現(xiàn)代加工技術在農業(yè)機械制造中的應用

侯瑞麗

（新疆石河子職業(yè)技術學院，新疆 石河子 832000）

農業(yè)機械制造業(yè)的發(fā)展與農業(yè)行業(yè)的發(fā)展有必然的聯(lián)系，我國農業(yè)發(fā)展也逐漸呈現(xiàn)機械化、智能化等發(fā)展趨勢，現(xiàn)代信息技術的發(fā)展為農業(yè)機械制造業(yè)帶來了新鮮的血液，可提升機械制造企業(yè)的市場競爭力、產品的品質和質量，推動農業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展，更好地滿足農業(yè)生產的需要。因此，對農業(yè)機械制造業(yè)和現(xiàn)代加工技術的研究具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)階段，我國農業(yè)機械制造領域對現(xiàn)代加工技術的應用和推廣力度不斷加大，了解現(xiàn)代加工技術的具體應用，加大對新技術的研究力度，對推動現(xiàn)代農業(yè)機械制造的創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義[1-4]。

1 現(xiàn)代加工技術概述與發(fā)展現(xiàn)狀

經濟社會的快速發(fā)展和科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展，推動了現(xiàn)代制造業(yè)的日新月異，一些新興的加工技術不斷出現(xiàn)，帶動了相關行業(yè)的進一步發(fā)展。20世紀80年代末，美國出現(xiàn)了具有劃時代發(fā)展特點的新興制造技術，在政府的鼓勵下，機械制造、信息技術、電子技術等迅猛興起并發(fā)展。與此同時，現(xiàn)代制造業(yè)與加工技術密不可分，在共同發(fā)展中也促進了對現(xiàn)代加工技術的研發(fā)，而新興加工技術的出現(xiàn)和應用，又推動了現(xiàn)代制造業(yè)的進一步發(fā)展[5]。近年來，激光加工技術、增材制造技術等新興技術在很多行業(yè)得到了應用，為農業(yè)機械制造行業(yè)提供了發(fā)展助力，也一定程度上彌補了傳統(tǒng)技術的缺陷，提升了農業(yè)機械制造的整體效率。

當前，我國農業(yè)機械制造逐漸朝著機械化、信息化和智能化方向發(fā)展。在傳統(tǒng)的機械制造中，設計者需要提前繪制框架，并對相關零部件及參數(shù)信息進行標注，但生產商在制造中，難以掌握準確完整的信息，無法避免差錯的出現(xiàn)，這種方式無法滿足現(xiàn)在農業(yè)機械制造精細化的要求。信息技術的發(fā)展，一些信息軟件和系統(tǒng)的應用，如設計者可以借助CAD系統(tǒng)，通過電腦軟件展示機械設備參數(shù)信息，從而彌補人工操作的誤差，提升精確度。同時借助計算機和信息技術，實現(xiàn)高效率的信息加工、存儲等，提升了農業(yè)機械制造業(yè)的效率。

2 現(xiàn)代加工技術的特點

2.1 相關性

隨著時代的發(fā)展進步，傳統(tǒng)機械制造和設計技術的弊端逐漸暴露，難以滿足新時期發(fā)展的要求?，F(xiàn)代加工技術的應用中，相關性特點顯著，尤其是農業(yè)機械制造行業(yè)改革發(fā)展進程中，原有的機械設計制造技術無法滿足現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展要求，而精密技術的出現(xiàn)，能促進機械設計制造行業(yè)朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。因此，現(xiàn)代農業(yè)機械制造行業(yè)中，需要將機械制造與精密加工等技術有效融合，借助精密技術研發(fā)更加精密的機械產品，這與現(xiàn)代加工技術的核心理念相吻合，也是提高制造業(yè)智能化水平的重要措施[6]。具體來講，現(xiàn)代加工技術研究中，是以機械制造為主要對象，借助先進的生產和制造技術，提升設計水平和零部件的質量。從多年的實踐發(fā)展經驗可知，現(xiàn)代加工技術與機械設計制造是緊密聯(lián)系的，二者都對精密性有較高的要求，在農業(yè)機械制造業(yè)研究中分析現(xiàn)代加工技術的應用，需要合理看待二者的相關性，加大研發(fā)力度，制造更多符合新時代發(fā)展的高質量農業(yè)機械，推動農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

2.2 系統(tǒng)性

農業(yè)機械制造發(fā)展中，隨著現(xiàn)代加工技術的推廣，研究者越來越關注精密技術的應用，但因農業(yè)發(fā)展工藝較多且相對煩瑣，生產流程具有多樣性等，在機械制造中推廣現(xiàn)代加工技術存在一定的難度，需要工作人員結合實際情況，了解具體的加工環(huán)節(jié)，對現(xiàn)代加工技術加以整合利用，從而提升技術的整體性[7]?，F(xiàn)階段我國農業(yè)機械制造業(yè)的整體步驟和環(huán)節(jié)較多，如機械設計、制作、完善加工、銷售及售后管理等方面，要提升制作的效率，必須以優(yōu)質的品質為前提，研究者需要確保加工建設和設計的系統(tǒng)性，且機械制造工作時，需要積極采用先進加工技術，才能保證整個流程的完整性，推動整個工作朝著自動化方向發(fā)展?，F(xiàn)階段農業(yè)加工技術越來越多，機械產品更新速度較快，同時對農業(yè)機械的品質、功能等要求也更高，在加大對加工技術研究力度的同時，還要不斷創(chuàng)新機械制造的方案，將農機制造與加工技術融合，確保加工技術的環(huán)保性符合要求，減少機械制造及使用中對環(huán)境的影響，從而促進機械制造的可持續(xù)發(fā)展。

3 農業(yè)機械制造業(yè)的特點

1）具有時代性特點。隨著經濟社會發(fā)展，科技進步和生產力水平的提升，農業(yè)機械也逐漸由傳統(tǒng)的簡單農業(yè)生產工藝的制造，逐漸朝著復雜工藝和生產工具發(fā)展，且機械功能不斷得到提升，這與現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展精細化耕作的時代背景息息相關。農業(yè)機械制造業(yè)的發(fā)展，也為農業(yè)發(fā)展帶來了較大的便利，有效提高了農業(yè)生產效率。

2）地域特征。我國農業(yè)生產和種植地域特征顯著，對農業(yè)機械制造業(yè)也造成了影響，機械設備制造中，南方多是小型機械設備制造，而北方則多是大型機械設備，地域差異較大[8]。

3）和農業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密。農業(yè)機械制造業(yè)發(fā)展同樣是為了服務農業(yè)行業(yè)發(fā)展，機械制造業(yè)的水平對農業(yè)發(fā)展產生重要影響。

4 現(xiàn)代加工技術在農業(yè)機械制造中的具體應用

4.1 激光加工技術的應用

激光加工技術主要是20世紀60年代出現(xiàn)的，其具有高度智能化和精密化的特點，在農業(yè)機械制造發(fā)展中的具體應用，主要是以高密度和高能量的光束為工具，對機械制造中的原材料進行加工制作[9]。激光加工工作中，光束與加工材料產生碰撞，會產生對應的理化反應，對加工材料的運動軌跡和性質產生很大作用，從而更好地滿足機械制造的需求。在多年發(fā)展中，激光加工技術具體應用于激光切割、焊接作業(yè)和快速成型，有效提升了產品的精密度，具有較大的發(fā)展前景。如激光快速成型技術的應用，能有效彌補原有加工技術的短板，發(fā)揮其無接觸加工的優(yōu)勢和特點，且更符合環(huán)保要求，加工效率更高，實踐中技術人員只需要結合具體項目，對激光快速成型技術和編程技術加以整合利用，能快速聯(lián)合上下機位開展制造工作，與傳統(tǒng)的人工操作和數(shù)控機床操作相比，精確度更高[10]。此外，激光加工技術應用中能降低機械制造產品廢品的發(fā)生率，提升整體的質量，且對操作人員的依賴程度較低，多是機械制作和計算機操控，通過導入連桿機構模型可以對其進行精準的控制、掃描等工作。

4.2 數(shù)字化技術

4.2.1 智能CAD技術

CAD技術主要是在計算機和圖形技術的輔助作用下完成設計，農業(yè)機械制造業(yè)中借助計算機技術構建模型，在應用中能有效運算和分析各種數(shù)據(jù)信息，且在工作人員的精確操作下，能實現(xiàn)文字、圖片信息的長時間存儲，很大程度上減少機械人員設計工作的壓力，提升機械設計的水平[11]。但傳統(tǒng)CAD技術應用中，設計人員無法直接通過技術推理符號，與機械設計要求不相符合，近年來在原有基礎上出現(xiàn)了新型的智能CAD技術，能實現(xiàn)對設計的專業(yè)性分析，且對設計工作也有較強的輔助性作用。設計人員在復雜農業(yè)機械制造系統(tǒng)的設計中，能集合現(xiàn)代管理技術、信息技術、機械制造技術等技術優(yōu)勢，確保設計的合理性和科學性。

4.2.2 CIMS技術

主要是一種計算機集成制造系統(tǒng)技術，借助計算機，綜合運用信息技術、工業(yè)自動化技術等先進技術，從而實現(xiàn)對機械制造生產過程中技術、人員、管理要素的綜合性技術，在企業(yè)信息流等優(yōu)化中發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)階段農業(yè)行業(yè)的深入發(fā)展，農業(yè)生產方式不斷革新，農業(yè)的機械化水平得到提升，同時國家越來越重視農業(yè)制造的機械化發(fā)展，要在機械制造中推廣科學技術，我國也加大了對CIMS技術的研究力度，CIMS技術得到了較大程度的推廣，在擴大生產規(guī)模、降低生產成本及提升經濟效率等方面有積極作用。

4.3 增材制造技術的應用

現(xiàn)代加工技術中，增材制造技術是重要內容，且在農業(yè)機械制造中有著重要的研究價值，主要是借助CAD技術驅動加工方式，加工速度更快，且生產靈活性強。具體應用中，技術能在較短時間內完成農業(yè)機械零部件的成型加工，因此備受農業(yè)機械制造領域相關研究人員的關注。當前應用中，增材制造技術主要包括設計、三維模型獲取、模型離散化處理、模型成型等階段。技術應用中，工作人員需要結合農業(yè)機械制造的需求，創(chuàng)建柔性離散的數(shù)字化場景，并有序開展金屬激光燒結、固化成型、熔融沉積等作業(yè)[12]。在實踐中，熔融沉積的進度要求較高，且一體化程度顯著，因此在此階段需要發(fā)揮增材制造技術的優(yōu)勢，不斷優(yōu)化設計水平，減少機械變異系數(shù)，確保整個機械系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

4.4 虛擬現(xiàn)實加工技術的應用

虛擬現(xiàn)實加工技術是在信息技術發(fā)展和科技進步的基礎上出現(xiàn)的，促進了農業(yè)機械制造朝著新的領域和方向發(fā)展，借助虛擬仿真技術，工作人員可以構建機械產品的三維和四維模型，借助先進的技術手段，對所構建的模型進行仿真驗證實驗，確保仿真效果滿足農業(yè)機械設計的發(fā)展要求，然后再對實物進行加工和制造[13]。首先，虛擬現(xiàn)實技術具有可視化特點，工作人員可以借助專業(yè)設備，近距離觀察三維和四維模型，提升對產品效果的真實體驗，也為后續(xù)農業(yè)機械產品制造和創(chuàng)新提供靈感。其次，虛擬現(xiàn)實技術的應用，能發(fā)揮其敏捷性強、制造型和分布合作的特點，對機械制造產品模型進行分析，從而了解影響整體質量的關鍵環(huán)節(jié)和因素，進而加強對制造產品生產的管理，實施柔性制造，減少生產中對資源和能源的過度消耗。同時，可以借助此技術開展模型設計分析，將虛擬現(xiàn)實技術應用于熱處理中，改變原有煩瑣的實驗條件，通過對虛擬溫度的精確調節(jié)，測試農業(yè)機械材質的屬性，從而確保設計方案符合相關標準，也能提高工作效率[14]。最后，虛擬現(xiàn)實技術在農業(yè)機械產品的宣傳中也發(fā)揮著一定的作用，通過機械設備宣傳片的制作，提升技術和新設備的認知度和流通度，并提升后續(xù)服務質量和水平，促進農業(yè)機械的持續(xù)健康發(fā)展。

此外，要推動現(xiàn)代加工技術在農業(yè)機械制造領域的應用，一方面要重視工作人員的技術培訓，加強對現(xiàn)代加工技術、計算機技術等的認識和了解，并掌握相關機械維護保養(yǎng)技術，學習了解國內外先進的技術和手段，了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，樹立機械化和智能化發(fā)展理念，提升現(xiàn)代加工技術掌握和應用的能力；另一方面，要重視完善農業(yè)機械制造標準體系，制定機械產品制造和維修標準，為農業(yè)機械制造的健康發(fā)展提供制度保障。

5 結語

綜上所述，將現(xiàn)代加工技術與機械制造技術有效結合，應用并推廣激光加工技術、增材制造技術、數(shù)字化技術和虛擬現(xiàn)實加工技術等，能有效推動農業(yè)機械制造的發(fā)展。現(xiàn)代農業(yè)機械制造業(yè)發(fā)展中，需要將農業(yè)機械設計、研發(fā)等環(huán)節(jié)和現(xiàn)代加工技術結合，創(chuàng)新技術手段，不斷提高農業(yè)機械制造設計水平和質量，促進現(xiàn)代農業(yè)機械制造業(yè)朝著機械化、信息化和智能化方向發(fā)展。