淺談農業機械制造工藝技術發展趨勢

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摘要:沖壓工藝技術、焊接工藝技術、涂裝工藝技術、機械加工工藝技術和裝配工藝技術是農業機械生產制造中的5大關鍵工藝技術，介紹了這些技術的發展趨勢，為農機生產企業提高加工制造水平提供參考和借鑒。

關鍵詞:沖壓;焊接;涂裝;機械加工;裝配

0引言

近十幾年來，我國農機企業積極加強技術改造、提升制造工藝水平和采用先進的生產管理技術，企業制造體系日趨完善，制造能力不斷提高，生產制造了門類齊全、品種多樣和機型豐富的農業機械裝備，滿足了農業生產需求，推進了農業現代化進程。沖壓工藝技術、焊接工藝技術、涂裝工藝技術、機械加工工藝技術和裝配工藝技術被稱為農業機械裝備生產制造的5大關鍵工藝技術。這些技術的應用，不僅保證了農機生產制造過程中產品系統、整機的功能和性能，決定產品質量和可靠性，對保證制造成本和提高生產效率發揮著重要作用。

1沖壓工藝技術

沖壓制造工藝技術是農業機械裝備應用最普遍的制造工藝之一。一些企業的沖壓能力建設從高起點做起，進行技術升級和技術改造，取得了新突破。部分大型企業的沖壓制造工藝技術代表了國內沖壓制造技術的最高水平，并基本達到國外同類產品制造水平。

1.1精益制造的理念逐步增強

部分骨干企業開展沖壓工藝技術創新，從海外引進全球先進水平的緊湊型數控多邊折彎中心、數控激光切管機等數字化生產裝備，實現對標準板材、管材的沖壓、剪切和折彎，快速、精準、高效地制造出高質量的金屬板材工件。

1.2采用先進的沖壓制造裝備

采用先進的沖壓制造裝備提高自動化、柔性化生產制造能力，針對沖壓加工產品品種多、零件結構形狀多樣化的特點，采用高效率、高精度的數控轉塔沖壓裝備、高精度數控折彎裝備和金屬板材柔性加工線等數字化工藝裝備和技術，大大提升農機裝備產品對平板件和沖壓成型的生產柔性化需求，滿足鈑金零件加工要求。

1.3向數字化與可控化發展

數字化及可控化是沖壓工藝技術的發展方向。數字模擬技術的應用可顯著提高沖壓成品的實用性特征，能夠與數字化的制造系統實現高度集成與統一。另外，配合智能化技術以及控制技術的應用，沖壓成形技術不僅可以應用于簡單形狀零件的成形操作，也可應用于覆蓋件類零件的成形操作。

1.4復合工藝技術的應用

沖壓技術發展過程中，復合技術應用越來越多，不僅僅體現為毛坯模式，而是直接完成對零件的制造。沖壓工藝也從單個零件向整體性結構發展，這顯著提高了沖壓工藝技術的柔性制造優勢。沖壓產品制造全過程得到重視，單一性的成形環節逐步向全過程性乃至全生命性的整體性系統方向發展，可實現沖壓工藝的多目標、全局性綜合優化。

2焊接工藝技術

激光焊接技術廣泛應用于收獲機械、拖拉機、播種機械、烘干機械等農機裝備中厚板材、切割焊接、管件的切割工藝中。部分企業不斷改進和提升焊接技術，積極吸收汽車行業和其他行業的先進激光焊接工藝，焊接技術大幅度提高，在某些方面達到汽車領域的技術水平。

2.1焊接工藝技術研究和創新

十幾年以前，農機裝備領域的焊接工藝技術比較落后，質量不高，特別是某些關鍵零部件焊接變形問題一直是困擾行業的瓶頸。經過不斷研究創新，通過大力推進電阻焊、塞焊、熱熔鉆等先進焊接工藝技術，關鍵零部件變形問題基本解決。推行采用混合氣體(氬氣+二氧化碳及其他)保護焊技術，有效提升了焊接質量。

2.2大規模采用數字化焊機裝備

數字化焊機又稱“焊接機器人”，作業技術通過軟件控制來實現，通過相互獨立的功能模塊調整功能和性能。數字化焊機減少了傳統焊機焊接過程中人為因素的影響，提升焊接質量，保證焊接工藝的一致性和穩定性。

2.3推進焊接自動線建設

部分企業大力推進焊接自動線建設，確保關鍵焊接部位的焊接質量，提高整體焊接效率和質量，促進勞動生產率提高和產業工人勞動強度的改善。

2.4柔性化與集成化

將各種光、機、電技術與焊接技術有機結合，實現焊接的精確化和柔性化。建設柔性制造系統，充分發揮裝備的效能，滿足同類產品不同規格工件的生產需要。焊接自動化系統集成化技術包括硬件系統的結構集成、功能集成和控制技術集成。集成系統中物質流和信息流是其重要的組成部分，促進其有機地結合。現代焊接自動化系統的結構都采用模塊化設計，根據不同用戶對系統功能的要求，進行模塊化組合。

3涂裝工藝技術

3.1電泳涂裝技術

1999年，國內農機裝備行業第一條電泳涂裝生產線應用于雷沃重工股份有限公司。涂裝工藝技術改變了我國農機傳統的噴涂工藝操作方式，標志著農機涂裝工藝技術開始與汽車生產涂裝工藝技術接軌。電泳漆膜具有均勻、平整和光滑的優點，在硬度、附著力、耐腐、沖擊性能和滲透性能等方面明顯優于傳統涂裝工藝。2005年，一些企業開始推行陰極電泳涂裝工藝技術，該技術具有漆膜厚均勻、防腐性好、涂料安全、涂料利用率高和烘干展平性好等特點，特別適合作業環境惡劣的農機裝備，充分體現了農機涂裝工藝發展的新水平。

3.2全程自動化技術

大型企業的涂裝工藝技術已具備全過程機械化、自動化水平，基本形成了采用集中化調漆和自動化供漆系統，具有高效、節能和環保等特點。隨著涂裝工藝技術的發展及機器人噴涂系統開始應用，涂裝工藝的自動化、智能化水平得到不斷提升。

3.3環保涂裝工藝技術

隨著環保政策的不斷趨嚴，農機行業的環保涂裝工藝技術得到越來越多的應用。選用涂膜固化低溫化、快速化的涂料，如雙組分涂料;烘干能源混合化和加熱方式復合化;加強隔熱保溫措施，烘干室緊湊化，減少換熱器;開發采用熱泵技術，提高能效，回收低溫熱能，減少二氧化碳排放;噴漆室采用排風循環再利用技術等。

4加工制造工藝技術

機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程，按加工方式上的差別可分為切削加工和壓力加工。機械加工常用的機械有車、銑、刨、磨床等。隨著現代機械加工的快速發展，逐漸涌現出許多先進的機械加工技術方法。

4.1干式加工技術

干銑削、干車削、干式螺旋加工、干鉆削、干式齒輪加工等，均屬于干式加工范疇。干式加工技術就是指在機械制造加工過程中，省去對冷卻潤滑液的應用，簡化了操作工序。

4.2機床加工技術

在機械制造加工過程中，切削部位容易產生切削熱，若散熱措施不當或不及時，都可能導致機床受熱失衡并誘發變形問題，造成機床加工精度不足。因此，現代機械制造中開始將循環冷卻系統引入機床加工過程中，以分散切削加工期間所產生的熱量，發揮良好的隔熱效果。

4.3低溫切削技術

低溫切削技術對常規意義上機械制造加工難度較大的材料，如高錳鋼、淬硬鋼、鈦合金等均有良好的適用性，可通過配置低溫冷風裝置、氮氣流裝置的方式，改進切削效果。

4.4制造工藝向柔性

“專機+加工中心”模式發展加工制造工藝技術從“普通加工+專機”的模式，發展到“專機+數控加工中心”的模式，加工制造工藝水平大幅提升。數控加工中心與傳統機械加工裝備相比，綜合機械加工能力優越，效率是普通設備的5～10倍;功能更全，可把銑、鏜、鉆、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，節省大量時間和費用;零件加工適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀復雜或尺寸難以控制的零件;加工精度高、加工質量穩定可靠;生產自動化程度高，減輕操作者的勞動強度，有利于滿足生產管理自動化和柔性化的要求。

重型、大型拖拉機的變速箱箱體等關鍵零部件制造工藝復雜，加工精度高，制造難度大，普通機械加工設備很難達到要求。一些企業采用了高精度、高效率、柔性化加工中心和進口刀具，配合離線編程、在線測量、刀具自動化管理等技術的使用，使機械加工工藝實現了自動化、柔性化，滿足多品種、系列化的復雜核心零部件的加工，確保加工質量，提升生產效率。

5裝配工藝技術

裝配就是將各種零部件或總成按照工藝技術規范和質量要求，在特定的場地聯接組合成完整產品的生產過程，也可以成為“使各種零部件、總成成為具有規定的空間位置關系的工藝過程”。裝配制造工藝是農機生產制造過程中最后的關鍵工藝，有效布置裝配線設備、零部件、人員、物流方式和生產方式等，可以提高生產效率和質量。近十幾年來，農機裝配制造工藝技術取得了明顯的進步。

5.1流水線模式廣泛應用

“裝配流水線”就是將人和機器進行有效組合，并按照物料、設備、產能和人員工作的要求，同時體現設備的靈活性，保證產品質量和產量，被國內多數農機企業普遍采用。

5.2先進裝配技術的應用

在農機產品裝配過程中，先進裝配技術和設備的應用，是保證產品質量的重要因素。如部分大型企業采用了自動化定扭矩裝配工藝技術、清潔度控制技術、在線加載磨合和檢測技術等先進裝配工藝技術，大幅度提升了產品質量保證能力，減輕員工勞動強度，提高裝配效率，保障產品關鍵特性。

5.3生產信息管理系統的應用

總裝配線不僅結構復雜、功能繁多，而且生產過程中還會產生大量的數據;同時，總裝配線工作過程中離不開有效監控，以及對一些特定過程的跟蹤。總裝線的過程，也可以看作是信息流動的過程。由于總裝線的這些特殊性，目前的農機生產中，越來越多的企業借助計算機技術實現生產信息管理。生產信息管理系統可以將人力從繁雜的數據中解放出來，避免人為因素導致的各種失效、錯誤。如引入TPS(豐田生產方式)、LeanProduction(精益制造)等管理技術，強化制造過程精細化管理，改變粗放的生產方式，生產制造水平明顯提高，生產效率和質量獲得質的飛躍。生產信息管理系統的主要功能包括生產排程和物料配送;裝配工藝和裝配質量管理;數據采集和生產過程跟蹤;防錯和快速切換;與設備實現通訊;生成報表和大屏幕顯示;以及生產線能力分析等。

6結束語

介紹了農業機械生產加工制造環節中5種關鍵的工藝技術，實踐證明，隨著計算機信息技術的快速發展，各種技術不再是單一、孤立地發展，而是向自動化、綜合化、網絡化和系統化方向發展，更多的工藝環節被機械手代替。

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作者:王艷紅 單位:中國農業機械化科學研究院