农业机械基轴制孔系零件数控加工

摘要：文章针对农业机械中基轴制孔系零件数控加工加以论述，分析了农业机械配合基准值的选择，探讨了基轴制孔系零件数控加工，希望能够让更多农业机械制造企业认识到数控加工的优势，并能够充分利用数控车床对农业机械进行加工，以便提升加工质量与水平。

关键词：农业机械；基轴制；数控加工

在农业机械设备当中，轴与孔之间的配合是通过基轴制完成配合，当对较为复杂或是由多孔构成的孔系零件进行加工时，不仅要保障具体的加工精度，降低加工成本，还要能够提升加工效率，是农业机械加工企业需要重点思考的问题，通过采取有效措施加以解决。下面笔者就针对相关内容进行详细阐述。

1农业机械配合基准值的选择

1.1孔轴配合本质

在孔轴配合中，一共分为过渡、过盈以及间隙3种配合方式，在实际中选择何种配合方式则要根据具体应用情况加以选择。如果仅仅是将两个配合件固定连接在一起，此时则应当选择过盈配合方式；如果在连接以后想让两个配合件之间存在一定的运动，此时最为合理的配合方式为间隙配合；如果是让配合件之间处于相互定位的状态，那么过渡配合则是最为理想的方式[1]。为了在实际生产中变得更加方便与边界，各种配合已经变得越来越规范化。当对某个尺寸进行完整的表述，一共需要如下3种要素：（1）公差等级。此项要素为精度指标，也就是表示了轴或是孔本身所具有的精度，这便要求与之配合的零件也要具备相同的精度；（2）基本偏差。该要素在一定程度上决定了配合件之间的配合性质，如配合件之间最终通过组合出现孔大轴小的情况，那么其属于间隙配合，反之则为过盈配合。而过渡配合则是孔与轴两者之间的随机配合，这使得不同配合件之间所处的配合状态既有过盈配合，也有间隙配合；（3）公称尺寸。此项要素是指零件本身的尺寸，也就是孔与轴的尺寸。

1.2孔轴配合的选择

在具体应用过程中，如果孔与轴的偏差不同，并将其随机进行配合，那么将会产生非常多的配合情况，而这也在一定程度上大大增加了用户在选择使用上的难度，同时也提升在生产制造上的难度[2]。所以，就实际应用而言，通常情况应当选择孔或是轴的尺寸是固定的，让另外一个配合件在尺寸上根据配合要求而发生变化，从而形成生产加工时所需要的配合性质。通过此种处理方式具有明显的优势，主要表现在：（1）大大降低了随机配合之后所产生的配合种类，生产人员也更加容易对其进行选择；（2）当孔或是轴任何一个确定以后，那么在生产加工时便可以降低配合件的规格。通过上述方法进行加工处理的方式被称为基准制，其中如果孔是固定的称之为基孔制，而轴是固定不变的则称之为基轴制，文章所研究的内容便是基轴制。因为很多农业机械在作业环境、性质等方面所具有的特征，使得在生产农业机械设备时在美观度、配合度等方面并没有给予重视，相对而言更加重视设备本身的经济性与使用性。如果想要在一定程度上削减加工时所产生的成本，主要是采取了孔轴配合的方式，其中轴的选择主要是通过采购所得到的圆钢、钢筋等，再根据具体需求对其进行裁切，而且不对其进行任何加工，如此便将轴加工步骤省略掉，也不需要再采购相关加工工具，从而降低了生产成本[3]。用于配合的孔，主要是根据轴的尺寸以及配合制完成加工，所以在对农业机械进行加工时主要是使用基轴制。

2农业机械中基轴制孔系零件数控加工分析

2.1孔系数控加工

在农业机械设备当中，存在非常多的零件都拥有孔系特点，主要表现为两孔间在定位精度上都有很高要求，对于孔的直径精度也存在要求，而在深度上却不相同，其中部分孔存在沉头特点，如果利用普通钻床对其进行加工，那么将会发生很多问题，具体为：（1）无法确保孔与孔之间在间距定位上的尺寸；（2）如果孔系自身深度不同，那么则会在加工孔深度时发生错误；（3）如果孔径不同，在加工时则需要非常频繁地对刀具进行更换，如此便在一定程度上降低了加工效率；（4）在对锪孔深度进行加工也难以掌握，常常会出现各种错误；（5）加工时依赖于操作人员的控制，而操作人员由于个人因素会降低效率与精度，而且还需要消耗大量的人力。从上述内容中能够看出，在对农业机械设备中孔系进行加工使用普通钻床，那么在工艺性上难以获得良好效果，而且过度依赖操作人员无法有效保障加工质量，对于部分较为复杂的孔系，若是想更好地完成加工，常常需要由几个工人共同操作完成[4]。

2.2数控加工中心应用于孔系加工中所具有的特征

如今，数控加工已经是制造业中非常重要的加工设备，而且还得到了非常广泛的应用，其相较于普通机床拥有很大优势，主要体现在：（1）由于数控机床是半自动化或是全自动化操作，使得其具有很高加工精度；（2）具有很高柔性，当产品发生任何变化，仅仅指需要对加工所使用的刀具与工序进行调整即可；（3）因为不论是切削还是刀路都是由系统控制，那么加工时人为因素所产生的影响就很小，在一定程度上保障了施工质量；（4）在实际加工过程中是由数控设备完成的，并不需要操作者参与其中，如此则削减了工人的工作强度，甚至还能够实现一人操作多台设备的情况；（5）拥有一定刚性，能够在非常高的切削速度中完成加工，而且数控机床本身也拥有普通机床没有的功能，如自动换刀具，有效提升了加工效率；（6）数控机床在加工信息上当便于进行网络化、数字化等方便的管理工作。就数控机床整体情况来看，拥有非常多的种类，其中加工中心便是最为普及的机床，能够满足很多加工需求[5]。

2.3孔系零件数控加工

数控机床中铣削加工中心在对孔系零件进行加工时是一个非常强的强项，其在对孔系进行加工时在工艺性上呈现出很大的优势，主要表现为：（1）与普通钻床相比较具有非常高的定位精度；（2）能够完成自动换刀，当孔系是由多种不同规格的孔径组成时，通过编程便能够完成自动换刀，以便在一定程度上有效提升加工效率，避免因为刀具装错而导致出现废品的问题；（3）利用编程对每一个孔自身的深度加以控制，以便确保其自身深度尺寸；（4）在该加工中心还存在很多非常丰富且对孔进行循环加工的功能，还能够对不同类型孔进行加工，如引孔等；（5）当进行钻孔时能够借助编程而实现在进给量等相关参数的控制，对于冷却与排屑都能够产生有利作用，并促使刀具拥有更长的寿命；（6）除了能够对孔进行加工，其本身还拥有铣削功能，可以用来对当箱体、沟槽等进行铣削加工。对于数控加工设备来说，其在加工上所拥有的庞大功能使得其在加工上受到了人们的欢迎，对于智能与柔性这两个制造系统来说都依赖于加工中心[6]。从农业机械设备制造的实际情况来看，在制造加工时加工中心每年都在上涨，但是其在整个农业机械设备制造领域加工设备中的占比依然很低，还没有达到制造行业的整体水平。

2.4农业机械中应用加工中心的可行性

对于很多农业机械制造企业而言，其在购买加工中心上并没有积极性，而且由于对加工中心在当认识上存在误区，使得部分企业在看待加工中心时怀有偏见。在认识上所产生的误区主要体现为：（1）用不上。所谓用不上并不是指在机械制造中加工中心完全没有任何作用，而是有一种“杀鸡用牛刀”的感觉，在功能上存在浪费的情况。之所以会有认识上的这一误区，主要是因为相关工作人员对加工中心并没有一个深入的了解，在工艺上所存在的优势也不了解；（2）不划算。这一点很好理解，也就是认为加工中心不论是在设备价格还是后期维护上都会产生大量成本。事实上，由于我国在数控方面逐渐崛起，国产加工中心在价格上已经很低，能够供给很多制造企业使用，并不会增加企业的负担。在农业机械设备当中，对零件所进行的加工主要为孔加工、对零件轮廓进行铣削，通常选择12个刀库便已经能够基本满足加工制造，而此种档次的设备价格在15万元以下，所以投入成本较低。另外，国产加工中心在不断研究与发展过程中，其本身的质量与可靠性在近些年发展过程中拥有非常大的进步，并不需要担心使用质量问题。最为重要的在于，加工中心本身的功能极为强大，若是能够合理使用加工中心，那么其能够替代三台钻铣床完成加工任务，如此便能够在一定程度上大大降低操作人员的数量，再加上近些年人工成本在不断攀升，利用加工中心的进行制造和生产零件所产生的成本不仅不会上升，甚至还会出现下降。

3小结

在农业不断发展过程中机械现代化已经成了当前我国农业发展的重要方向，并在农业机械设备进行加工与制造，以便满足人们对农业机械的需求。如今，国产数控机床不仅价格变得越来越低，而且质量也会越来越高，此时从事农业机械设备加工的企业应当引起数控，使得加工设备得以升级，并替代以往所使用的普通机床完成对基轴制下孔系零件的加工工作。

参考文献

[1]杨学智,绘弘.农业机械中基轴制孔系零件数控加工的研究[J].湖北农机化,2018(4):26-27.

[2]刘灵.“配合制的选用”的教学初探[J].新教育时代电子杂志：教师版,2015(8):98.

[3]吴战平,栾景昌.几何公差与配合的标准应用浅析[C].河南省汽车工程科技学术研讨会.

[4]赵则祥,李晓沛,赵卓贤.配合选用辅导——我国极限与配合系列国家标准阐释之四[J].机械工业标准化与质量,2011(1):22-25.

[5]苏永华,李健龙.五轴数控加工中心刀具算法及农机零部件加工[J].广西教育,2018(42):35-37.

[6]陈凤光.基于不规则零件的数控机床加工工艺分析[J].时代农机,2016(5):56-57,59.

作者：王鹏 单位：陕西国防工业职业技术学院