農業機械設計制造工藝及精密加工技術運用實踐

劉軍偉

摘 要 我國是農業生產大國，為了促進農業快速發展，國家每年都會針對農業投入大量的資金。隨著科技的發展，國內經濟迅速騰飛，機械設計制造工藝和機械精密加工技術得到了空前的發展，國內很多專家開始號召工業行業將精密機械制造與農業生產需求結合在一起，實現農業生產自動化、智能化、無人化。為了滿足農民生產勞動的需求，針對目前工業的發展趨勢，對機械制造工藝以及機械精密加工特點進行細致分析，并結合我國農業現狀，總結機械設計行業相關經驗，提出全新的優化策略。

關鍵詞 機械設計;制造工藝;精密加工;技術優化

中圖分類號：S220.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.05.090

經過第一次工業革命，現代科學技術得到飛速發展，為機械化制造工藝和精密加工提供了良好的環境。等到第二次工業革命過后，人們對生活質量和現代產品需求逐漸提升，很多產品被賦予了更高的加工要求和制造水準，促使精密加工技術成為了各大發達國家追求的頂尖技術，在國防、運輸、生活、農業等方面都有所應用，而我國機械設計工藝和精密技術加工起步較晚，傳統的技術工藝已經無法滿足當下人們的生產需求。為此，國內機械制造行業相關的專家和學者應將精力放在提升機械加工設計工藝與機械精密加工技術上，加大對其的研究，切實提升我國工業技術水平。

1 機械設計制造工藝與機械精密加工技術概述

現階段，我國機械設計和機械精密加工處于初級階段，并正朝著機械三大基本特性靠攏，即關聯性、系統性、全球性，這些特點與機械加工有著密不可分的關系。將多個領域技術有效地融合在一起，構建一個完整的生態制造體系，可以促使我國工業基礎更上一層樓[1]。

1.1 關聯性

關聯性是指在生產過程中，各項工藝環節之間有著明顯的配合性和傳遞性，上一步工序會對下一步工序產生重要的影響，每一個步驟都關乎產品的質量。因此，設計人員在機械設計過程中要設置各環節的質量監督與檢查辦法，促使機械生產制造過程順利進行[2]。

1.2 全球性

市場全球化發展使機械設計制造不再拘泥于國內市場，而是出口至更多的地區與國家。在這種大時代背景下，我國機械設計制造工藝和機械精密技術得到了長久發展，不僅學習了西方先進的科學技術，還更新了管理體系和生產標準，對傳統的工業機械水平進行了創新性改革。但是，技術突破不是一朝一夕就可以取得的，各項工業技術基礎同步提升，才能夠帶動機械加工技術水平整體提升，若想在短時間內達到發達國家的機械制造水平，必須虛心學習國外已成熟的技術知識，這樣才能將全球化價值發揮到最大[3]。

1.3 系統性

當前，我國機械制造企業使用的零件基本都有單獨的供應商，這是時代發展的趨勢，零件供應商極大地分擔了機械制造企業的發展風險，在降低企業制造成本的同時可以提升機械質量水平。在一個完整的機械上，可能擁有4～8個不同零件供應商提供的產品組件，他們系統地結合成了一個完整的產品，各個組件之間的聯系性較強。系統性的特點給機械制造工藝帶來了優勢也帶了弊端，很多知名機械生產廠家由于某一個位置的零件不合格，就需要召回市場上所有的同類產品，給企業帶來巨大的經濟損失。

2 農業機械設計制造工藝和機械精密加工技術的主要特征

2.1 柔性化

現代農業機械設計逐漸朝著柔性化趨勢發展，形成了獨特的機械加工類型。在機械加工發展的前期，人們主要使用手工技藝完成機械制造，到了后現代工業時期，人們將機器人技術以及數控電子化技術融入機械加工中，極大地提升了機械制造的精準度和工藝水平。而將機械技術用于農業生產上，機械產品還需要應用智能識別技術、計算機控制技術、電子工程技術，逐漸使農業機械設備更加貼合實際需求和柔性化特征[4]。

2.2 高精度

高精度是現代化機械的主要特征之一，目前很多精密產品的生產十分依賴高精度機床和智能控制機器人。在實際機械制造生產過程中，精度高的機械產品會比精度低的同類產品性能更好、體積更小、功能更多、成本更低。例如，芯片是高精度機械的代表，同樣面積的芯片中，晶體管越多，性能也就越好，為了我國能夠更早地制作出屬于國產芯片，機械設計人員必須克服精密度加工技術的障礙[5]。

2.3 實踐性

農業機械設計與工業機械設計有著明顯的區別，很多設計人員沒有農業種植的經驗，對我國地貌地勢了解的也并不是十分全面，在設計過程中難免會有所偏差，這就需要設計人員親自收集數據，訪問擁有種植經驗的農民，詢問其需求，從而避免出現設計誤差。部分設計人員會借用國內農業機械藍圖設計農業機械，但是我國農業機械一般只適用于地勢較為平緩的地面，面對我國復雜的地勢，一般的農用機械難以發揮優勢，而設計人員背離了實際情況，設計的農用機械也很難發揮實際作用[6]。

3 農業機械設計制造工藝和機械精密加工技術的優化方法

當代農民逐漸認識到了農用機械帶來的便捷性，很多地方已經開始對傳統的農用器具進行機械化改革，如播種機、便攜式撒藥設備、電動施肥設備等，機械設計制造工藝和機械精密加工技術應用還會逐漸深入，將來還會擁有更加寬廣的發展空間，為此設計人員要加強各項機械技術的研究[7]。

3.1 綠色環保發展

近幾年來，我國農業生產使用了大量的肥料和農藥，對環境造成了極其惡劣的影響，為此，機械設計人員在設計農業機械時可以在用料、生產、調試、工作的過程中，依次解決這些問題，進而達到理想的環保目的。1）在農業機械設計制造環節，可以從最初的制造材料、包裝材料、運輸方式、消耗品材質和維修方法等多個方面優化用料的材質，避免使用高污染、高危害的材料，使環保問題在設計之初就得到充分重視。2）在設計理念上，設計人員需要轉換設計思想，使綠色生產理念與機械制造工藝技術有機地融合在一起，盡可能控制農民用藥的量數，促使農民也意識到環保的重要性。3）對于農業機械設計制造工藝和機械精密加工技術上不能只停留與設計層面上，還應從社會效益上思考，提升制造機械企業自身競爭力，營造品牌環保形象[8]。

3.2 運用人工智能技術

將智能技術應用于農業機械設計制造工藝和機械精密加工中，不僅能夠提高農業生產的效率，還能降低農民的勞動強度，使農業機械做出更復雜的動作，滿足不同地形的工作需求。例如，在設計農藥噴灑機器人時，設計人員需要考慮如何收集地形信息和設計噴灑設計方案，對于地形信息的收集，不建議使用農民手動輸入模式，因為當代農民受教育程度不同，對于系統的設定難免會出現差錯。為此，設計人員可以使用小型無人機探測方法，讓農民在農作物四周插上信號地標，小型無人機根據地標的范圍勘探整個工作地形與地貌，并將信息發送至農藥噴灑機器中央處理系統上，自動篩選合適的方案，而后開始進行工作，在農藥調配比例上，一定要加以規范，設定嚴格的藥水配比，避免出現農作物中毒以及環保問題。

4 結語

提升農業機械設計制造工藝和機械精密加工技術，對于我國經濟發展有著十分重要的作用，對于減少農民勞動負擔，提升農業生產效率具有積極意義。故此，設計人員要深刻地了解機械設計制造特點和機械精密加工技術的特征，以安全環保為設計理念，以融入智能化技術為設計方向，使設計產品能夠更好地受到農民的歡迎。

參考文獻：

[1] 黃歡，鄒春根，龔毅，等.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].名城繪，2020（01）：1-2.

[2] 姚煒.淺談現代化機械設計制造工藝及精密加工技術[J].電子工程學院學報，2020（03）：182.

[3] 韓倩倩，魏倩倩.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術分析[J].中國金屬通報，2019（04）：220-221.

[4] 梁柱.基于現代化機械設計制造工藝及精密加工技術分析[J].現代制造技術與裝備，2019（03）：187-189.

[5] 程昕，遲未婉，梁冰冰.簡析現代化機械設計制造工藝及精密加工技術[J].名城繪，2019（06）：143.

[6] 劉永紅.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探究[J].現代制造技術與裝備，2019（12）：178-179.

[7] 管允劼，李祥，陳東生.圓柱表面微結構超精密車削加工技術研究[J].制造技術與機床，2019（06）：126-128.

[8] 程海林，郭國強，蹇悅，等.鈦合金復合深孔高效精密加工工藝研究[J].組合機床與自動化加工技術，2019（04）：140-142.

（責任編輯：劉 昀）