农业机械设计制造工艺及精密加工技术运用实践

2021-10-25刘军伟

南方农业·中旬 2021年5期

刘军伟

中图分类号：S220.2文献标志码：B DOI： 10.19415/j.cnkl.1673-890x.2021.05.090

经过第一次工业革命，现代科学技术得到飞速发展，为机械化制造工艺和精密加工提供了良好的环境。等到第二次工业革命过后，人们对生活质量和现代产品需求逐渐提升，很多产品被赋予了更高的加工要求和制造水准，促使精密加工技术成为了各大发达国家追求的顶尖技术，在国防、运输、生活、农业等方面都有所应用，而我圉机械设计工艺和精密技术加工起步较晚，传统的技术工艺已经无法满足当下人们的生产需求。为此，国内机械制造行业相关的专家和学者应将精力放在提升机械加工设计工艺与机械精密加一r技术上，加大对其的研究，切实提升我国工业技术水平。

1 机械设计制造工艺与机械精密加工技术概述

现阶段，我国机械设计和机械精密加工处于初级阶段，并正朝着机械三大基本特性靠拢，即关联性、系统性、全球性，这些特点与机械加工有着密不可分的关系。将多个领域技术有效地融合在一起，构建一个完整的生态制造体系，可以促使我国工业基础更上一层楼[1]。

1.1 关联性

关联性是指在生产过程中，各项工艺环节之间有着明显的配合性和传递性，上一步工序会对下一步工序产生重要的影响，每一个步骤都关乎产品的质量。因此，设计人员在机械设计过程中要设置各环节的质量监督与检查办法，促使机械生产制造过程顺利进行[2]。

1.2 全球性

市场全球化发展使机械设计制造不再拘泥于国内市场，而是出口至更多的地区与国家。在这种大时代背景下，我国机械设计制造工艺和机械精密技术得到了长久发展，不仅学习了西方先进的科学技术，还更新了管理体系和生产标准，对传统的工业机械水平进行了创新性改革;但是，技术突破不是一朝一夕就可以取得的，各项工业技术基础同步提升，才能够带动机械加工技术水平整体提升，若想在短时间内达到发达国家的机械制造水平，必须虚心学习国外已成熟的技术知识，这样才能将全球化价值发挥到最大[3]。

1.3 系统性

当前，我国机械制造企业使用的零件基本都有单独的供应商，这是时代发展的趋势，零件供应商极大地分担了机械制造企业的发展风险，在降低企业制造成本的同时可以提升机械质量水平。在一个完整的机械上，可能拥有4～8个不同零件供应商提供的产品组件，他们系统地结合成了一个完整的产品，各个组件之间的联系性较强。系统性的特点给机械制造工艺带来了优势也带了弊端，很多知名机械生产厂家由于某一个位置的零件不合格，就需要召回市场上所有的同类产品，给企业带来巨大的经济损失。

2 农业机械设计制造工艺和机械精密加工技术的主要特征

2.1 柔性化

现代农业机械设计逐渐朝着柔性化趋势发展，形成了独特的机械加工类型。在机械加工发展的前期，人们主要使用手工技艺完成机械制造，到了后现代工业时期，人们将机器人技术以及数控电子化技术融入机械加工中，极大地提升了机械制造的精准度和工艺水平。而将机械技术用于农业生产上，机械卢品还需要应用智能识别技木、计算机控制技术、电子工程技术，逐渐使农业机械设备更加贴合实际需求和柔性化特征工[4]。

2.2 高精度

高精度是现代化机械的主要特征之一，目前很多精密产品的生产十分依赖高精度机床和智能控制机器人。在实际机械制造生产过程中，精度高的机械产品会比精度低的同类产品性能更好、体积更小、功能更多、成本更低。例如，芯片是高精度机械的代表，同样面积的芯片中，晶体管越多，性能也就越好，为了我国能够更早地制作出属于国产芯片，机械设计人员必须克服精密度加工技术的障碍[5]。

2.3 实践性

农业机械设计与工业机械设计有着明显的区别，很多设计人员没有农业种植的经验，对我国地貌地势了解的也并不是十分全面，在设计过程中难免会有所偏差，这就需要设计人员亲自收集数据，访问拥有种植经验的农民，询问其需求，从而避免i斗I现设计误差。部分设计人员会借用国内农业机械蓝图设计农业机械，但是我国农业机械一般只适用于地势较为平缓的地面，面对我国复杂的地势，一般的农用机械难以发挥优势，而设计人员背离了实际情况，设计的农用机械也很难发挥实际作用[6]

3 农业机械设计制造工艺和机械精密加工技术的优化方法

当代农民逐渐认识到了农用机械带来的便捷性，很多地方已经开始对传统的农用器具进行机械化改革，如播种机、便携式撒药设备、电动施肥设备等，机械设计制造一r艺和机械精密加工技术应用还会逐渐深入，将来还会拥有更加宽广的发展空间，为此设计人员耍加强各项机械技术的研究[7]。

3.1 绿色环保发展

近几年来，我国农业生产使用了大量的肥料和农药，对环境造成了极其恶劣的影响，为此，机械设计人员在设计农业机械时可以在用料、生产、调试、一r作的过程中，依次解决这些问题，进而达到理想的环保目的。1）在农业机械设计制造环节，可以从最初的制造材料、包装材料、运输方式、消耗品材质和维修方法等多个方面优化用料的材质，避免使用高污染、高危害的材料，使环保问题在设计之初就得到充分重视。2）在设计理念上，设计人员需要转换設计思想，使绿色生产理念与机械制造工艺技术有机地融合在一起，尽可能控制农民用药的量数，促使农民也意识到环保的重要性。3）对于农业机械设计制造工艺和机械精密加工技术上不能只停留与设计层面上，还应从社会效益上思考，提升制造机械企业自身竞争力，营造品牌环保形象：[8]。

3.2 运用人工智能技术

将智能技术应用于农业机械设计制造一艺和机械精密加工中，不仅能够提高农业生产的效率，还能降低农民的劳动强度，使农业机械做出更复杂的动作，满足不同地形的工作需求。例如，在设计农药喷洒机器人时，设计人员需要考虑如何收集地形信息和设计喷洒设计方案，对于地形信息的收集，而建议使用农民手动输入模式，因为当代农民受教育程度不同，对于系统的设定难免会出现差错。为此，设计人员可以使用小型无人机探测方法，让农民在农作物四周插上信号地标，小型无人机根据地标的范围勘探整个工作地形与地貌，并将信息发送至农药喷洒机器中央处理系统上，自动筛选合适的方案，而后开始进行工作，在农药调配比例上，一定要加以规范，设定严格的药水配比，避免出现农作物中毒以及环保问题。