激光加工技术在农业机械制造中的发展和应用

李红月

摘 要：自上世纪六十年代，激光技术作为一门高新技術应运而生，受到各行各业的广泛关注和应用。现如今，在我国农业机械制造行业，激光加工技术的应用尚不普遍。科学引入激光加工技术能够使农业机械的制造水平大幅度提升，使加工效率得到提高，因此需要在农业机械制造中对激光加工技术积极推广应用，从而满足市场的需求。本文简要介绍了激光加工技术应用的重要性，重点分析了几种先进的激光加工技术，并对其在农业机械制造中的应用进行了阐述，希望可以提高农业机械制造现代化技术水平。

关键词：激光加工技术；农业机械制造；发展应用

所谓的激光加工技术，主要是采用高能密度激光束，使材料与激光束之间产生化学反应和物理反应，从而使物质形态或性质得以改变的材料加工技术。激光加工涉及多门学科，不仅包括物理、材料和电子，而且还涵盖了机械、工程传热等，通过对激光、控制以及计算机应用等多项技术进行有效综合，从而形成多种技术与学科交叉的先进制造技术。激光加工技术因其特有优势受到机械制造单位的广泛应用，其不仅具有较小的热影响区域、较高的加工精度以及较少的污染，而且具有非接触作业、可选区加工等特点，同时其他制造方法在特定的加工环境下无法替代。所以，在许多行业中，激光加工技术都发挥着至关重要的作用。

1 激光加工技术应用的重要性

1、能够提高农机制造技术水平。目前在很多行业中，激光加工技术都已得到大力推广，随后也将广泛应用于农业机械制造中。但是农业机械制造企业要从基础做起，在对先进加工方法充分掌握的前提下，才能够选择正确的激光器使用方法和加工类型，从而使新技术的优势得到充分发挥，使传统工艺得到进一步改进。激光加工技术具有较广的技术涉及范围，其中所覆盖的现代科技成果包括材料技术、CAD技术、激光技术以及数控技术等。所以，在实施激光制造项目时，农机企业必须对自身需求和条件进行认真分析，详细咨询先进机械企业，找到结合点，顺利实现激光加工技术的应用。

2、能够更好的服务农机企业。在我国农业制造中，尚未广泛应用激光加工技术，主要原因在于不同程度的神秘感和偏见存在于激光技术的应用过程。与此同时，很多偏远地区缺乏对激光技术的广泛宣传和实践。所以，农业企业如果能够建立多功能激光加工中心，将先进的工业生产技术及激光科研成果应用于日常生产中，必定能够为农机企业提供便利的服务，从而使机械制造水平得到大幅提升。

3、能够提升企业产品的质量。近年来，随着我国科技水平的不断提升，大功率激光设备逐渐受到人们的关注，大功率激光器相比于其他加工设备，具有较低的成本价格，而且生产技术越来越成熟，因此激光加工技术受到众多农业机械加工企业的青睐。在农业机械制造中，激光加工技术具备一定的外部条件。与此同时，我国快速发展的农业工业化进一步提升了农业制造企业的实力，农业机械的制造水平大幅提升，產品的质量也随之越来越好，良好的内部条件使激光加工技术能够在农业机械制造中发挥至关重要的作用。

2 激光加工技术在农机制造中的应用

1、激光快速成型技术的应用。所谓的快速成型技术，主要指样件或零件直接根据CAD模型快速生产的技术总称。它集成了多种现代科技成果，其中包括材料技术、数控技术、CAD技术以及激光技术等。相比于传统的制造方法，激光加工技术具有较高的互换性、较低的成本、较好的复制性以及较短的加工周期等特点，是先进制造的重要组成部分。激光快速成型技术的加工模式为非接触作业，有效的解决了传统加工的残余力问题和工具更新问题，而且不需要切割，没有任何噪声，完全符合生态环境建设的要求。该技术能够将材料快速施工成型，比较适合生产和开发单件零件。通过长期实践可知，激光快速成型技术在应用后能够降低50%的制造费用，缩短80%的加工周期，优越性较为明显。不过在农业机械制造中，这一优越性相对有限，主要原因在于原有的农业制造企业过于依赖传统的生产方式，对激光技术没有充分的了解，从而导致使用率不高。在农业机械生产中，收获机械、整地机械以及耕地机械都具有较为复杂的形状，另外如水泵叶轮、送料螺旋以及犁体曲面等具有复杂的曲面，在生产过程中需要根据实际情况进行适当调整。而传统的机械加工技术很难达到理想的效果，但是通过激光快速成型集成技术的应用，不但能够使新产品的开发周期大大缩短，而且能够使开发成本有效降低，从而制造质量也比传统制造方法高很多。

2、激光表面强化和热处理的应用。激光表面强化与热处理技术作为新型材料的表面处理技术，主要是通过激光穿透能力强的特点加热金属表面，使其临近熔点，随后将温度降低，其表面迅速奥氏体化，然后快速自冷淬火，有效强化金属表面。我国在发展和补充传统热处理技术的情况下产生了激光热处理，它能够有效解决表面处理方法的材料强化问题。铸层表层强度在经过激光处理后，可达到HRC60以上，合金钢和高碳钢的表层强度在经过激光处理后可超过HRC70，从而使其抗磨损、抗疲劳以及防氧化等性能得到提高，使其使用寿命得到延长。激光热处理技术在犁、播种机以及中耕机等机器中应用的较为广泛。农用机器一般磨损较快，复杂的环境要求其具有较高的强度。通过激光硬化处理此类零件以后，其硬度会比常规淬火硬度高15%左右，激光合金化可将新材料按照要求加入其中，从而形成新合金层，使自身性能得到提升。另外，处理后的新材料可以有效提高机械的性能，能够使用性能较低的基材，从而使基材的质量有效减少。

3、激光切割技术的应用。在金属加工领域，激光切割技术已得到广泛应用。这种技术主要针对材料表面通过激光光束的高密度扫描，在短时间内提升扫描部分的温度，使该部分被千摄氏度的高温所熔化，利用高压气体吹走熔化部分，将切割工作完成。该技术通过激光束的聚集能产生高能量确保完成工作任务，相比于一般加工方式而言，激光切割技术具有较大的优点，其在金属加工方面得到较普遍的应用，使金属材料通过激光切割保持完整形态，从而有效缩短加工时间，使材料得到节约，使施工成本大幅降低，有效保障产品质量，进一步提升工作效率。农业机械制造在进行材料加工时，一般会使用较大厚度的金属材料，传统的加工方法很难满足制作需求，而且加工后工件的精度无法保障。而对于较大厚度的金属板，激光切割技术同样具有较强的穿透力，不仅能够提升工件的精度，而且可以降低材料成本，同时确保工件不变形。

3 结束语

综上所述，近年来，随着社会的不断进步，我国快速发展的农业工业化进一步增强了农业制造企业的实力，对产品质量有着越来越高的要求，在农业机械制造中为激光加工技术的应用提供了内部动力和条件。随着我国对农业政策的进一步支持，农业机械制造将迎来全新的发展机遇，借助激光技术农机制造的发展将得到突飞猛进的提升，从而进一步增强产品质量，提升技术水平。

参考文献

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