農業(yè)機械中零件數控加工與應用探究

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摘要：在農業(yè)機械加工過程中，通常會采用多種方式組合孔與軸，彼此充分配合與協(xié)調。為了進一步提高孔加工的質量，應充分發(fā)揮數控加工技術的優(yōu)勢。筆者以基軸制孔系零件數控加工為例，探討了具體的加工要求，以提高農業(yè)機械設備的安裝質量。

關鍵詞：農業(yè)機械；基軸制；孔系零件；數控加工

為了進一步完善農業(yè)機械設備的功能，要重視軸與孔之間的配合程度。在開展機械設備加工時，要發(fā)揮出基軸制的作用，使軸與孔之間的配合更加默契。涉及比較復雜的孔系零件加工時，要采取有效的措施，提高加工精度，降低成本。

1農業(yè)機械安裝中基準選擇需遵循的原則

1.1重視孔軸之間的配合

為了進一步提高機械設備的安裝質量，要高度重視孔軸之間的配合。做到具體問題具體分析，根據設備的使用要求，選擇恰當的配合形式[1]。第一，過盈配合。使用該配合形式時，需嚴格保障配合件得到有效緊固，使其彼此緊密連接。第二，間隙配合。為了保證兩個裝配件之間彼此相互運動，可采取這種配合形式，有效地處理配件。第三，過渡配合。在開展部件連接時，需明確各個部件的位置，提高部件的定位精度，因此，需采用該種配合方式。由于農業(yè)機械安裝工作比較復雜，涉及諸多環(huán)節(jié)，在安裝的過程中，需嚴格按照相應的標準進行操作[2]。為了進一步提高安裝的精度，要合理控制安裝所涉及的各項技術參數。第一，公差等級。控制公差等級目的是進一步提高安裝的精度，保證孔或軸的精度、性能符合要求，并確保兩個相鄰的部件實現順利連接。第二，基本偏差。為了及時發(fā)現孔與軸的尺寸問題，就要有效地控制基本偏差。配合孔軸時，若二者之間的偏差比較大，就會影響二者之間的配合度。通常，技術人員要結合孔與軸的具體狀態(tài)，對其展開針對性控制。若孔的尺寸比較大，但軸的尺寸比較小，需發(fā)揮出間隙配合的優(yōu)勢。若在安裝時遇到軸尺寸大但孔尺寸小的情況，則需發(fā)揮出過盈配合的作用。若批量加工零件，涉及軸孔配合時，需考慮到二者配合的隨機性，采用過渡配合的方式控制配合過程，然后再分別按照上述的內容，根據軸和孔的具體尺寸情況，選擇相應的配合方式[3]。

1.2孔軸配合與農業(yè)機械安裝相結合

農業(yè)機械種類比較多，不同機械設備的結構存在較大的差異，而且設備結構具有極高的精密度，因此，在安裝時，可通過隨機的方式配合孔和軸[4]。然而，這種配合方式會導致用戶無法做出合理選擇，還會進一步增加產品的加工難度。因此，為了提高操作的便捷性，優(yōu)化加工過程，通常需控制二者其中的某一內容，使其保持不變，再將這一尺寸作為實現合理配合的依據。這種操作方式具有其自身的優(yōu)勢。第一，降低操作難度，提高配合的默契度，保證用戶能夠做出合理選擇。第二，通過保持某一部分固定，以減少在安裝中所面臨的不確定性[5]。若將孔的偏差保持不變，則需相應地調整軸，這就是基孔制。若將軸的偏差保持不變，則需嚴格按照基軸制的要求，確定孔的最終尺寸[6]。在確定安裝基準參數時，要確保安裝的便捷性。從加工困難程度分析，以軸對比為例，其所面臨的加工難度和精度均有極高的要求，這樣就會進一步增加控制的難度系數。從成本角度分析，選擇軸加工時，可進一步降低加工成本，若涉及諸多孔系尺寸，則要結合實際情況，選擇多種多樣的刀具，保證加工順利進行。因此，加工人員通常會采用基軸制實現對孔軸的配合與機械設備的加工。要結合農業(yè)機械的使用條件和用途，嚴格保障機械的加工精度符合要求，減少外界因素對設備運行所帶來的不利影響。為了確保產品符合加工標準，就要選擇科學的配合方式，提高加工精度，而基軸制就是一種重要的配合方式。

2農業(yè)機械設備中基軸制孔系零件數控加工

2.1孔系數控加工應用的必要性

農業(yè)機械生產與加工是一項龐大而復雜的工作，涉及諸多技術要點，要選擇合理的加工工藝，并有效地控制各個加工環(huán)節(jié)，才能真正提高加工精度，保障設備的質量符合要求。在開展零件加工時，要考慮到兩孔之間的定位是否具有較高的精度，并合理控制孔的直徑[7]。然而，在深度方面，由于一部分孔有沉頭，若采用普通的鉆床加工，就可能會產生質量問題。第一，采用普通加工法時，兩個孔之間的定位精度無法得到進一步保障。第二，如果孔系具有不同的深度，加工孔的深度時，極容易出現操作失誤。第三，如果孔的直徑不同，就要頻繁更換刀具，這樣就會延長加工時間，降低工作效率。第四，無法保證孔深度加工的精準度。第五，技術人員需加強對加工過程的監(jiān)督與控制，一旦監(jiān)督不力，就無法保證加工質量。由此可見，若使用普通機床加工孔系，不僅無法保證加工質量，還會耗費大量的人力和物力。若孔系比較復雜，若繼續(xù)依靠人力控制，就會進一步增加加工成本。因此，要充分發(fā)揮出數控加工技術的優(yōu)勢。與普通機床相比，數控加工技術有其自身的優(yōu)勢，而且近年來，該項技術在制造行業(yè)中得到日益廣泛的應用。第一，采用數控機床代替普通機床加工孔系，不僅能夠提高加工的精準度，還能保證加工邁向自動化方向，減少人力成本。第二，數控加工技術的柔性極高，只需明確產品的特點和變化，及時調整刀具和相應工序，即可保證加工工作順利開展。第三，在數控加工過程中，只需利用專業(yè)的設備進行操作即可，這樣既能減少技術人員的投入，還能發(fā)揮出多個設備的作用，有效降低工作強度，提高工作效率。第四，數控加工技術適合應用于具有極高切削速度的加工過程之中，擁有良好的剛性。數控機床可實現對刀具的自動化切換，有效減少加工所帶來的質量問題，提高加工效率。第五，可充分發(fā)揮出互聯(lián)網和數字技術的作用，這些技術可確保數控機床具有極高的工作效率。目前，數控機床的種類比較多，可根據具體的加工需求，選擇相應的機床[8]。

2.2孔系零件數控加工

為確?？紫盗慵木珳识确€(wěn)步提升，可發(fā)揮出銑削加工的作用。第一，與普通技術相比，數控加工技術不僅可以實現精準定位，還能提高加工效率。第二，實現自動化刀具更換。如果孔系中包含許多不同的直徑和規(guī)格的孔徑，能自動更換刀具，提高加工的精準度。第三，合理展開編程，保證各個孔的深度獲得智能化控制。第四，可循環(huán)加工孔，而且加工功能比較多元化。此外，可結合不同類型的孔的特征展開加工。第五，鉆孔操作時，可有效地控制各項技術參數，并進一步延長刀具的使用壽命。第六，可利用銑削加工技術處理箱體和溝槽等部位[9]。

3農業(yè)機械應用加工中心的可行性

3.1加工中心的功能

數控技術可用于加工擁有復雜輪廓的零件，一旦產品發(fā)生變化，只需調整加工程序和刀具，即可實現順利加工?？衫脭悼叵到y(tǒng)對刀路和切削等要素進行嚴格的控制，這樣不僅能夠提高產品質量，還能減少人為因素所帶來的干擾。在各類數控機床中，數控加工中心是一種應用范圍十分廣泛的數控機床。加工中心主要分為數控車削加工中心和數控銑削加工中心。前者主要加工回轉類零部件，后者主要用于加工孔系和箱體類的零件。從結構來看，只需在數控銑床設置一個功能多元化的刀庫，就能實現自動化換刀。因此，制造企業(yè)加工孔系零件時，若需要多種刀具的配合，就可采用數控銑削加工中心。此外，可將數控加工中心與CAD或CAM軟件相結合。利用這一類軟件設計零件后，設計結果可生成相應的加工程序。然后，加工中心負責接收程序，進行加工。由此可見，數控加工中心具有專業(yè)的加工技術與較高的加工水平，其在機械加工行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。將加工中心與柔性制造和智能制造相結合，能達到事半功倍的效果。近年來，加工中心在農業(yè)機械制造行業(yè)中正逐漸受到重視，但其在許多企業(yè)中的應用范圍依然有待進一步擴大[10]。

3.2企業(yè)應加強對加工中心的了解

許多制造企業(yè)對加工中心的作用了解有限，不能充分意識到其對農業(yè)機械生產與制造所帶來的影響。第一，部分企業(yè)認為農業(yè)機械對加工與生產技術的要求比較低，而數控技術則用于生產比較高端的機械產品，因此，無須將這一技術用于開展農業(yè)機械設備加工。大部分企業(yè)領導者認為加工中心并不能在生產機械的過程中發(fā)揮出有效的作用，而且會產生一定的浪費。之所以存在這樣的認知誤區(qū)，主要是由于領導和其他工作人員對加工中心缺乏深入了解，也不能充分意識到這一工藝所具備的優(yōu)勢。第二，部分企業(yè)的領導者認為加工中心的設備成本較高，而且不容易對其展開維護[11]。

3.3加工中心的優(yōu)勢

隨著我國數控技術不斷提升，加工中心的價格正逐漸下降，企業(yè)所面臨的成本負擔越來越低。加工農業(yè)機械設備的零件時，企業(yè)可選擇12把刀庫數控設備。這一類設備成本比較低，可基本滿足加工與制造的需求。目前，國產加工中心正得到進一步研究與開發(fā)，與之相關的設備質量也在穩(wěn)步提升，設備的運行更加安全可靠?？紫盗慵庸r，常用的兩種加工技術是孔加工和輪廓銑削。從目前的投入情況來看，其成本比較低，加之數控加工技術水平正不斷提升，與之相關的維護與保養(yǎng)工作也不會耗費過多資金。此外，若企業(yè)能夠合理應用數控加工設備，就能減少對其他設備的使用，減少企業(yè)的投入。綜上，企業(yè)可結合自身實際情況選擇加工中心進行機械設備零部件的制造與加工，可減少人力、物力等方面的浪費，降低用工成本。

4提高數控機床孔系零件加工精度的對策

4.1影響加工精度的原因

為了進一步提高零件的加工精度，在開展基軸制孔隙零件加工時，企業(yè)要認真分析影響加工精度的原因。誤差的主要類型包括準靜態(tài)和動態(tài)兩種。第一，準靜態(tài)誤差。受到數控機床自身零部件的影響，機床在實際加工過程中可能會存在不可避免的誤差，而且這一影響可能存在多個環(huán)節(jié)之中，如裝配、伺服控制、熱變形等。第二，動態(tài)誤差。受到機床自身結構與系統(tǒng)特點的影響，或者在切削過程中由于耦合所引起的振動，均會導致誤差產生。從孔系零件數控加工角度來看，誘發(fā)準靜態(tài)誤差的主要原因是機械誤差。比如，采用數控機床制造零部件時，可能會存在一定程度的誤差[12]。

4.2提高加工精度的建議

為了進一步降低在數控加工中所面臨的誤差，要開展合理的精度設計。技術人員要明確精度設計的要點：一是要合理預估精度，二是要考慮到精度的綜合問題。預估精度目的是結合精度的具體等級，確定被加工零部件的制造公差，然后構建相應的模型，從而合理預估刀具在工作空間中的未知方差，然后進一步優(yōu)化加工工藝參數，實現對零部件精度的控制。對機床進行設計時，要將精度綜合問題放在重要地位。當技術人員合理控制精度后，就能進一步提高孔系零件的數據加工質量和加工精度，保證各項技術參數得到更加有效的控制，并將誤差控制在最低范圍內。

5結束語

綜上所述，農業(yè)機械的零部件眾多，在開展各類零部件加工時，常見的類型是孔系零件。若要嚴格保障農業(yè)機械的生產質量符合要求，就要采取有效措施，提高孔系零件的加工質量。要引進先進的數控加工技術，確保零件的加工精度得到精準的控制。除了要明確數控加工機床的各項技術參數之外，還要發(fā)揮出切削技術的優(yōu)勢，不斷降低零件加工的誤差?？傊?，采用數控加工技術不僅能夠減少對人力的投入，還能有效替代其他設備，保障加工效率與質量，有效提高企業(yè)的綜合效益。

作者:練正勝 單位:江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院南京工程分院