陳建國(guó)
(河南省商丘市睢陽(yáng)區(qū)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站,河南 商丘 476100)
農(nóng)業(yè)機(jī)械加工在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中擁有非常重要的地位,同時(shí)也是我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)戰(zhàn)略發(fā)展的重要環(huán)節(jié),激光技術(shù)的應(yīng)用,在機(jī)械安全體系之中占有一定比重,并在原有的基礎(chǔ)之上不斷進(jìn)行創(chuàng)新,以及對(duì)新問(wèn)題的探索,這將對(duì)未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械加工發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
此技術(shù)最早開始實(shí)踐應(yīng)用是在20世紀(jì)60年代初期,是一種高度柔性和智能化的加工技術(shù),將材料技術(shù)、數(shù)控技術(shù),以及CDA技術(shù)結(jié)合為一,所涉及的范圍非常廣泛。在具體的應(yīng)用過(guò)程之中,是以高能密度光束作為主要應(yīng)用手段,對(duì)材料進(jìn)行加工,當(dāng)光束與材料碰撞,便會(huì)發(fā)生物理作用,而材料的形態(tài)和性能便會(huì)出現(xiàn)改變。激光加工技術(shù)涉及到很多學(xué)科,并結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用,現(xiàn)如今已經(jīng)成為一項(xiàng)多種技術(shù)綜合運(yùn)用的制造技術(shù)。激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯,與其他加工技術(shù)相比較,本身的熱影響范圍較小,并且在使用的過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,現(xiàn)如今,在許多機(jī)械制造領(lǐng)域之中,激光加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用其中。除此之外,應(yīng)用激光加工技術(shù),農(nóng)機(jī)在播種的時(shí)候,種子的活力會(huì)有所提升,并且還能起到促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的作用,而且在防治病蟲害方面也會(huì)起到一定作用。激光作為一種特殊的光束,其作用非常明顯,不僅對(duì)時(shí)間有一定控制,而且對(duì)空間也是如此,在農(nóng)業(yè)機(jī)械加工中被廣泛應(yīng)用,與此同時(shí),激光在具體的應(yīng)用過(guò)程之中,對(duì)環(huán)境并無(wú)特殊的要求。
激光加工技術(shù)是現(xiàn)代化技術(shù),將光學(xué)、電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)學(xué),還有最為重要的機(jī)械學(xué)集合一身,在激光應(yīng)用領(lǐng)域之中,激光加工技術(shù)的發(fā)展前景不可限量,到目前為止,已知的激光加工已有二十多種,而且這二十中技術(shù)都是先后出現(xiàn),先后應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域之中,而且還取得一定價(jià)值,如激光切割,以及激光打孔,還有如激光打標(biāo)、激光焊接、激光表面熱處理,以及激光快速成型等等相關(guān)領(lǐng)域,在激光加工技術(shù)出現(xiàn)之前,在機(jī)械領(lǐng)域之中,主要的應(yīng)用的便是傳統(tǒng)加工技術(shù),此種技術(shù)不僅工作效率低,而其本身的工作負(fù)荷也相對(duì)較大,激光加工技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn),便很快應(yīng)用到汽車領(lǐng)域,電子電器領(lǐng)域,甚至航空領(lǐng)域之中,并且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中扮演著非常重要的角色,在工業(yè)發(fā)展方面,也起到一定的推動(dòng)作用,而且激光加工技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也是巨大的。
(1)切割技術(shù)應(yīng)用。激光切割技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,主要表現(xiàn)在金屬加工領(lǐng)域,以及農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域中,并且在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域,加工技術(shù)普遍被應(yīng)用其中,在有效機(jī)械質(zhì)量的同時(shí),對(duì)工作效率的提升也并非一星半點(diǎn)。其工作原理是,運(yùn)用高密度的激光光束進(jìn)行掃描,掃描部位的溫度便會(huì)提升,材料在不斷掃描之下,溫度會(huì)逐漸提升,便會(huì)發(fā)生形變,并逐漸融化,高壓氣體會(huì)將融化的部分吹走,切割動(dòng)作便會(huì)完成。激光切割技術(shù)運(yùn)用激光聚集能的特點(diǎn),優(yōu)勢(shì)非常明顯,并且具有不可替代的特點(diǎn),在運(yùn)用過(guò)程中,不僅能夠保證材料的外形,而且還能夠?qū)⒐ぷ鲿r(shí)間縮短,從而使成本降低。同時(shí),對(duì)于一些略厚,略大農(nóng)機(jī)設(shè)備,會(huì)經(jīng)常有所涉及,相比于其他技術(shù)而言能夠準(zhǔn)確的保證精度,還能夠有效解決零件加工中出現(xiàn)的困難,并且其本身的金屬穿透力很強(qiáng),其應(yīng)用效果非常獨(dú)特。
(2)焊接技術(shù)應(yīng)用。焊接技術(shù)同樣是激光加工技術(shù)的重要組成部分,相比于其他焊接技術(shù)而言,其優(yōu)勢(shì)非常明顯,工作原理是,運(yùn)用激光光速高聚能,對(duì)材料表現(xiàn)進(jìn)行輻射,然會(huì)讓焊接的部分進(jìn)行溶解,從而完成工作。在應(yīng)用的過(guò)程之中,焊接的部分可以不運(yùn)用焊接材料,所以,焊接的部分沒(méi)有多余的物質(zhì)存在,也能保證不會(huì)發(fā)生腐蝕的情況,提升其質(zhì)量與工作效率。與此同時(shí),該技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程之中,對(duì)于一些較難完成的焊接部分,能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離焊接,或偏僻焊接。激光焊接的集中光束的照射之下,會(huì)對(duì)部件進(jìn)行精準(zhǔn)的定位,對(duì)于出現(xiàn)難以解決的問(wèn)題,能夠有效解決。與傳統(tǒng)焊接相比,其優(yōu)勢(shì)非常明顯,無(wú)論是機(jī)械性能,還是在電子學(xué)性能方面,都能夠發(fā)揮其本身的優(yōu)勢(shì)。比如,在播種機(jī)或收割機(jī)中,一般情況下都會(huì)出現(xiàn)磨損的情況,將此技術(shù)應(yīng)用其中,不僅會(huì)對(duì)焊接面的質(zhì)量有所提升,而且還能提升農(nóng)機(jī)的性能,其使用壽命也會(huì)得到增加。
(3)激光快速成長(zhǎng)型技術(shù)應(yīng)用。激光快速成長(zhǎng)型技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中,需與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,是一種新型制造技術(shù),其工作原理是,將三維技術(shù)變?yōu)閷?shí)體模型,并運(yùn)用液態(tài)光敏數(shù)值材料,在激光紫外光波能量的作用下,形成固體工材料。此技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中,需將模型數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)當(dāng)中,由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光束的控制,并經(jīng)過(guò)不斷地刻畫,以及掃描,最終在模型材料上反映出模型數(shù)據(jù)。同時(shí),光束所到之處,模型會(huì)發(fā)生變化,逐漸由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w,而計(jì)算機(jī)的作用便是輔助完成刻畫,以及掃描,有層次性地將光敏材料進(jìn)行固化,并產(chǎn)生出堆積作用,最后成為工件的具體模型。激光快速成型技術(shù)是將激光、CAM、CNC以及CAD等進(jìn)行結(jié)合所產(chǎn)生的,在與傳統(tǒng)模式相比較之下,其優(yōu)勢(shì)非常明顯,應(yīng)用成本較低,而且制造周期也會(huì)相應(yīng)程度的縮短。在具體的應(yīng)用的過(guò)程之中,其某些特點(diǎn)與激光切合技術(shù)相似,激光能夠快速成型,并不直接與材料進(jìn)行接觸,有效解決工作中的難題,并且其本身是無(wú)噪聲的,這對(duì)環(huán)境也是一種保護(hù)。激光快速成型技術(shù)在應(yīng)用中,模具鑄造能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成,對(duì)一些新產(chǎn)品的零件制造以及生產(chǎn)能夠起到積極作用,并且還能夠有效降低成本,使工作效率大大提升。
現(xiàn)如今,在我國(guó)的農(nóng)機(jī)制造業(yè)中,使用激光加工技術(shù)還略顯稀少,其主要原因是一些農(nóng)機(jī)制造企業(yè)對(duì)機(jī)光加工技術(shù)不夠了解,對(duì)該技術(shù)具體應(yīng)用沒(méi)有一定實(shí)踐性。我國(guó)農(nóng)機(jī)制造企業(yè)在引用該技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中,需立足于自身的實(shí)際發(fā)展需求,立足于根本,在接觸到有關(guān)項(xiàng)目的時(shí)候,需結(jié)合企業(yè)的具體發(fā)展方向,并向一些有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)進(jìn)行咨詢,將其中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行吸取,以及借鑒,在運(yùn)用該技術(shù)的時(shí)候,能夠逐漸改善,逐步提升應(yīng)用。我國(guó)最近幾年,工業(yè)發(fā)展迅猛,農(nóng)機(jī)制造企業(yè)不論是在技術(shù)層面,還是在其他方面都得到普遍的提升,在如此背景之下,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈,而這種競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底,便是人才的競(jìng)爭(zhēng),技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),在此背景下,農(nóng)機(jī)企業(yè)不斷提高技術(shù)水平,與此同時(shí),在技術(shù)水平不斷提升的條件之下,以及激光器大功率的要求之下,激光加工技術(shù)在企業(yè)之中的應(yīng)用也日漸成熟,相比于其他技術(shù)而言,應(yīng)用與激光技術(shù)本身的價(jià)值比較低廉,能夠降低企業(yè)成本。所以,在未來(lái)的發(fā)展中,激光加工技術(shù)一定會(huì)得到前所未有的發(fā)展,以及長(zhǎng)足的進(jìn)步,我國(guó)農(nóng)機(jī)機(jī)械制造經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)政府對(duì)此高度重視,投入大量的心血,近年來(lái),更是頒布一系列相關(guān)政策,在此背景之下,便要求企業(yè)能夠牢牢抓住機(jī)會(huì),將激光加工技術(shù)全面應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械制造制造之中,并對(duì)機(jī)械工藝與質(zhì)量提出新的要求,從而為未來(lái)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)機(jī)械制造和加工產(chǎn)業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的地位,伴隨著時(shí)代的發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械制造和加工產(chǎn)業(yè)本身的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)張當(dāng)中,雖然如此,但是其中的精密加工,以及制造便成為一大難點(diǎn),所以,便需要將激光加工技術(shù)應(yīng)用其中,不僅將難題有效解決,而且會(huì)能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提升工作效率,除此之外,在應(yīng)用的過(guò)程中,還能夠提升其工藝與質(zhì)量,所以,運(yùn)用激光加工技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械加工和制造企業(yè)的必然之舉,同時(shí)也是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。