農業機械現代化制造技術及零件修復
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摘要:農業機械的生產制造水平與農機產品的使用品質和壽命直接相關，現代化制造技術在農機生產中的應用顯著提升了零部件生產制造的效率和精度，是農機生產發展的必然趨勢。通過分析現代制造技術在農業機械加工中的情況，說明了常用的現代制造以及修復技術在農機生產制造和維修中的應用特點與優勢，強調了現代化制造技術應用的先進性和必然性。
引言
隨著我國農村地區經濟條件的改善，農業機械在農業生產中的使用頻率顯著提升，機械化生產為農業經營者提供了全新的體驗，使農業生產的方式、成本、效益、勞動強度都得到了優化。但在農業生產實踐中可以看到，我國農村地區使用的農機裝備普遍存在著技術落后、可靠性低、精細程度不足等問題，導致在生產過程中容易出現故障和安全事故，且對農機故障的處置方式也存在欠缺。隨著制造技術的發展，在傳統農機生產制造方式基礎上充分結合現代化制造技術，更有利于實現農機產品的性能優化與轉型升級，使農業機械裝備能夠連續高效的參與到農業生產過程中，其故障問題也更容易得到快速解決，確保農機功能的最佳化實施。
1現代制造技術的特征
現代制造技術是在傳統的生產制造方式上發展起來的，不僅對傳統技術進行了融合、改進、升級和功能拓展，而且通過結合信息、計算機、電子、自動化、網絡、大數據等技術，形成了具有學科融合特點的綜合性現代制造技術。現代制造技術充分考慮到能源、材料、加工、生產、管理等多方面信息，在國民經濟發展中發揮著巨大作用，其典型方式包括了柔性制造技術、自動化加工技術、計算機仿真加工技術、特種加工技術、質量檢測技術等。近年來，現代制造技術逐漸應用到農業制造領域，針對不同的農機設備特點和功能要求，對農業機械進行了全面的優化升級，且很多新機型的重要工作部件都是通過現代制造技術生產的，現代制造技術生產的產品已廣泛涉及到免耕播種機、精量播種機、節水灌溉裝備等眾多機型產品。利用現代制造技術在工業領域多年發展優勢，農業機械的技術創新變得更為容易，且其平均工作能力也得到了顯著提升，農業機械的眾多產品已經由過去的簡單、粗糙結構形式向精細化、品質化、舒適化發展。雖現代制造技術在農業機械生產領域的應用仍不全面，其普及也存在較多的制約因素，但現代制造技術的優勢已經凸顯，其也會在未來一段時間內得到廣泛普及應用。
2現代制造技術在農業機械的應用
2.1數控制造技術在農機生產中的應用
數控技術是現代制造技術的重要組成部分，也是現代化生產制造的主要技術，近年來我國的數控專業人才不斷增多，為數控制造技術在農機生產上的應用創造了有利條件。我國很多農機廠家早已擺脫了傳統機床的生產模式，大多數的機械制造步驟能通過數控機床來完成，使生產效率和制造精度得到了顯著提升。針對復雜的農業機械結構，其中的零部件往往不僅局限于齒輪、軸、鏈輪等標準零件，而且還包含大量的專用零件，這些零件很多具有不規則形狀、圓弧曲面較多，使用傳統人工操作機床加工效率很低。而數控加工通過將二維圖紙、三維模型導入數控機床，就能自動生成加工程序，經過工人簡單便捷的檢查與修正，即可快速實現復雜零件的批量化自動制造。數控制造免去了人工操作反復拆卸零件測量、裝夾、再加工的過程，且對于結構復雜零件加工精準度更高，使農業機械整體的制造水平顯著提升，同時也為裝配工藝的優化創造了有利條件。
2.2仿真加工技術在農機生產中的應用
仿真加工技術是虛擬現實技術在機械制造領域的主要應用形式之一，能夠在農機產品研發設計完成后，在進行試制前通過計算機仿真加工的形式，模擬真實加工過程，以便于查看農機零件數控加工工藝是否合理，加工完成后是否存在問題或缺陷，以便于及時調整工藝方案，使零部件的加工制造過程更為合理。將仿真加工技術應用到農業機械制造領域，能夠有效縮短零件試制過程的時間消耗，同時使材料和廢品率顯著降低，有效改善傳統農機加工過程的粗放形式，使生產成本、資源消耗、制造周期都明顯縮短。
2.3柔性制造技術在農機生產中的應用
柔性制造技術主要是為了擺脫傳統的生產線只能固定生產單一品類的農機產品特點，使農機生產過程具備高度的適應性，例如通過光電技術或視覺技術對原材料下料尺寸、形狀進行分析，從而自動獲取加工工藝流程，自動完成加工。柔性制造技術在農機生產中應用，使生產過程不必再限制于某一時間段生產同一機械零部件，而是根據生產需要自動調整生產節奏，能同時進行多個種類產品零件的交替制造，有效提高生產線或機床的利用率和自動化的適應能力，實現多個機型產品在同一生產線的同步加工要求。
2.4增材制造技術在農機生產中的應用
增材制造技術有別于傳統的機械加工模式，不需要通過去除材料的方式進行零件制造，而是通過材料逐層累加的方式制造零部件，最典型的技術即為3D打印技術。近年來，增材制造技術逐漸應用到農機新產品試驗樣機的制作過程中。生產制造單一零部件耗時長、生產效率低、成本高，而樣機制造又不能進行大批量生產，因此，通過增材制造技術快速生成零部件，能夠使樣機制造的時間大量縮短，大型農機具利用多臺增材制造設備制造一套關鍵零部件通常僅需要3～4天時間，這為樣機在合理農時內進行試驗提供了保證，同時，若試驗過程發現某些零部件不合理，也能及時制造改進后的新零件，使試驗過程更為緊密，研發速度顯著提升。
3農機損壞零件的修復
3.1傳統修復方式
需要修復的農機零件包括以下幾種情況:一是磨損的傳動件修復，在農機零件修復中占較大比例;二是變形零部件和斷裂零部件修復，在農機修復工作中相對占比較小。對于磨損零件和變形零件通常具有較好的修復價值，而斷裂零件因修復后可靠性降低，因此修復價值通常不高。農機零件常規的修復方式包括以下幾種:(1)焊接修復包括補焊、堆焊等多種常用技術，其中補焊主要用于修復開焊、裂紋等零件;堆焊用于修復表面磨損的零件。(2)嵌套修復，即將磨損零件表面進行機械加工去除，再根據去除后的零件尺寸制造筒形外套，通過熱裝配嵌套到被修復零件上，使其恢復原有尺寸，嵌套修復多應用于軸類零件。(3)壓力校正修復，對于彎曲變形的零件，可通過壓力機進行壓力校正，壓力方向與變形方向相反，壓力校正包括冷校正和熱校正兩種方式，冷校正在常溫下施壓，熱校正在對金屬零件彎曲位置局部加熱后施壓。壓力校正對于變形規則的零部件具有較好的修復效果。
3.2現代化修復技術
近年來，對于農機零件的修復也應用了很多先進的現代化技術，使零件的修復質量得到了顯著提升。(1)低溫電鍍技術。低溫電鍍技術在農業機械磨損零件的修復上應用廣泛，隨著電鍍技術的提升，電鍍層的結構進一步優化，使修復后的零件表面具備更高的使用性能，其硬度、韌性、耐磨性都超過普通金屬材料，且維修成本低，能實現批量維修要求。(2)熱噴涂技術。利用火焰或電弧等將噴涂材料融化，再通過高壓空氣噴射到被修復零件表面，高速噴射使噴涂材料與金屬零件表面形成機械咬合，使表面形成耐磨性能良好的涂層，從而實現對表層損傷的修復。(3)激光熔覆技術。是通過激光光束將磨損位置表面的金屬材料融化，使其附著于磨損位置，形成修補效果，激光熔覆對小面積磨損修復作用明顯，機械加工后能達到優于原零件的使用性能。
4結語
現代制造技術是未來農業機械生產的關鍵形式，決定了農機產品的品質和市場競爭力。要將現代化的制造技術真正融入農機制造領域，還必須充分結合農機產品數量大、種類多、材料寬泛的特點，使農機生產的現代制造技術具備行業特點，這也更有利于農業機械制造向信息化、智能化與集成化發展，使農業機械的生產進入高效率、高精度的新時代。
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作者：姜振龍 單位：哈爾濱市呼蘭區蓮花鎮鄉村振興發展服務中心
