激光加工技術在農業機械制造中的應用研究

摘 要：隨著農業的快速發展，農業現代化的步伐不斷加快，農業機械化作為現代化農業的重要標志，這就對農業機械制造技術提出了更高的要求。為了有效地提高農業機械制造的現代化水平，將激光加工技術引入農業機械制造中來，這不僅能夠有效地提高農業機械設備的技術含量，而且有利于更好地滿足市場的需求。文章從激光加工技術工作原理入手，分析了激光加工技術的優越性，并進一步對激光加工技術在農機制造中的應用進行了具體闡述。

關鍵詞：激光加工技術；農業機械制造；工作原理；優越性；應用

前言

由于激光具有較特殊的光束效用，這也使其在金屬加工方面應用十分廣泛，特別是用于硬質金屬材料的加工更是取得了非常好的效果。利用激光進行農業機械制造，不僅工序較少，而且工作效率有了大幅度提升。由于激光在時間控制性和空間控制性具有較大的優勢，能夠自由選擇加工材料的材質和加工環境，而且能夠進行自動化加工操作，這也使激光加工技術在許多行業中廣泛應用，具有非常好的發展前景。

1 激光加工技術工作原理

激光作為平行光束，不僅具有同調性，而且還具有單色波長的性能特征。激光加工技術主要是利用激光束與物質相互作用的特性來對材料進行微加工。在科學實驗中，使用電管以電流或者光的能量對一些原子里含有易激發的物質或者某些晶體進行撞擊，撞擊后原子所帶的電子處于一種高能量狀態，當高能量的電子轉化為平和的低能量時，原子會產生更大的能量，繼而放出光子；該狀態下，被釋放出來的光子又不斷撞擊原子，原子繼續產生光子，不斷循環進行撞擊與釋放，而且持續往同一個方向運行，由此集中形成該方向的一束具有極強能量的光，形成所謂的激光原理。聚集的激光能量強大，可穿透各種材質。例如紅寶石激光，該激光輸出脈沖的全部能量不足以讓冷水沸騰，卻擁有穿透5mm鋼板的能量。可見，盡管激光的光能一般，但功率密度極高，穿透力強大，這是一般的光束無法企及的，因此激光的這一優點被廣泛應用于諸多行業。

2 激光加工技術的優越性

激光加工技術相較于其他加工技術具有較強的優勢性。在具體應用過程中，激光加工技術在對材料進行加工處理過程中，與材料實現了零接觸，不會對原件帶來直接性沖擊，激光加工技術在應用方面的先進性尤為突出。利用激光加工技術對機械進行處理時，由于所帶來的破壞性較低，而且激光光束能量密集度較高，這也使其在應用時不會對機械的原型帶來不利影響。特別是需要局部加工的機械，在加工時激光照射部位沒有任何不良影響產生，加工完成后，機械受光束熱能量影響較小，這也使一些后續加工程序能夠減少。同時激光光束在導向和聚焦工作方面具有較好的靈活性，這也對加工過程中按照所需要的要求進行調整帶來了更多的便利，能夠在復雜機械加工中進行廣泛應用。另外，利用激光加工技術進行機械加工，不僅能夠有效的提高生產效率，而且加工過程中不會造成污染，實現了材料的有效節約，在高精尖產品加工上應用取得了非常好的效果。

3 激光加工技術在農機制造中的應用

3.1 激光切割技術的應用

激光切割是激光加工中的重要技術，在我國的工業生產領域已經得到了廣泛的應用。該項技術主要是利用激光的高溫以及光束的高密度性，利用激光光束掃描待切割材料的表面，這樣經過激光掃描的部分則會在較短時間內達到較高的溫度，在高溫作用下部分材料會熔化，并利用高壓氣體吹走溶化的部分，從而完成切割的目的。與一般的切割技術相比，激光切割速度快，工作效率高，最為重要的是由于高精度操作能夠保證切割材料的形態，不會對切割材料的質量產生影響。在農業機械制造的過程中，經常會遇到較厚的金屬材料，如果使用一般的切割技術，不僅效率低，而且會導致材料產生變形現象。所以利用激光切割技術對較厚的金屬材料進行切割，能夠最大程度的保證材料的精度和質量，節省材料，降低制造成本。

3.2 激光焊接技術的應用

在激光加工技術中，激光焊接作為非常關鍵的組成部分，相較于一般的焊接技術，激光焊接技術具有較強的優勢。激光焊接主要是利用激光光束的高聚集能量的特性，對于需要焊接的材料接觸面進行光束集中照射，使焊接材料照射部分溶解，從而進行焊接工作。因為激光焊接不需要使用焊接材料，所以焊接材料的焊縫絕對純凈，從而減少因為焊縫存在焊渣、蜂窩、小孔等而產生的腐蝕、斷裂等情況，有效的提高了焊接的質量。由于激光焊接不直接接觸焊接表面即可完成，所以對于很多無法接觸到的焊接部位，能夠進行遠距離焊接。通過光束的集中照射，就能夠對焊接部位進行精準定位，使焊接技術空間技術難題得以有效解決。相較于一般的焊接技術，激光焊接技術無論是電磁學性、機械性能還是抗腐蝕性方面都具有較好的優勢，對于焊接較厚的金屬材料具有較強的穿透性，并且能夠減少焊接材料的變形，所以焊接質量較高。在農業機械制造中，很多農業機械需要承受較大的力量，比如播種機和收割機等，需要承受較強的負荷，在與地面接觸的過程中會產生一定的磨損。將激光焊接技術應用于這些部位的焊接，能夠有效的提高焊接面的質量，延長機械設備的使用壽命，從而提升農業機械設備的整體性能。

3.3 激光快速成型技術的應用

激光快速成型技術是將多種技術集合在一起進行的綜合運用，具有較高的互換性、復制性，而且成本較低，加工周期較短。在應用激光快速成型技術過程中，主要是利用非接觸的加工模式，有效的規避了傳統加工過程中殘余力和工具更新等問題，而且無切割及噪聲產生，有效的實現了對環境的保護。應用激光快速成型技術過程中，能夠實現快速鑄造，對于新品開發及單件零件的生產具有較好的適用性。在農業機械制造中應用激光快速成型技術時，不僅制造費用能夠大幅度降低，而且加工周期較短，顯示出了較強的優越性。但在當前一些以傳統的制造方式生產的企業中，由于對激光技術缺乏有效的了解，這也使其在制造中應用較少，有效的影響了機械制造水平的提升。近年來我國農業現代化水平不斷提高，農業制造企業的實力也有了大幅度增長，再加之當前市場對農機產品的質量要求不斷提升，這也使激光加工技術在農業機械制造中進行應用成為必然趨勢。

4 結束語

隨著經濟的快速發展，我國農業現代化水平不斷提高，農業制造業實力也有了明顯的增強。近年來在農業工業化發展速度較快，為了能夠更好的提高農業機械的質量，將激光加工技術引入到農業機械制造中來，不僅有利于農業機械設備質量的提高，而且對勞動生產率及農業機械制造自動化的水平的提高都起到非常重要的作用，因此需要加大對激光加工技術的研究力度，不斷對激光加工技術進行改進，確保其取得了更好的應用效果。

參考文獻

[1]黃曉紅，陳治明.新型產品表面激光處理控制系統的設計與實現[J].機床與液壓，2012，11（8）：321-322.

[2]王景成.激光加工技術在農業機械制造中的應用[J].科技致富導向，2010，7（20）：234-235.

[3]周瀟.激光束加工技術全球發展趨勢演究[J].經濟觀察，2011（11）：45-47.