農機樣機試制工作探討

黃德超

摘要：介紹樣機試制在農機生產中的重要作用及基本任務，根據樣機試制工作經驗，采用加工實例分析的方法，探討加工過程中形位公差和裝配過程的控制，總結樣機裝配過程中的要點，為農機樣機試制相關工作提供參考。

關鍵詞：樣機試制；農機；形位公差；裝配過程

中圖分類號：S220.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）03-0065-02

樣機試制是驗證農機產品結構、性能及主要工藝是否合理的一種有效方法。其不僅驗證和修正設計圖紙，使產品設計基本定型，同時也驗證產品結構工藝性，審查工藝上存在的主要問題。為達到樣品試制的目的和要求，樣品試制可以不限一臺，也可以不限一次。樣品試制階段的工藝準備力求簡化，一般只對樣品的必須工藝進行準備，例如關鍵零件的工藝準備、與樣機質量有重大關系的工藝準備，以避免因多次修改而造成不必要的浪費。

1 樣機試制的基本任務

1） 根據產品技術條件對產品進行全面使用試驗；

2） 對產品重要零部件進行強度、壽命、可靠性等試驗；

3） 對事先不能計算并準確設計的零部件進行試驗校核，使之更為精確；

4） 發現和消除產品結構的缺點，改正錯誤及不協調現象，全面檢查各機構的工作精度；

5） 找出產品結構的工藝缺點，提高產品性能質量。

2 加工過程中形位公差的控制

形位公差研究機械零件的幾何要素，對零件進行形位公差的控制，即對零件的幾何要素形差的位置要素予以控制。形位公差的要素包括輪廓要素和中心要素。根據具體情況，形狀公差分為直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度等；位置公差分為平行度、垂直度、傾斜度等。

定位公差指關聯實際被測要素對其理想要素的允許變動量，其理想要素位置由基準及理論正確尺寸確定，主要分為同軸度、對稱度、位置度、跳度等；最后在加工過程中一定要做到基準統一。

定位公差的作用有：簡化各工序的夾具設計，減少基準輪換，便于保證各加工表面的相互位置精度；從基準統一原則衍生基準重合、互為基準、自為基準等，保證各加工表面的相互位置精度。

以細長軸的加工為例，細長軸是指長度與直徑（L/D）大于25的軸。細長軸的加工要求比較嚴格，不僅要保證同軸度、對稱度、位置度、跳度，還要保證直線度、圓度、線輪廓度等。在加工過程中，不僅要考慮調質料，還要加中心架、刀架等輔助夾具，甚至可能需要反向走刀（從床頭走向床尾），且加工完后不能隨地亂放，必須垂直地面放置，以保證加工后的工件不變形。

3 裝配過程的控制

裝配過程中，零件的配合粗略分為滑動配合、過渡配合和緊配合等。許多等級的過盈配合屬于緊配合的一種，也就是相配對的軸徑（鍵寬）大于孔徑（鍵槽），這就要求采用特殊工具擠壓進去或利用熱脹孔經（或冷縮軸徑）使孔軸套在一起。過渡配合指可能間隙或過盈的配合，此時孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，此種配合是工作中最常用的設計之一。間隙配合是指動配合。

不了解配合的設計缺陷實例為：某農大學生計劃在管壁加工3個口（各120等分），并在里面實心軸端面銑出弧度，通過實心軸按壓彈簧后，孔露出，彈回后孔被堵住。然而軸滑動配合方式使孔與軸配合之間有間隙，無法起到應有的作用。

對樣機進行試制時，設計部門應具備一定的金屬加工工藝知識，力求簡化設計圖紙中的試制工藝，采用標準工具和機器設備，以縮短試制周期，降低試制費用。單件小批量的加工成本比大批量加工單件的成本高，所以購買標準零件更能節本增效，如齒輪、鏈等。近年來，很多工廠需要加工復雜的標準件，如變速箱、軸承座、萬向節、絲杠等工藝較為復雜的零件，這就要求設計人員查閱相關資料，并購買加工好的標準件，以減少成本和加工時間。另外，每個設計都不能想當然，一定要多看多用設計手冊。

某學生購買某厚度T近30 mm的鏈輪（如圖1（a）所示）后，試圖在其上進行攻絲，但由于其厚度不合理，工作進度非常遲緩。若其在鏈輪上進行車削加工，使T的厚度減少為攻絲厚度的1倍左右（如圖1（b）所示），即可輕松完成。同時，在進行樣機試制過程中，還遇到如圖2（a）所示的設計。此設計對右側錐形槽的理解有錯誤，使樣機試制人員誤認為是一種新型錐形卡簧，實為一個堵，加工后無法安裝。若對其進行改進，變成如圖2（b）所示的形式，即可加工裝配。

4 樣機裝配的要點

樣機試制的最后一道工序是裝配，裝配工作質量對樣機質量起決定性的作用。相對零件之間配合精度不符合要求，相對位置不準確，都會影響樣機的性能，甚至導致機樣無法工作。因此，裝配工作不能粗心大意。

不按工藝要求操作，就無法裝配出質量好的樣機。裝配質量差的機具精度低、性能差、消耗大、壽命短，會帶來很大的經濟損失；相反，雖然有的零件精度不高，但經過仔細裝配、精確地調整，仍可裝配出性能良好的樣機。

裝配是一項十分重要和細致的工作，必須按照技術要求認真進行，其工作要點為：

1） 做好零件的清理和清洗工作；

2） 相對表面的配合和連接前，一般加注潤滑油；

3） 相配零件的配合尺寸要準確；

4） 裝配過程中邊裝配邊檢查，發現問題及時解決；

5） 試機前，認真檢查樣機的裝配情況，并對過程進行監視。

參考文獻

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Abstract： The article introduces main function and basic mission of prototype trial in agricultural machinery production. Based on the operating experience of prototype trial， it used the method of processing example analysis to discuss the control of position tolerance and assembling process in the processing， and summarized the key points in the process of prototype assembling， provided a reference for related working of agricultural machinery prototype trial.

Key words： prototype trial； agricultural machinery； position tolerance； assembling process