数控机床在农业机械加工中的应用

数控机床在农业机械加工中的应用

沐俊涛

昆明高级技工学校 云南 昆明 650033

摘要:作为世界型的农业大国，我国对于农业机械的加工、生产和制造都有着极高的重视度，并出台了相关的政策给予支持，而随着科学技术的发展，数控机床在农业机械加工过程中的应用也逐渐广泛。作为现代科学发展的重要产物，将数控机床应用于农业机械的加工应用中不仅可以提高机械制造效率,还可以有效降低生产成本,进而增强农业机械制造加工企业的市场核心竞争力，同时也代表着在信息化的时代背景下,农业机械的加工也正在朝着自动化的方向不断前进,有关其成本控制和资源节约方面也呈现出明显的进步趋势。基于此，本文从数控机床概念和农业机械加工的基本概述出发,分析了数控机床在农业机械加工中的应用，旨在为相关人员及研究提供参考。

关键词：数控机床；农业机械；机械加工

一、我国农业机械使用现状

改革开放以来，由于农业机械化程度的提高，我国农业基本建设加速，农业机械发展迅速，目前已有内燃机、拖拉机、运输机械、收获机械、牧业机械、拖内配件等小型机械行业，并形成了一套完备的工业体系^[1]。农业机械技术的迅速发展和推广加速了农户的就业环境改善以及农村农业劳动力与劳动技术水平的改良，从而对新农村建设以及农村经济的发展具有显著的推动作用。纵观我国目前农业机械需求及使用现状，主要有下列特点：

（一）农业机械在我国的发展前景良好

中国是一个幅员辽阔的国家，也是一个世界性的农业大国。数据显示，我国拥有十五亿亩的农田，每年的相关作物产出总量居世界前列，但与发达国家相比，我国目前的农业机械利用率仍然较低，例如根据中国消费者协会的统计显示，在2006年，南方地区的稻谷收割机的使用率只有20%，北方则更是主要依靠人力进行成熟农作物的收割，由此可见，农业机械在我国农村地区仍然存在着巨大的市场需求，并且随着我国新农村建设的逐步开展，农村工业化的不断深入，农业机械在未来的发展中仍具有极大潜力。

（二）农业机械购置的差异性和层次性问题

由于全国幅员辽阔，农村分布也较为零散，导致有关农业机械的购置很少能像城镇居民一样进行农业机械的集中采购，而这就造成了农村市场中农业机械购置的差异化和层次化。第一，农村地区之间的农业机械购置程度不同，而且诸如平原、丘陵、山区、草原等不同地区对农用机械的需求也不同。第二，即使同一地区的农户间也存在着不同的富裕程度，用以农业机械购置的资金也不尽相同，因此在他们购置农业机械时也有着一定的差别。第三，中国的农村市场也呈现出层次分明的特点，大体分为东部沿海地区、中部平原地区和西部内陆地区三个层次，这三个层次的农村市场中的农业机械消费心理和消费结构也都存在差异^[2]。

（三）农村购置农业机械以实用为主

目前，我国的农户对农业机械的消费观念较为单纯，农业机械消费仍处在功能实际需要的状态，农户更加注重的仍旧是机械的实际效用，对农业机械的个性化和审美价值的关注相对较少。农户的功能性消费意识主要体现在以下方面：一是农业机械的实用价值，农户更加注重农业机械的实用性能，并能够很好的适应农村的消费水平和消费习惯，而不注重农业机械的美观程度；二是农业机械价格低廉，在保证农用机械的实用性和使用寿命的基础上，农户对农业机械的性价比要求更高。三是农业机械的简便性，就目前而言，多数农户的基础文化程度不高，难以操作较为复杂的农业机械，因此也就更加追求农业机械的使用简单，只要具备基础的农业机械实用功能，且容易操作、维修方便便好。

二、数控机床概念

机械工业是近代工业的重要组成部分，在过去的数十年里，由于微电子技术、计算机技术等的迅速发展，再加上数字控制技术的兴起，使机械工业产生了翻天覆地的变革，其中尤以数字控制技术在机械行业中的运用最为突出。将数字控制技术与机械工业相结合可以制造出数控机床、数控绘图仪等一批先进、科学技术程度较高的生产设备，并以此形成一个完整的生产体系，进而实现设计、制造、检验和生产全过程的自动化。

（一）数控机床组成及工作原理

数控机床主要是由输入输出装置、数控系统、伺服系统和机床本体组成^[3]。如图1:

图1数控机床组成

数控机床工作原理：首先是依据被加工工件的设计图纸和工艺方案，使用规定的编码和编程编写出一套加工程序，再输入到数控设备中，进而通过该设备对机床主运动进行控制，实现机床对被加工工件的运动方向、速度和位移的调节，以及其它操作，例如切换工具、工件夹紧、松开和冷却等，最终使得加工工具和被加工工件以及其它机械设备严格地按数控设备中的工序、轨迹和参数来完成工件甚至机械设备的加工。

（二）计算机数控系统

计算机数控系统是数控机床中的一个重要部件，其是一种配有接口电路和伺服系统的专门计算机，并通过执行其储存器中的一些指令来完成部分或全部的数控功能。计算机数控系统的核心是数控设备，其主要功能是对加工机械的移动进行控制，实现对各类工件的加工。有关计算机数控系统的基本操作流程为：输入、解码，处理、插补、定位与控位、电机带动。数控设备是一种软件以硬件为支撑的功能型设备，因此通过改变软件便可以修改或扩充功能性能，所以数控设备及数控系统都具有较强的柔性。一般来说，数控设备的软件是由专业研发单位开发的专用软件，所以在利用数控机床进行零件的加工制造时，只需要遵循产品图纸和工艺方案输入零件加工程序便可。

三、数控机床在农业机械加工中的应用

目前，我国农业机械主要包括农业动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等，而广义上的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂和食用真菌培养等农村副业机械。由此可见，农业机械属于相对概念，主要指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称^[4]。农业机械属于农机具，在其加工制造时，相当部分工艺需要进行表面的打磨钻孔，但受到技术加工条件的限制，使得一般情况下都是通过人工进行打磨钻孔，不仅浪费人力，打磨效率较低，还降低了机械加工的工作效率，因此亟需一种自动化程度、制造精度较高的全新机械加工方法以解决此类问题，数控机床的出现便很好的弥补了此项空缺。作为自动化加工方式的代表，数控机床技术对于农业机械的加工、生产、制造都有着显著的应用优势，将其用于农业机械的加工，不但可以大幅度提升机械的生产效率，而且还可以减少生产成本和人力成本。

目前，我国的数控机床已经逐渐实现20轴和40轴联动技术，其在农业机械的生产和加工中也已步入大范围普及化的阶段。当下，以数控机床精细化处理的生产思想来进行农业机械设备的生产和加工，在精准播种、精密加工等领域中都起到了很大的推动作用。以小型PLC控制器为例，将其应用于农业机械锥齿轮的 加工中，能够改变传统的手工作业平台和分度盘的使用方式，进而提升农业机械的制造加工效率。因此，对于现代农业机械加工制造企业，应加大对数控机床的投入力度，充分发挥其功能。例如，使用数控机床机器人与自动化工具来实现机械框架的焊接；在数控弯曲机上进行激光下料裁剪，实现对料斗的处理；利用PLC控制的制壳器浇注铁水，可以实现播种机的加工。综上所述，在农业机械的生产和加工上，数控机床具有许多人力所不能取代的突出功能，为提高企业的核心竞争能力带来了较高收益。

四、结束语

目前，在我国农业机械加工行业中，以数控机床为代表的数控设备的大量使用，不但显著提高生产效率、保证机械加工质量，还有效缩短了加工时间、节约加工成本、减少人力劳动强度，并改善其工作环境，为实现以数控机床为主的全自动流水加工作业提供了必要条件，由此可见，数控机床的发展趋势能够促进我国机电一体化水平，进而带动国家农业行业的快速发展。

参考文献

1. 彭烨.数控机床在农业机械加工中的应用[J].南方农机,2020,51(24):44-45.

2. 覃秋妹. 数控技术在现代机械加工中的应用[J]. 湖北农机化,2020(11):80-81.

3. 闫妍, 周丽娜. 试析数控技术在机械加工中的应用[J]. 农家参谋, 2020, 648(5):173-173.

4. 朱孔升.数控技术在机械加工机床中的应用研究[J].当代农机,2021(5):58-59.