劉軍偉
中圖分類號:S220.2文獻標志碼:B DOI: 10.19415/j.cnkl.1673-890x.2021.05.090
經過第一次工業(yè)革命,現(xiàn)代科學技術得到飛速發(fā)展,為機械化制造工藝和精密加工提供了良好的環(huán)境。等到第二次工業(yè)革命過后,人們對生活質量和現(xiàn)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(fā)達國家追求的頂尖技術,在國防、運輸、生活、農業(yè)等方面都有所應用,而我圉機械設計工藝和精密技術加工起步較晚,傳統(tǒng)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(yè)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一r技術上,加大對其的研究,切實提升我國工業(yè)技術水平。
現(xiàn)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(lián)性、系統(tǒng)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(tài)制造體系,可以促使我國工業(yè)基礎更上一層樓[1]。
關聯(lián)性是指在生產過程中,各項工藝環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)的質量監(jiān)督與檢查辦法,促使機械生產制造過程順利進行[2]。
市場全球化發(fā)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(qū)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(fā)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(tǒng)的工業(yè)機械水平進行了創(chuàng)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(yè)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(fā)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(fā)揮到最大[3]。
當前,我國機械制造企業(yè)使用的零件基本都有單獨的供應商,這是時代發(fā)展的趨勢,零件供應商極大地分擔了機械制造企業(yè)的發(fā)展風險,在降低企業(yè)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(tǒng)地結合成了一個完整的產品,各個組件之間的聯(lián)系性較強。系統(tǒng)性的特點給機械制造工藝帶來了優(yōu)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(yè)帶來巨大的經濟損失。
現(xiàn)代農業(yè)機械設計逐漸朝著柔性化趨勢發(fā)展,形成了獨特的機械加工類型。在機械加工發(fā)展的前期,人們主要使用手工技藝完成機械制造,到了后現(xiàn)代工業(yè)時期,人們將機器人技術以及數(shù)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(yè)生產上,機械盧品還需要應用智能識別技木、計算機控制技術、電子工程技術,逐漸使農業(yè)機械設備更加貼合實際需求和柔性化特征工[4]。
高精度是現(xiàn)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]。
農業(yè)機械設計與工業(yè)機械設計有著明顯的區(qū)別,很多設計人員沒有農業(yè)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(shù)據(jù),訪問擁有種植經驗的農民,詢問其需求,從而避免i斗I現(xiàn)設計誤差。部分設計人員會借用國內農業(yè)機械藍圖設計農業(yè)機械,但是我國農業(yè)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(fā)揮優(yōu)勢,而設計人員背離了實際情況,設計的農用機械也很難發(fā)揮實際作用[6]
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(tǒng)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,機械設計制造一r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(fā)展空間,為此設計人員耍加強各項機械技術的研究[7]。
近幾年來,我國農業(yè)生產使用了大量的肥料和農藥,對環(huán)境造成了極其惡劣的影響,為此,機械設計人員在設計農業(yè)機械時可以在用料、生產、調試、一r作的過程中,依次解決這些問題,進而達到理想的環(huán)保目的。1)在農業(yè)機械設計制造環(huán)節(jié),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(yōu)化用料的材質,避免使用高污染、高危害的材料,使環(huán)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(shù),促使農民也意識到環(huán)保的重要性。3)對于農業(yè)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(yè)自身競爭力,營造品牌環(huán)保形象:[8]。
將智能技術應用于農業(yè)機械設計制造一藝和機械精密加工中,不僅能夠提高農業(yè)生產的效率,還能降低農民的勞動強度,使農業(yè)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,而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(tǒng)的設定難免會出現(xiàn)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(jù)地標的范圍勘探整個工作地形與地貌,并將信息發(fā)送至農藥噴灑機器中央處理系統(tǒng)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(guī)范,設定嚴格的藥水配比,避免出現(xiàn)農作物中毒以及環(huán)保問題。
提升農業(yè)機械設計制造工藝和機械精密加工技術,對于我國經濟發(fā)展有著十分重要的作用,對于減少農民勞動負擔,提升農業(yè)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(huán)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。
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