农业机械的现代化制造与维修技术特点分析

徐 明

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 佳木斯农业机械化研究所，黑龙江 佳木斯 154004)

0 引言

伴随着我国机械技术的快速发展，农业机械行业整体技术实力和现代化程度得到了显著提升，农机产品的功能、技术含量、可靠性、作业效率等众多参数得到明显优化，农业机械在农业生产中所能发挥的作用越来越大，农机化生产已经成为我国农业运营的重要标志。因农机产品的需求量不断增长，对农机产品的研发、生产、售后、维修等工作提出了更高的要求，面对激烈的市场竞争，农机相关企业在对农机产品进行制造和维修的过程中既要兼顾高质量和精细化要求，也需要不断提高产品制造的效率，因此，传统的机械加工与维修方式已经逐渐不适用于现代化的农机产品需求，使农机生产的机械制造过程呈现出自动化和精细化特点，农机故障的维修也利用新技术逐渐向合理化和高效化转变，有效保证了农机使用的可靠性和维修的便捷性。

1 农业机械的现代化制造技术

1.1 农机零部件自动制造技术

随着农机企业的逐步发展，机械生产与制造过程已经基本摆脱了传统的人工操作机床的生产模式，逐渐实现了全部的数控化制造体系，只是在数控制造的先进性上还存在一定的差异。总体来讲，我国的农机制造企业现阶段应用的自动制造技术可分为两模式，一是以机床为个体的自动制造模式，多用于零件个体的基础加工，即利用数控机床替代传统机床，工人对指定零件进行制造程序编制后，机床自动进行高精度的批量加工，各个工序之间需要人工操作叉车或其他运输工具进行零件转移；二是数控生产线模式，多用于钣金制造、喷漆、焊接、装配等环节，可实现零部件的自动输送、自动制造、自动焊接、自动组装等功能[1]。从国际上看，我国农机企业自动制造技术水平仍有较大提升空间，自动制造技术作为现阶段农机产品质量的决定因素，我国农机企业仍需在此方面不断加强。

1.2 农业机械的仿真制造与装配技术

仿真制造技术主要是利用计算机软件或数控机床上的软件对零部件的生产制造过程进行模拟制造，从而根据工艺要求，制造出相应的零件产品，并分析零件制造过程的可行性。仿真制造技术在我国现阶段的农机制造中得到了一定程度的应用，但总体看应用的概率仍相对较低。利用软件对农机产品进行模拟制造，主要具有以下优点：

(1)有效减少了传统数控制造中的零件试制时间，并减少了试制过程中产生的材料和能源浪费。传统的数控制造试制过程需要根据试制零件的质量情况反复调整制造程序和工艺，试制零件的拆装、测量、分析过程耗费大量时间，且消耗大量资源，而利用计算机仿真制造则可快速获取试制零件结果，并通过计算机软件实现自动分析，有效节省了零件试制时间，缩短了生产周期。

(2)有效节约农机制造的成本，对于模具制造、铸造成型、贵重材料加工过程，利用计算机软件先进性仿真制造的验证，能有效减少生产成本，实现节本增效。

除此之外，利用仿真技术进行农业机械的虚拟装配，一方面能提前进行机型集中装配，发现设计过程中可能存在的问题；另一方面，装配后的结构比传统图纸和三维建模更具合理性，可用于指导实际生产的装配过程。

1.3 生产过程的系统化管理技术

农业机械的生产和制造过程不仅涉及到众多的工序，还涉及人员管理、生产方案调整等众多因素，对于农机生产的大型企业而言，生产效率的提升与科学的管理密切相关。随着生产过程的自动化程度不断提高，现代化的管理软件和管理系统也逐渐应用到农业机械的制造过程中。生产管理软件多具有模块化特点，可根据不同需求进行功能选择和定制，管理系统的建立有利于实现工人、管理人员、技术人员、设计人员之间的便捷交流渠道，并实时掌握各个工位的信息，使制造过程中出现的问题得到及时处理，并对生产进程、产量、库存情况实现直观的监管，使生产运营过程更为科学。

1.4 农机生产的绿色制造技术

随着人们环保意识的增强，绿色制造技术逐渐应用于农业机械制造领域。农机产品的绿色制造技术是在设计之初就需要考虑的，在进行生产制造的过程中在满足零件性能要求的前提下优先选用对环境危害小或可重复利用的环保型材料，并合理设计生产制造工艺，减少生产过程中不必要的资源和能源的消耗，减少冷却液、油液等使用量，并对其进行科学的收集和处理。对于生产过程中产生的废弃零件、材料进行合理的分类，并设计合理的再利用途径，进一步提高材料的利用率。

2 农业机械的现代化维修技术

农机维修工作是农机产品使用过程的重要保障，其技术能力对于农机产品的工作效率、可靠性和安全性影响很大。我国现阶段的农机维修行业存在着技术参差不齐、维修手段相对落后等问题，需要进一步与现代化的新维修技术和设备相结合，以进一步提高农机维修的合理性。农机维修的现代化技术主要包括以下几类。

2.1 无损探伤技术

无损探伤技术简称为NDT(Non-destructive testing)，主要是在不对被检测的农机零件产生损伤的前提下，利用声、光、磁、电等形式对农机零件进行检测。无损探伤能有效检测出零部件内部的制造和使用产生的缺陷，分析所用材料是否存在密度、材质方面的不均匀性问题，在检测后通过计算机精确分析农机零件中存在损伤问题的位置、尺寸、损伤形式以及数量等，并对零件的可用性和使用寿命进行预测。农机维修中最常用的无损探伤技术包括超声检测、渗透检测、射线透视检测等，在实际应用过程中应根据零件特性进行合理选择[2]。

2.2 油液分析技术

对于变速箱、传动箱、发动机等重要部位，应用油液分析技术进行磨损情况的检测是农机维修的常用方式之一，也是一种科学的农机维修新技术。油液分析主要利用油液分析仪完成，针对农业机械的各种润滑油进行检测，分析油液之中携带的工况信息，分析后对农机指定部位的零部件工况做出判断，为故障零件定位和合理化维修提供依据。油液分析技术既能通过分析油液成分判断油液是否可继续使用，还能根据油液中携带的金属杂质定位磨损零件，从而避免维修过程的盲目拆装，提高维修效率和准确性。

2.3 振动监测技术

振动监测技术是对运转类的机械进行故障监测的有效手段，由于农业机械在正常的工况下运转能够使其产生的振动维持在某一固有频率范围内，若农机产品的运转中出现异常振动，则很大概率上表明其存在故障。利用振动监测仪对农机进行振动监测，结合获取的振动曲线进行计算及分析和网络数据对比，有利于缩小故障范围，再与红外热成像、油液分析等技术进行结合，能够进一步提高故障判断的准确性，有利于提高产品的维修效率[3]。

2.4 金属零件修复技术

传统的农机维修过程多以换件维修为主，对于很多金属零件而言，直接废弃造成了零件材料、制造过程的多方浪费，因此，通过现代化的技术手段对金属零件进行修复是农机维修应加强的方向。金属零件的常见失效形式包括磨损、变形、断裂等几大类。对于磨损零件可采用低温镀铁、表面喷涂、激光熔覆等技术配合机械加工进行快捷修复；对于变形的轴类或其他零件也可利用动平衡检测、激光检测等技术确定弯曲位置，并进行校正。对于断裂零件应分析其可用性，在满足继续使用要求的前提下进行焊接、铆固等修复，以最大限度的提高原厂零件的利用率。