农业机械设计制造工艺与精密加工技术分析论文

2024-07-25 10:18:17 来源: 作者:zhouxiaoyi
摘要:在我国农业现代化发展的过程中,农业机械化是非常关键的发展环节。为了更好地推动农业机械化发展,要优化农业机械设备的性能,以满足不同区域农业生产需求的差异。我国农业机械的自动化、计算机化以及智能化水平在不断提升,在农业机械设计与制造过程中,设计、制造技术、精密加工技术是非常重要的组成。尤其是农机零部件正在向着小型化的方向发展,这需要对传统农机设计与制造进行不断完善,应用精密加工技术。
摘要:在我国农业现代化发展的过程中,农业机械化是非常关键的发展环节。为了更好地推动农业机械化发展,要优化农业机械设备的性能,以满足不同区域农业生产需求的差异。我国农业机械的自动化、计算机化以及智能化水平在不断提升,在农业机械设计与制造过程中,设计、制造技术、精密加工技术是非常重要的组成。尤其是农机零部件正在向着小型化的方向发展,这需要对传统农机设计与制造进行不断完善,应用精密加工技术。其中,加工制造工艺与精密加工技术对农业机械化发展具有重要意义,能够提升我国农业机械设备的生产效率,降低制造成本,推动绿色发展,满足农业生产对机械设备的需求,推动农业现代化发展。基于此,本文对农业机械设计制造工艺与精密加工技术进行了深入分析,以期为我国农业机械设备水平提升提供参考。
关键词:农业发展;农业机械设计;制造工艺;精密加工技术
1农业机械设计制造工艺的具体应用
1.1设计工艺
1.1.1自动化绘图软件的应用
农业机械设计过程中充分利用数字化技术的优势,设计人员需将农业机械设备的设计初稿放入自动化绘图软件中。该软件可以自动识别设计初稿中的设备相关参数和形状等,并将设计图纸转化为立体模型图,使农业机械设备设计更加直观展示。这使得设计人员能够在立体模型中轻松修改和调整设计初稿中的不合理部分。自动化绘图软件还可以自动保存设计初稿数据,记录每一次设计人员的修改操作。同时,自动化绘图软件充分利用了物联网的关联度以及大数据匹配分析的技术优势,实现了人人、人物、物物之间的关联。设计人员只需将设备的生产要求和性能要求等基本数据输入该软件,即可实现数据建模并在模型中自动填充颜色,确保数据模型的完整、立体、生动。软件根据设计师要求,实现了在三维立体模型和二维平面模型之间自由切换,提升了我国农业机械设计的效率和质量。
1.1.2模型构造设计
计算机辅助系统广泛应用于农业机械模型设计。运用计算机辅助设计技术,我们能够对农业机械部件进行分类、结构分析、特征抽取、构建部件特征库、定位赋值,最终实现农机部件基于特征的参数化建模。使用物理建模技术以及计算机辅助设计,能够对特征模块进行设计,对不同部件的功能开展细化论证。同时,要做好对复杂模型中的参数命名,命名要通俗易懂,有必要加上简要注释。向设计列表中的“输入区”输入确认参数,保证部件相应大小位于“关联”区。此外,“联想定义”还界定了同一部位的不同尺度,并做了适当调整设计。将参数化建模技术融入计算机辅助设计,我们可以对农机模型进行结构设计和建模,这不仅可以提高工作效率,还能优化农机产品的外观,并加速产品的组装过程。该设计方法既省时省力又进一步提高了农机设计工作效率。
1.1.3虚拟生产
使用虚拟原型来模拟农机部件,我们可以对生产流程进行深入分析,对产品制造的合理性进行提升。传统机械制造需要积极开展样机制作,从而能够根据样机调试及性能测试结果进行相应的改进。对样机开展多次的性能测试后,才能够进行批量生产,研发的整体时间比较长,同时需要投入非常多的资金。
在农业机械制造中对VR技术进行应用,有助于人们对真实的环境进行模拟,实现对机械生产加工中的可行性开展仿真试验,这样能够更好地开展产品技术性能检验工作,既节约时间又节约费用。同时,虚拟现实(VR)技术也拥有大量与之相似的产品数据库资源,使设计者可以随时进行调取以及修改,从而能够更好地模拟产品以及机械制造过程,有效地解决农业机械设计以及制造领域内的各种问题。利用虚拟现实软件工具,我们能够把三维模型转化为带有详细尺寸和结构描述的二维工程图,其中主要涵盖了轴测图、侧视图以及局部放大图等内容。这些工程图被广泛运用于规模化农业机械生产过程中,能有效降低研究与开发成本和周期,能更好应对市场多变需求,为企业竞争优势[1]。
1.2焊接制造工艺
农业机械制造工艺在焊接方面对设备质量起着至关重要的作用。目前,我国在农业机械的焊接制造中,许多工艺不符合国家相应标准,严重影响了农机的质量。在农业机械焊接制造工艺中,对于焊件和电阻的加热操作是必需的。随着农业机械生产技术的不断发展,在焊接制造中,只需要对焊接区域进行精确定位,不需要对焊机的正负极进行区分。焊机位置明确后,直接打开电流,开展焊接制造工作。长时间的电流焊接工作可能导致焊接物发生熔化发热或熔化现象,一旦发生此情况,需立即停止作业。待焊接物冷却后,重新进行焊接,并对发生熔化现象的焊接物进行重新焊接,以确保农业机械焊接工艺的完整性,提升农业机械设备的质量。农业机械电阻焊制工艺技术水平不断提高,减少对传统电阻焊制工艺中的焊丝和焊条的依赖性。未来,我国农业机械焊接制造工艺将朝着低成本、节约化、绿色化方向迈进。
1.3冲压工艺
冲压是农业机械装备中常用的制造工艺之一,许多农业制造企业的冲压工艺都有了新突破,基本接近国外同类型产品制造水平。在这一阶段,该公司正积极进行冲压工艺技术创新,通过对数控多边折弯中心以及数控激光切管机技术的引进,从而可实现钣金件快速、准确、高效率地生产,符合标准板材及管材冲压、剪切、折弯等要求。
为了满足农机装备产品在平板件以及冲压成型生产的柔性化要求,在分析冲压加工产品的多样性和零件结构样式等特点时,需要综合考虑不同的内容。对于比较先进的冲压制造设备,如数控转塔冲压设备、数控折弯设备、数字化工艺装备等,需要提升自动化程度,实现灵活制造,从而满足钣金件加工的需求。现阶段,冲压工艺技术正在向着数字化以及可控化的方向发展。数字仿真技术可以大幅提升冲压产品的实用性,有效融合到数字化制造系统中。此外,在冲压成形技术中,智能技术和控制技术可以实现共同应用,不仅适合在比较简单的形状零件成形中进行应用,还适用于复杂零件的成形。随着冲压技术的发展和更多复合型技术的应用于零件的直接生产,冲压工艺也因此发生了变化,从单个零件向整体结构的演变推动着。这一发展对冲压技术在柔性制造中的潜力进行提升。现在,冲压产品制造非常重视对单一成形环节的综合开发,主要目标是实现全流程乃至全生命周期的集成系统。这样,冲压工艺就能在不同对象下实现全局综合优化[2]。
2农业机械精密加工技术的具体应用
2.1精密研磨技术
在农业机械精密加工中使用精密研磨技术具备抛光效果,可以达到原子级的加工。其工作原理是在农业机械表面施加研磨料和润滑剂,并利用外力推动研磨工具与机械设备之间产生摩擦,以提高研磨效果,确保零件的精确度和生产效率的提高。精密研磨加工技术通常应用于农业机械设备集成电路制造中,以精密研磨手段对硅片进行加工。在利用这项技术时,需依赖相应设备及加工液,通过农业机械装置与加工液之间的化学反应,精确控制农业机械装置加工件的表面粗糙度,将相应零件的表面粗糙度限制在0.002μm以下。借助化学抛光和研磨技术,提高农业机械加工件的制造精密度。随着农业机械生产技术的进步,精密研磨加工技术将不断向超精密级领域发展,进一步提高了我国农业机械制造领域的技术水平,实现农业机械设备性能的优化升级。
2.2精密切削技术
为了提高农业机械设备中金属材料的使用效果,在农业机械设备的制造过程中充分应用精密切削技术,通过挤压、剪切和分离等方法对金属材料进行切削处理。在此过程中,金属材料在挤压力的作用下很容易出现形变,随着挤压力的增强,形变中的金属材料将会发生挤裂作用,从而实现切削效果。
目前,农机制造过程中使用了许多不同种类的金属材料,而精密切削要求更高精度,所以金属切削工具和方式也呈现多样化的特点。在进行切削过程时,技术人员应根据金属材料的特性,合理选择适用的切削工具和方式,以实现对切削工具和工件之间精确度的有效控制,提高其适应性。传统的手工曲磨床主要用于切削加工,但无法满足农业机械金属高精度加工的需求,还可能导致误差的产生。我国农业机械金属材料加工普遍采用精加工工艺[3]。随着技术的进步,精加工工艺的自动化水平不断提升,自动化技术可以有效提高有机金属材料的切削精度,优化加工工艺,提高加工效率。精密切削加工技术的应用可以有效减轻工作人员的负担,对我国农业机械制造水平进行提升,从而让农业机械设备的实用性以及适用性增强,对推动我国农业机械化进程具有积极意义。
2.3数控加工技术
数控加工技术是我国农业机械精密加工技术的核心,广泛应用于我国农业机械加工领域。该技术通过数字化和自动化技术对机床进行准确控制,实现对农业机械加工工艺的管理。农业机械加工制造的技术人员将农机设计方案中的参数信息转化为编程语言输入系统,系统再根据该语言向数控单元发送指令,以实现农机加工操作的智能化控制。在数控加工技术中,智能控制系统具备了对农业机械工件加工过程中温度、变形等关键因素的精确控制能力。通过传感器和远程监控设备,农业机械加工设备的运行状态能够实时监测。一旦设备出现异常情况,告警系统即刻启动,保障设备运维人员在第一时间进行修复,确保农业机械加工过程的安全性[4]。此外,数控加工技术需与虚拟现实技术相融合,以确保农业机械加工过程中工件的可视性;需要进行模拟试验,以模拟农业机械生产过程中的各个加工环境。根据试验结果,我们可以对数控加工控制系统进行智能调控,从而提升农业机械的质量,使我国的农业机械设计加工制造工艺更加科学。
2.4农机的导航及自动驾驶技术
农业机械领域已经广泛应用了自动驾驶技术。该技术集成卫星定位技术,为农机行驶予以导航辅助,指导最佳行驶路线,进一步提升农机作业的生产效率,避免行驶失误对生产成果的负面影响。因此,农业机械的半自动驾驶已成为现实。目前,一些先进的农业机械设备能够提前设定作业路线,促进达成自动化作业,其中包含农药施药无人机、果蔬采摘设备、全自动收割机等新兴设备。而且,卫星导航技术有助于农业机械化的可靠性提升,显著减少人力投入并提高工作效率[5]。
3机械制造工艺及精密加工技术的应用措施
3.1机械属性数据模型
在对机械零件进行加工时,人们需要分析复杂机械零件的各种数据并准确描述其各种要素,以准确表达机械零件的外观、形状和基本特性等关键信息。因此,形状信息对于机械零件性能具备重要意义。设计通用机械产品时,主要包含零部件生产信息、标识、坐标等属性信息,还需要结合相应的属性和几何数据,全面提供机械零件的详细描述,以保证后续加工的顺利进行,生产出符合要求的高质量产品。
3.2网络化发展
随着我国互联网水平的不断提升,机械制造业的网络化发展趋势也越来越明显。在实际发展中,机械制造需要积极运用新技术来满足网络化发展的需求,这意味着在创新产品设计、零部件制造和产品销售等方面需要对发展方式进行转变,科学应用网络技术。网络化的发展目标可以更好地推动信息技术交流,从而确保产品开发与协作的顺利进行。因此,网络化也是机械制造新技术发展的重要方向,能够更好地满足新时代要求[6]。
3.3维护与升级设备
合理科学地进行设备维护和更新,综合考虑设备的类型、规模和使用频率等因素,企业能够借助制定设备维护计划来提升生产线的稳定运行,从而提高生产效率和产品质量。该计划包含定期维护、大修和预防性维护措施,以确保设备始终处于良好的工作状态。
设备的定期检查和维护是保证设备正常运行的重要工作,该工作主要涵盖日常清洁、润滑和紧固,同时建立快速响应故障诊断机制,对设备故障进行及时检测和维修,以避免设备长期停运。为确保设备备件供应及时,避免备件短缺导致生产停滞不前,必须建立备件库存管理制度;重视对设备技术状况及性能的考核工作,并结合具体的情况做好设备的优化调整,从而有效地提升其先进性和生产效率;充分结合设备的使用时间以及状况等因素,对设备报废更新方案进行编制,对于老化的设备需要及时淘汰,积极引进新技术、新装备。
4结语
综上所述,在我国社会经济、科技水平不断提升的过程中,机械加工制造业也面临着非常严峻的挑战和难得的机遇。我们需要关注精密加工技术和传统加工工艺的结合,提高设备的经济效益和社会效益,促进机械制造产业实现网络化和现代化发展。
参考文献:
[1]王洪军,于少博.数字化设计技术在农业机械设计制造中的应用分析[J].世界热带农业信息,2023(02):84-86.
[2]赵锦春“数智”赋能江苏农业全程全面机械化的路径研究.[J].江南论坛,2023(01):24-29.
[3]张超.机械制造工艺及精密加工的技术分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(07):70-72.
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