jī)生產(chǎn)的機(jī)械制造過程呈現(xiàn)出自動(dòng)化和精細(xì)化特點(diǎn)，農(nóng)機(jī)故障的維修也利用新技術(shù)逐漸向合理化和高效化轉(zhuǎn)變，有效保證了農(nóng)機(jī)使用的可靠性和維修的便捷性。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化制造技術(shù)

1.1 農(nóng)機(jī)零部件自動(dòng)制造技術(shù)

隨著農(nóng)機(jī)企業(yè)的逐步發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)與制造過程已經(jīng)基本擺脫了傳統(tǒng)的人工操作機(jī)床的生產(chǎn)模式，逐漸實(shí)現(xiàn)了全部的數(shù)控化制造體系，只是在數(shù)控制造的先進(jìn)性上還存在一定的差異?？傮w來講，我國的農(nóng)機(jī)制造企業(yè)現(xiàn)階段應(yīng)用的自動(dòng)制造技術(shù)可分為兩模式，一是以機(jī)床為個(gè)體的自動(dòng)制造模式，多用于零件個(gè)體的基礎(chǔ)加工，即利用數(shù)控機(jī)床替代傳統(tǒng)機(jī)床，工人對(duì)指定零件進(jìn)行制造程序編制后，機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行高精度的批量加工，各個(gè)工序之間需要人工操作叉車或其他運(yùn)輸工具進(jìn)行零件轉(zhuǎn)移；二是數(shù)控生產(chǎn)線模式，多用于鈑金制造、噴漆、焊接、裝配等環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)零部件的自動(dòng)輸送、自動(dòng)制造、自動(dòng)焊接、自動(dòng)組裝等功能[1]。從國際上看，我國農(nóng)機(jī)企業(yè)自動(dòng)制造技術(shù)水平仍有較大提升空間，自動(dòng)制造技術(shù)作為現(xiàn)階段農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的決定因素，我國農(nóng)機(jī)企業(yè)仍需在此方面不斷加強(qiáng)。

1.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械的仿真制造與裝配技術(shù)

仿真制造技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)軟件或數(shù)控機(jī)床上的軟件對(duì)零部件的生產(chǎn)制造過程進(jìn)行模擬制造，從而根據(jù)工藝要求，制造出相應(yīng)的零件產(chǎn)品，并分析零件制造過程的可行性。仿真制造技術(shù)在我國現(xiàn)階段的農(nóng)機(jī)制造中得到了一定程度的應(yīng)用，但總體看應(yīng)用的概率仍相對(duì)較低。利用軟件對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行模擬制造，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)有效減少了傳統(tǒng)數(shù)控制造中的零件試制時(shí)間，并減少了試制過程中產(chǎn)生的材料和能源浪費(fèi)。傳統(tǒng)的數(shù)控制造試制過程需要根據(jù)試制零件的質(zhì)量情況反復(fù)調(diào)整制造程序和工藝，試制零件的拆裝、測(cè)量、分析過程耗費(fèi)大量時(shí)間，且消耗大量資源，而利用計(jì)算機(jī)仿真制造則可快速獲取試制零件結(jié)果，并通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析，有效節(jié)省了零件試制時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期。

(2)有效節(jié)約農(nóng)機(jī)制造的成本，對(duì)于模具制造、鑄造成型、貴重材料加工過程，利用計(jì)算機(jī)軟件先進(jìn)性仿真制造的驗(yàn)證，能有效減少生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。

除此之外，利用仿真技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械的虛擬裝配，一方面能提前進(jìn)行機(jī)型集中裝配，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中可能存在的問題；另一方面，裝配后的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)圖紙和三維建模更具合理性，可用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的裝配過程。

1.3 生產(chǎn)過程的系統(tǒng)化管理技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)和制造過程不僅涉及到眾多的工序，還涉及人員管理、生產(chǎn)方案調(diào)整等眾多因素，對(duì)于農(nóng)機(jī)生產(chǎn)的大型企業(yè)而言，生產(chǎn)效率的提升與科學(xué)的管理密切相關(guān)。隨著生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度不斷提高，現(xiàn)代化的管理軟件和管理系統(tǒng)也逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造過程中。生產(chǎn)管理軟件多具有模塊化特點(diǎn)，可根據(jù)不同需求進(jìn)行功能選擇和定制，管理系統(tǒng)的建立有利于實(shí)現(xiàn)工人、管理人員、技術(shù)人員、設(shè)計(jì)人員之間的便捷交流渠道，并實(shí)時(shí)掌握各個(gè)工位的信息，使制造過程中出現(xiàn)的問題得到及時(shí)處理，并對(duì)生產(chǎn)進(jìn)程、產(chǎn)量、庫存情況實(shí)現(xiàn)直觀的監(jiān)管，使生產(chǎn)運(yùn)營過程更為科學(xué)。

1.4 農(nóng)機(jī)生產(chǎn)的綠色制造技術(shù)

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，綠色制造技術(shù)逐漸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的綠色制造技術(shù)是在設(shè)計(jì)之初就需要考慮的，在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過程中在滿足零件性能要求的前提下優(yōu)先選用對(duì)環(huán)境危害小或可重復(fù)利用的環(huán)保型材料，并合理設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造工藝，減少生產(chǎn)過程中不必要的資源和能源的消耗，減少冷卻液、油液等使用量，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的收集和處理。對(duì)于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄零件、材料進(jìn)行合理的分類，并設(shè)計(jì)合理的再利用途徑，進(jìn)一步提高材料的利用率。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化維修技術(shù)

農(nóng)機(jī)維修工作是農(nóng)機(jī)產(chǎn)品使用過程的重要保障，其技術(shù)能力對(duì)于農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的工作效率、可靠性和安全性影響很大。我國現(xiàn)階段的農(nóng)機(jī)維修行業(yè)存在著技術(shù)參差不齊、維修手段相對(duì)落后等問題，需要進(jìn)一步與現(xiàn)代化的新維修技術(shù)和設(shè)備相結(jié)合，以進(jìn)一步提高農(nóng)機(jī)維修的合理性。農(nóng)機(jī)維修的現(xiàn)代化技術(shù)主要包括以下幾類。

2.1 無損探傷技術(shù)

無損探傷技術(shù)簡稱為NDT(Non-destructive testing)，主要是在不對(duì)被檢測(cè)的農(nóng)機(jī)零件產(chǎn)生損傷的前提下，利用聲、光、磁、電等形式對(duì)農(nóng)機(jī)零件進(jìn)行檢測(cè)。無損探傷能有效檢測(cè)出零部件內(nèi)部的制造和使用產(chǎn)生的缺陷，分析所用材料是否存在密度、材質(zhì)方面的不均勻性問題，在檢測(cè)后通過計(jì)算機(jī)精確分析農(nóng)機(jī)零件中存在損傷問題的位置、尺寸、損傷形式以及數(shù)量等，并對(duì)零件的可用性和使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。農(nóng)機(jī)維修中最常用的無損探傷技術(shù)包括超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)、射線透視檢測(cè)等，在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)根據(jù)零件特性進(jìn)行合理選擇[2]。

2.2 油液分析技術(shù)

對(duì)于變速箱、傳動(dòng)箱、發(fā)動(dòng)機(jī)等重要部位，應(yīng)用油液分析技術(shù)進(jìn)行磨損情況的檢測(cè)是農(nóng)機(jī)維修的常用方式之一，也是一種科學(xué)的農(nóng)機(jī)維修新技術(shù)。油液分析主要利用油液分析儀完成，針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的各種潤滑油進(jìn)行檢測(cè)，分析油液之中攜帶的工況信息，分析后對(duì)農(nóng)機(jī)指定部位的零部件工況做出判斷，為故障零件定位和合理化維修提供依據(jù)。油液分析技術(shù)既能通過分析油液成分判斷油液是否可繼續(xù)使用，還能根據(jù)油液中攜帶的金屬雜質(zhì)定位磨損零件，從而避免維修過程的盲目拆裝，提高維修效率和準(zhǔn)確性。

2.3 振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)類的機(jī)械進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)的有效手段，由于農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)能夠使其產(chǎn)生的振動(dòng)維持在某一固有頻率范圍內(nèi)，若農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)異常振動(dòng)，則很大概率上表明其存在故障。利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，結(jié)合獲取的振動(dòng)曲線進(jìn)行計(jì)算及分析和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)比，有利于縮小故障范圍，再與紅外熱成像、油液分析等技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠進(jìn)一步提高故障判斷的準(zhǔn)確性，有利于提高產(chǎn)品的維修效率[3]。

2.4 金屬零件修復(fù)技術(shù)

傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)維修過程多以換件維修為主，對(duì)于很多金屬零件而言，直接廢棄造成了零件材料、制造過程的多方浪費(fèi)，因此，通過現(xiàn)代化的技術(shù)手段對(duì)金屬零件進(jìn)行修復(fù)是農(nóng)機(jī)維修應(yīng)加強(qiáng)的方向。金屬零件的常見失效形式包括磨損、變形、斷裂等幾大類。對(duì)于磨損零件可采用低溫鍍鐵、表面噴涂、激光熔覆等技術(shù)配合機(jī)械加工進(jìn)行快捷修復(fù)；對(duì)于變形的軸類或其他零件也可利用動(dòng)平衡檢測(cè)、激光檢測(cè)等技術(shù)確定彎曲位置，并進(jìn)行校正。對(duì)于斷裂零件應(yīng)分析其可用性，在滿足繼續(xù)使用要求的前提下進(jìn)行焊接、鉚固等修復(fù)，以最大限度的提高原廠零件的利用率。