绿色加工技术在农业机械制造中的应用

绿色加工技术在农业机械制造中的应用

  姜汉清

桐乡市崇福镇农业经济服务中心

身份证号：330425197902125812

摘要：农业机械装备是农业生产中的重要工具，经历了“从无到有”“从有到全”“从全到好”“从好到强”四个阶段，在每个阶段中都发挥着自己的作用，大大推进了农业现代化发展进程。在国家“节能减排”“碳中和”“碳达峰”的政策要求下，绿色加工技术是现代化农业机械生产发展的新方向。该文通过介绍绿色加工技术的概念和意义，说明农业机械制造中利用绿色加工技术的作用，阐述绿色加工技术在农业机械制造中的具体应用，并进行展望，为绿色加工技术在农业机械制造的发展提供一定的思路。

关键词：绿色加工技术；农业；机械制造

引言

制造业是我国经济支柱行业之一，带来经济收入的同时，也造成了一定程度上的环境污染。日益加剧的生态危机使人们越来越重视环境保护。农业机械在农业发展中扮演关键角色，是现代化农业不可或缺的组成部分。鉴于国家倡导的“节能减排”“碳中和”“碳达峰”等可持续发展战略，为了获得政策支持、提高企业竞争力，农业机械制造厂家必须实施绿色制造技术，这已成为刻不容缓的任务。因此，绿色加工技术的应用变得尤为关键。

1绿色制造概述

加工制造业给人类带来文明和财富的同时，也带来了严重的环境问题。环保法规的不断完善，消费者环保意识的不断提高，国际绿色贸易壁垒的苛刻限制等，使企业受到越来越强的外部绿色压力和行为约束。因此，制造企业必须改变传统制造模式，推行绿色加工技术，生产出能够保护环境、提高资源效率的绿色产品，通过绿色创新战略来实现绿色转型与可持续发展。绿色加工技术在传统工艺技术的基础上，采用先进的绿色材料和制造技术，属于综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，也称为环境意识制造。绿色加工的目标是使产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个全寿命周期中，对环境的负作用影响最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色加工为企业提高产品绿色属性提供技术手段，为企业生产经营活动符合环境法规，满足绿色需求，提高产品市场竞争力提供有力支撑。国民经济和社会发展第十四个五年规划和２０３５年远景目标纲要提出，要深入实施绿色制造工程，推动制造业高端化、智能化、绿色化，壮大节能环保、清洁生产等产业，进而建立统一的绿色产品标准、认证、标志体系。为了深入实施绿色制造工程，加快构建绿色制造体系，发挥绿色制造先进典型的示范带动作用，２０１７年９月至今，工业和信息化部先后公布了六批绿色制造示范名单，包括绿色工厂、绿色设计产品、绿色工业园区、绿色供应链管理企业。

2现阶段农业机械化发展存在的问题

2.1农机的研发力度和有效供给不足

现今农机科研力量主要集中在大型农机企业、科研院所及大学，研究方向主要集中在粮油生产农业机械方面。小型农机生产企业较多，大多数小型农机企业没有科研力量，只是模仿、改进、生产粗放的小型农机具，因此农机具的品种、规格不多，质量、性能不稳定。虽然现代农机在向智慧智能方面发展，但在一些薄弱环节还存在无机可用的现象，如高端茶叶生产环节的采茶，还是只能依靠人工，所以有效供给不足。另外研发资金投入不足，中小型农机企业农机科研经费几乎依靠自筹，因此这些企业科研创新能力不足。

2.2农机农艺融合深度不够

近些年随着农业机械化技术的广泛应用，广大农户享受到了农业机械在农业生产中应用带来的成果，在作物种植农艺方面开始向适应农机作业方向发展（如油菜的高密度种植、作物种植的宽窄行）；农机设计也在考虑作物的生长特性（如再生稻联合收割机底盘设计考虑了窄履带）。但在现代农业生产中，农机农艺之间融合深度还不够，主要表现在：①农机在套种、间作、轮连作中难以发挥作用；②农机功能的单一性不能适应农艺规范的多变性；③农机作业效率的有限性不能满足农事作业的季节性；④农机与农艺对地域的普遍适应性还不够；⑤传统农艺的顽固性影响农机的作业效果。

3绿色加工技术在农业机械制造中的应用

3.1提高绿色原料材料储量和利用率

在农机制造过程中，必须从生产工艺和材料等多个角度进行研究，以保证农机生产的各个环节均达到绿色加工的要求。农机生产过程中，材料是实现农机绿色生产的重要依据，最大化提高生产效率是农机生产的重要环节。为此，必须保证有足够的原料库存量，才能避免由于原料短缺而造成生产停顿。在此过程中，要对材料成本进行有效的控制，提高资源利用率。在生产过程中，也要考虑到对环境的影响，在选材上，要以可再生原料为主，尽可能地避免使用污染性的材料。对已经用过的物料进行有效再循环处理

3.2计算机辅助软件优化制造工艺

在传统制造行业进行工艺优化需要消耗大量时间、人力、物力，前期准备阶段仅停留在理论计算阶段，只能通过大量试验，总结试验结果才能实现对工艺参数调整和优化。随着计算机技术不断发展，针对制造领域的专业仿真软件越来越完善。技术人员可以通过专业仿真软件模拟制造过程，优化工艺参数。零成本进行优化试验，将计算机优化后的工艺参数在实际制造中试运行1～2次即可证明优化结果是否符合前期目标。计算机辅助软件的应用最大程度上简化了工艺优化步骤，减少了材料和能源消耗，符合绿色加工技术理念。

3.3干式切削磨削技术

干式加工技术是在农业机械制造过程中不使用切削液而进行的加工过程。随着加工工艺、制造方法、物料的持续改进与提升。干切削作为一种新的切削方法，可以提高切削加工的效率。干式加工技术当前常用的干式切割法和干式研磨法。这两个加工方法相比于传统方法，减少切削液或冷却液的使用，减少了对环境的污染，并解决了采用研磨液后难以再进行加工的难题。

3.4刀具的处理工艺

农业机械制造采用干式切削技术时，刀具是至关重要的影响因素，要求刀具具备多方面特性。首先，为了最大限度地减小切削时的摩擦和切削力，必须对刀具进行加工，使刀具具有一定的几何角和断面形状;其次，刀具的涂装材料及工具自身的材质都要有一定的抗高温性能，以防止高温对加工精度产生过多的热影响区;最后，刀具的结构要符合高速切割的需要，并要有优秀的断裂韧度与强度，防止在加工过程中产生断刀等安全隐患。在实际应用中，科学选择切削量和刀具材料，以减小切削过程中产生的摩擦力。

3.5机床技术

高效、高精度干式切削加工过程，对切削机床的刚性要求很高，进给速度要合理，主轴转速要高。在实施干式切削过程中首要是要快速实现散热，由于刀具、材料在机床中高速运转时，会产生大量热量。如果不能对其进行有效散热，轻则会影响其加工质量，重则会使其产生热变形。为此，切削机床需要有较好的散热性能，并配有冷却空气循环系统，快速散热。在重要部位加装温度传感器，对机器及加工区域的温度变化进行实时监控，以便能够及时作出处理。该技术充分利用低温空气进行辅助生产，完全替代了磨削液的使用，对实现绿色和清洁生产至关重要。其次，要正确处理排屑问题。干切削过程中会形成高速旋转的碎屑流，如果不能将碎屑排出，会在一定程度上影响加工精度和加工空间。所以，在设计过程中，可以考虑加装过滤系统和排气系统，这样可以使生成的碎片能够及时排出，从而为碎屑的循环使用打下基础。

结束语

绿色加工技术在农业机械制造中可将研究重心落在研制绿色加工液方面。相比于强冷风等降温冷却介质，低污染、高效率的绿色加工冷却液作为一种生态处理液，有非常大的经济利益空间，具有很大的发展潜力，为机械加工行业的改善提供了广阔的应用前景。

参考文献

［1］高明慧．机械制造过程中绿色制造技术应用研究［J］．冶金与材料，2021，41(5):31－32．

［2］刘平．农机工程中的绿色加工技术研究［J］．河北农机，2023(13):49－51．

［3］唐立鼎．机械制造过程的绿色制造技术应用［J］．湖北农机化，2020(13):70－71．