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农业机械制造与损坏零件修复技术应用

发布时间:2020/12/24 8:23:19   阅读:

摘要:农业机械的生产制造水平与农机产品的使用品质和寿命直接相关,现代化制造技术在农机生产中的应用显著提升了零部件生产制造的效率和精度,是农机生产发展的必然趋势。通过分析现代制造技术在农业机械加工中的情况,说明了常用的现代制造以及修复技术在农机生产制造和维修中的应用特点与优势,强调了现代化制造技术应用的先进性和必然性。

关键词:农业机械;现代制造技术;零件修复

0引言

随着我国农村地区经济条件的改善,农业机械在农业生产中的使用频率显著提升,机械化生产为农业经营者提供了全新的体验,使农业生产的方式、成本、效益、劳动强度都得到了优化。但在农业生产实践中可以看到,我国农村地区使用的农机装备普遍存在着技术落后、可靠性低、精细程度不足等问题,导致在生产过程中容易出现故障和安全事故,且对农机故障的处置方式也存在欠缺。随着制造技术的发展,在传统农机生产制造方式基础上充分结合现代化制造技术,更有利于实现农机产品的性能优化与转型升级,使农业机械装备能够连续高效的参与到农业生产过程中,其故障问题也更容易得到快速解决,确保农机功能的最佳化实施。

1现代制造技术的特征

现代制造技术是在传统的生产制造方式上发展起来的,不仅对传统技术进行了融合、改进、升级和功能拓展,而且通过结合信息、计算机、电子、自动化、网络、大数据等技术,形成了具有学科融合特点的综合性现代制造技术。现代制造技术充分考虑到能源、材料、加工、生产、管理等多方面信息,在国民经济发展中发挥着巨大作用,其典型方式包括了柔性制造技术、自动化加工技术、计算机仿真加工技术、特种加工技术、质量检测技术等。近年来,现代制造技术逐渐应用到农业制造领域,针对不同的农机设备特点和功能要求,对农业机械进行了全面的优化升级,且很多新机型的重要工作部件都是通过现代制造技术生产的,现代制造技术生产的产品已广泛涉及到免耕播种机、精量播种机、节水灌溉装备等众多机型产品。利用现代制造技术在工业领域多年发展优势,农业机械的技术创新变得更为容易,且其平均工作能力也得到了显著提升,农业机械的众多产品已经由过去的简单、粗糙结构形式向精细化、品质化、舒适化发展。虽现代制造技术在农业机械生产领域的应用仍不全面,其普及也存在较多的制约因素,但现代制造技术的优势已经凸显,其也会在未来一段时间内得到广泛普及应用。

2现代制造技术在农业机械的应用

2.1数控制造技术在农机生产中的应用。数控技术是现代制造技术的重要组成部分,也是现代化生产制造的主要技术,近年来我国的数控专业人才不断增多,为数控制造技术在农机生产上的应用创造了有利条件。我国很多农机厂家早已摆脱了传统机床的生产模式,大多数的机械制造步骤能通过数控机床来完成,使生产效率和制造精度得到了显著提升。针对复杂的农业机械结构,其中的零部件往往不仅局限于齿轮、轴、链轮等标准零件,而且还包含大量的专用零件,这些零件很多具有不规则形状、圆弧曲面较多,使用传统人工操作机床加工效率很低。而数控加工通过将二维图纸、三维模型导入数控机床,就能自动生成加工程序,经过工人简单便捷的检查与修正,即可快速实现复杂零件的批量化自动制造。数控制造免去了人工操作反复拆卸零件测量、装夹、再加工的过程,且对于结构复杂零件加工精准度更高,使农业机械整体的制造水平显著提升,同时也为装配工艺的优化创造了有利条件。

2.2仿真加工技术在农机生产中的应用。仿真加工技术是虚拟现实技术在机械制造领域的主要应用形式之一,能够在农机产品研发设计完成后,在进行试制前通过计算机仿真加工的形式,模拟真实加工过程,以便于查看农机零件数控加工工艺是否合理,加工完成后是否存在问题或缺陷,以便于及时调整工艺方案,使零部件的加工制造过程更为合理。将仿真加工技术应用到农业机械制造领域,能够有效缩短零件试制过程的时间消耗,同时使材料和废品率显著降低,有效改善传统农机加工过程的粗放形式,使生产成本、资源消耗、制造周期都明显缩短。

2.3柔性制造技术在农机生产中的应用。柔性制造技术主要是为了摆脱传统的生产线只能固定生产单一品类的农机产品特点,使农机生产过程具备高度的适应性,例如通过光电技术或视觉技术对原材料下料尺寸、形状进行分析,从而自动获取加工工艺流程,自动完成加工。柔性制造技术在农机生产中应用,使生产过程不必再限制于某一时间段生产同一机械零部件,而是根据生产需要自动调整生产节奏,能同时进行多个种类产品零件的交替制造,有效提高生产线或机床的利用率和自动化的适应能力,实现多个机型产品在同一生产线的同步加工要求。

2.4增材制造技术在农机生产中的应用。增材制造技术有别于传统的机械加工模式,不需要通过去除材料的方式进行零件制造,而是通过材料逐层累加的方式制造零部件,最典型的技术即为3D打印技术。近年来,增材制造技术逐渐应用到农机新产品试验样机的制作过程中。生产制造单一零部件耗时长、生产效率低、成本高,而样机制造又不能进行大批量生产,因此,通过增材制造技术快速生成零部件,能够使样机制造的时间大量缩短,大型农机具利用多台增材制造设备制造一套关键零部件通常仅需要3~4天时间,这为样机在合理农时内进行试验提供了保证,同时,若试验过程发现某些零部件不合理,也能及时制造改进后的新零件,使试验过程更为紧密,研发速度显著提升。

3农机损坏零件的修复

3.1传统修复方式。需要修复的农机零件包括以下几种情况:一是磨损的传动件修复,在农机零件修复中占较大比例;二是变形零部件和断裂零部件修复,在农机修复工作中相对占比较小。对于磨损零件和变形零件通常具有较好的修复价值,而断裂零件因修复后可靠性降低,因此修复价值通常不高。农机零件常规的修复方式包括以下几种:(1)焊接修复包括补焊、堆焊等多种常用技术,其中补焊主要用于修复开焊、裂纹等零件;堆焊用于修复表面磨损的零件。(2)嵌套修复,即将磨损零件表面进行机械加工去除,再根据去除后的零件尺寸制造筒形外套,通过热装配嵌套到被修复零件上,使其恢复原有尺寸,嵌套修复多应用于轴类零件。(3)压力校正修复,对于弯曲变形的零件,可通过压力机进行压力校正,压力方向与变形方向相反,压力校正包括冷校正和热校正两种方式,冷校正在常温下施压,热校正在对金属零件弯曲位置局部加热后施压。压力校正对于变形规则的零部件具有较好的修复效果。

3.2现代化修复技术。近年来,对于农机零件的修复也应用了很多先进的现代化技术,使零件的修复质量得到了显著提升。(1)低温电镀技术。低温电镀技术在农业机械磨损零件的修复上应用广泛,随着电镀技术的提升,电镀层的结构进一步优化,使修复后的零件表面具备更高的使用性能,其硬度、韧性、耐磨性都超过普通金属材料,且维修成本低,能实现批量维修要求。(2)热喷涂技术。利用火焰或电弧等将喷涂材料融化,再通过高压空气喷射到被修复零件表面,高速喷射使喷涂材料与金属零件表面形成机械咬合,使表面形成耐磨性能良好的涂层,从而实现对表层损伤的修复。(3)激光熔覆技术。是通过激光光束将磨损位置表面的金属材料融化,使其附着于磨损位置,形成修补效果,激光熔覆对小面积磨损修复作用明显,机械加工后能达到优于原零件的使用性能。

4结语

现代制造技术是未来农业机械生产的关键形式,决定了农机产品的品质和市场竞争力。要将现代化的制造技术真正融入农机制造领域,还必须充分结合农机产品数量大、种类多、材料宽泛的特点,使农机生产的现代制造技术具备行业特点,这也更有利于农业机械制造向信息化、智能化与集成化发展,使农业机械的生产进入高效率、高精度的新时代。

参考文献:

[1]李尚,彭维钦,陈雪飞.先进制造技术在农机装备制造中的应用[J].农业工程,2018,8(8):29-33.

[2]王曦.先进制造技术在我国农机工业制造中的应用研究[J].农业技术与装备,2011(13):31-33.

[3]李晓明,齐忠军.现代制造技术在农业机械制造业中的应用[J].农业科技与装备,2014(11):65-66.

[4]薛继顺.农业机械零件磨损特点分析及减少磨损的措施[J].农机使用与维修,2016(9):46.

[5]王武.农机故障维修与零部件更换[J].时代农机,2016(6):171.

作者:姜振龙 单位:哈尔滨市呼兰区莲花镇乡村振兴发展服务中心

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