農業(yè)機械中基軸制孔系零件數(shù)控加工論述

王　鵬

農業(yè)機械中基軸制孔系零件數(shù)控加工論述

王鵬

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院陜西西安710300）

文章針對農業(yè)機械中基軸制孔系零件數(shù)控加工加以論述，分析了農業(yè)機械配合基準值的選擇，探討了基軸制孔系零件數(shù)控加工，希望能夠讓更多農業(yè)機械制造企業(yè)認識到數(shù)控加工的優(yōu)勢，并能夠充分利用數(shù)控車床對農業(yè)機械進行加工，以便提升加工質量與水平。

農業(yè)機械；基軸制；數(shù)控加工

在農業(yè)機械設備當中，軸與孔之間的配合是通過基軸制完成配合，當對較為復雜或是由多孔構成的孔系零件進行加工時，不僅要保障具體的加工精度，降低加工成本，還要能夠提升加工效率，是農業(yè)機械加工企業(yè)需要重點思考的問題，通過采取有效措施加以解決。下面筆者就針對相關內容進行詳細闡述。

1 農業(yè)機械配合基準值的選擇

1.1 孔軸配合本質

在孔軸配合中，一共分為過渡、過盈以及間隙3種配合方式，在實際中選擇何種配合方式則要根據(jù)具體應用情況加以選擇。如果僅僅是將兩個配合件固定連接在一起，此時則應當選擇過盈配合方式；如果在連接以后想讓兩個配合件之間存在一定的運動，此時最為合理的配合方式為間隙配合；如果是讓配合件之間處于相互定位的狀態(tài)，那么過渡配合則是最為理想的方式[1]。為了在實際生產中變得更加方便與邊界，各種配合已經變得越來越規(guī)范化。

當對某個尺寸進行完整的表述，一共需要如下3種要素：（1）公差等級。此項要素為精度指標，也就是表示了軸或是孔本身所具有的精度，這便要求與之配合的零件也要具備相同的精度；（2）基本偏差。該要素在一定程度上決定了配合件之間的配合性質，如配合件之間最終通過組合出現(xiàn)孔大軸小的情況，那么其屬于間隙配合，反之則為過盈配合。而過渡配合則是孔與軸兩者之間的隨機配合，這使得不同配合件之間所處的配合狀態(tài)既有過盈配合，也有間隙配合；（3）公稱尺寸。此項要素是指零件本身的尺寸，也就是孔與軸的尺寸。

1.2 孔軸配合的選擇

在具體應用過程中，如果孔與軸的偏差不同，并將其隨機進行配合，那么將會產生非常多的配合情況，而這也在一定程度上大大增加了用戶在選擇使用上的難度，同時也提升在生產制造上的難度[2]。所以，就實際應用而言，通常情況應當選擇孔或是軸的尺寸是固定的，讓另外一個配合件在尺寸上根據(jù)配合要求而發(fā)生變化，從而形成生產加工時所需要的配合性質。通過此種處理方式具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：（1）大大降低了隨機配合之后所產生的配合種類，生產人員也更加容易對其進行選擇；（2）當孔或是軸任何一個確定以后，那么在生產加工時便可以降低配合件的規(guī)格。通過上述方法進行加工處理的方式被稱為基準制，其中如果孔是固定的稱之為基孔制，而軸是固定不變的則稱之為基軸制，文章所研究的內容便是基軸制。

因為很多農業(yè)機械在作業(yè)環(huán)境、性質等方面所具有的特征，使得在生產農業(yè)機械設備時在美觀度、配合度等方面并沒有給予重視，相對而言更加重視設備本身的經濟性與使用性。如果想要在一定程度上削減加工時所產生的成本，主要是采取了孔軸配合的方式，其中軸的選擇主要是通過采購所得到的圓鋼、鋼筋等，再根據(jù)具體需求對其進行裁切，而且不對其進行任何加工，如此便將軸加工步驟省略掉，也不需要再采購相關加工工具，從而降低了生產成本[3]。用于配合的孔，主要是根據(jù)軸的尺寸以及配合制完成加工，所以在對農業(yè)機械進行加工時主要是使用基軸制。

2 農業(yè)機械中基軸制孔系零件數(shù)控加工分析

2.1 孔系數(shù)控加工

在農業(yè)機械設備當中，存在非常多的零件都擁有孔系特點，主要表現(xiàn)為兩孔間在定位精度上都有很高要求，對于孔的直徑精度也存在要求，而在深度上卻不相同，其中部分孔存在沉頭特點，如果利用普通鉆床對其進行加工，那么將會發(fā)生很多問題，具體為：（1）無法確?？着c孔之間在間距定位上的尺寸；（2）如果孔系自身深度不同，那么則會在加工孔深度時發(fā)生錯誤；（3）如果孔徑不同，在加工時則需要非常頻繁地對刀具進行更換，如此便在一定程度上降低了加工效率；（4）在對锪孔深度進行加工也難以掌握，常常會出現(xiàn)各種錯誤；（5）加工時依賴于操作人員的控制，而操作人員由于個人因素會降低效率與精度，而且還需要消耗大量的人力。從上述內容中能夠看出，在對農業(yè)機械設備中孔系進行加工使用普通鉆床，那么在工藝性上難以獲得良好效果，而且過度依賴操作人員無法有效保障加工質量，對于部分較為復雜的孔系，若是想更好地完成加工，常常需要由幾個工人共同操作完成[4]。

2.2 數(shù)控加工中心應用于孔系加工中所具有的特征

如今，數(shù)控加工已經是制造業(yè)中非常重要的加工設備，而且還得到了非常廣泛的應用，其相較于普通機床擁有很大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：（1）由于數(shù)控機床是半自動化或是全自動化操作，使得其具有很高加工精度；（2）具有很高柔性，當產品發(fā)生任何變化，僅僅指需要對加工所使用的刀具與工序進行調整即可；（3）因為不論是切削還是刀路都是由系統(tǒng)控制，那么加工時人為因素所產生的影響就很小，在一定程度上保障了施工質量；（4）在實際加工過程中是由數(shù)控設備完成的，并不需要操作者參與其中，如此則削減了工人的工作強度，甚至還能夠實現(xiàn)一人操作多臺設備的情況；（5）擁有一定剛性，能夠在非常高的切削速度中完成加工，而且數(shù)控機床本身也擁有普通機床沒有的功能，如自動換刀具，有效提升了加工效率；（6）數(shù)控機床在加工信息上當便于進行網(wǎng)絡化、數(shù)字化等方便的管理工作。就數(shù)控機床整體情況來看，擁有非常多的種類，其中加工中心便是最為普及的機床，能夠滿足很多加工需求[5]。

2.3 孔系零件數(shù)控加工

數(shù)控機床中銑削加工中心在對孔系零件進行加工時是一個非常強的強項，其在對孔系進行加工時在工藝性上呈現(xiàn)出很大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為：（1）與普通鉆床相比較具有非常高的定位精度；（2）能夠完成自動換刀，當孔系是由多種不同規(guī)格的孔徑組成時，通過編程便能夠完成自動換刀，以便在一定程度上有效提升加工效率，避免因為刀具裝錯而導致出現(xiàn)廢品的問題；（3）利用編程對每一個孔自身的深度加以控制，以便確保其自身深度尺寸；（4）在該加工中心還存在很多非常豐富且對孔進行循環(huán)加工的功能，還能夠對不同類型孔進行加工，如引孔等；（5）當進行鉆孔時能夠借助編程而實現(xiàn)在進給量等相關參數(shù)的控制，對于冷卻與排屑都能夠產生有利作用，并促使刀具擁有更長的壽命；（6）除了能夠對孔進行加工，其本身還擁有銑削功能，可以用來對當箱體、溝槽等進行銑削加工。對于數(shù)控加工設備來說，其在加工上所擁有的龐大功能使得其在加工上受到了人們的歡迎，對于智能與柔性這兩個制造系統(tǒng)來說都依賴于加工中心[6]。從農業(yè)機械設備制造的實際情況來看，在制造加工時加工中心每年都在上漲，但是其在整個農業(yè)機械設備制造領域加工設備中的占比依然很低，還沒有達到制造行業(yè)的整體水平。

2.4 農業(yè)機械中應用加工中心的可行性

對于很多農業(yè)機械制造企業(yè)而言，其在購買加工中心上并沒有積極性，而且由于對加工中心在當認識上存在誤區(qū)，使得部分企業(yè)在看待加工中心時懷有偏見。在認識上所產生的誤區(qū)主要體現(xiàn)為：（1）用不上。所謂用不上并不是指在機械制造中加工中心完全沒有任何作用，而是有一種“殺雞用牛刀”的感覺，在功能上存在浪費的情況。之所以會有認識上的這一誤區(qū)，主要是因為相關工作人員對加工中心并沒有一個深入的了解，在工藝上所存在的優(yōu)勢也不了解；（2）不劃算。這一點很好理解，也就是認為加工中心不論是在設備價格還是后期維護上都會產生大量成本。事實上，由于我國在數(shù)控方面逐漸崛起，國產加工中心在價格上已經很低，能夠供給很多制造企業(yè)使用，并不會增加企業(yè)的負擔。

在農業(yè)機械設備當中，對零件所進行的加工主要為孔加工、對零件輪廓進行銑削，通常選擇12個刀庫便已經能夠基本滿足加工制造，而此種檔次的設備價格在15萬元以下，所以投入成本較低。另外，國產加工中心在不斷研究與發(fā)展過程中，其本身的質量與可靠性在近些年發(fā)展過程中擁有非常大的進步，并不需要擔心使用質量問題。最為重要的在于，加工中心本身的功能極為強大，若是能夠合理使用加工中心，那么其能夠替代三臺鉆銑床完成加工任務，如此便能夠在一定程度上大大降低操作人員的數(shù)量，再加上近些年人工成本在不斷攀升，利用加工中心的進行制造和生產零件所產生的成本不僅不會上升，甚至還會出現(xiàn)下降。

3 小結

在農業(yè)不斷發(fā)展過程中機械現(xiàn)代化已經成了當前我國農業(yè)發(fā)展的重要方向，并在農業(yè)機械設備進行加工與制造，以便滿足人們對農業(yè)機械的需求。如今，國產數(shù)控機床不僅價格變得越來越低，而且質量也會越來越高，此時從事農業(yè)機械設備加工的企業(yè)應當引起數(shù)控，使得加工設備得以升級，并替代以往所使用的普通機床完成對基軸制下孔系零件的加工工作。

[1]楊學智,繪弘.農業(yè)機械中基軸制孔系零件數(shù)控加工的研究[J].湖北農機化,2018(4):26-27.

[2]劉靈.“配合制的選用”的教學初探[J].新教育時代電子雜志：教師版,2015(8):98.

[3]吳戰(zhàn)平,欒景昌.幾何公差與配合的標準應用淺析[C].河南省汽車工程科技學術研討會.

[4]趙則祥,李曉沛,趙卓賢.配合選用輔導——我國極限與配合系列國家標準闡釋之四[J].機械工業(yè)標準化與質量,2011(1):22-25.

[5]蘇永華,李健龍.五軸數(shù)控加工中心刀具算法及農機零部件加工[J].廣西教育,2018(42):35-37.

[6]陳鳳光.基于不規(guī)則零件的數(shù)控機床加工工藝分析[J].時代農機,2016(5):56-57,59.

王鵬(1991- )，男，漢族，陜西西安人，碩士研究生，助教，研究方向：機械設備力學分析。

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10.3969/j.issn.2095-1205.2020.03.48