機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的零件倒角研究

王治浩

摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，倒角是其中極為細(xì)微的組成部分，但是卻可以起到十分重要的作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中注重零件倒角問題，提升零件倒角處理質(zhì)量。倒角不僅可以磨平毛刺，使其變得更加美觀，而且可以有效提升機(jī)械的系統(tǒng)性能，增強(qiáng)應(yīng)力集中，減小阻力。同時(shí)還可以縮短零件的裝配時(shí)間，更加方便快捷。本文對機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中零件倒角的作用、類型以及功能進(jìn)行分析，并對其中的問題以及建議進(jìn)行探討，以提升零件的性能與使用效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；零件；倒角；問題

1零件倒角的作用、類型與功能

1.1作用

隨著零件加工精度的不斷提升，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中倒角的作用更加突顯，而其運(yùn)用主要包括：第一，倒角可以消除銳角與毛刺，這樣不僅可以使零件更加美觀，而且可以降低對人的傷害機(jī)率，為員工的人身安全提供可靠保障；第二，倒角可以使機(jī)器更加平滑、通暢地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在降低阻力的同時(shí)對機(jī)器進(jìn)行有效保護(hù)；第三，可以顯著節(jié)省對零件進(jìn)行安裝的時(shí)間，更加方便快捷，容易進(jìn)行裝配。

1.2類型

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，可以由角度與精度兩個(gè)方面對倒角類型進(jìn)行劃分。從角度來看，零件倒角可以分為45°倒角與非45°倒角兩種。如圖1和圖2所示。其中在45°倒角中2*45°是最為常見的，而在非45°倒角中30°與60°是常用角，并且2*30°與2*60°兩種形式最為常見。從精度來看，零件倒角可以分為精度倒角和非精度倒角兩種，其中精度倒角中零件倒角的形式通常就是45°加或減1°的倒角，其他的均為非精度倒角。

圖1 45°零件倒角

圖2 非45°零件倒角

1.3功能

1.3.1方便對中

這類倒角十分常用，都是為了提升對中的方便性而設(shè)計(jì)的，在進(jìn)行安裝的過程中，需要將倒角的一端向下。倒角雖然是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中的細(xì)微部分，但如果缺少倒角，在實(shí)際維修過程中就會出現(xiàn)十分嚴(yán)重的問題。

1.3.2安裝便捷

零件倒角可以使零件安裝變得更加方便快捷。例如：氣缸套內(nèi)孔下部倒角，能夠使活塞連桿組以及氣缸套之間的組裝更加便捷。同時(shí)為了避免潤滑油由氣門桿與導(dǎo)管兩者中的間隙流入燃燒室，所以氣門導(dǎo)管內(nèi)孔上端倒角不能太大。

1.3.3潤滑

零件倒角可以用于潤滑。例如：活塞環(huán)倒角，無論是氣環(huán)還是油環(huán)都需要機(jī)械牛相應(yīng)的倒角處理，對活塞環(huán)進(jìn)行安裝時(shí)，將倒角比較大的一端向著活塞頂端，若活塞在使用過程中發(fā)生偏斜，倒角能夠在氣缸壁上進(jìn)行布油，不讓機(jī)油進(jìn)入燃燒室，從而確保活塞環(huán)的潤滑與安全。

2零件倒角中出現(xiàn)的問題

2.1經(jīng)驗(yàn)不足

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，尤其是對新手而言，時(shí)常會有不能正確選擇倒角度數(shù)情況的出現(xiàn)。例如：應(yīng)該選擇45°倒角，但是卻選擇了60°或者是30°倒角。同時(shí)工作人員還存在學(xué)習(xí)積累不足的問題，雖然他們對零件倒角的重要性有著足夠認(rèn)識，但是自身對整體機(jī)械的加工特點(diǎn)以及裝配特點(diǎn)沒有確切的全面了解，更加沒有進(jìn)行有效掌握，這是導(dǎo)致零件倒角不達(dá)標(biāo)的主要原因。

2.2粗心大意

在機(jī)械制造過程中，時(shí)常會出現(xiàn)工作人員的倒角處理與圖紙中設(shè)計(jì)內(nèi)容不一致的狀況，這就是因?yàn)楣ぷ魅藛T主觀粗心導(dǎo)致的。例如：圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中標(biāo)注的是30°倒角，但是工作人員卻倒成60°角。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，在條件允許的情況下盡可能應(yīng)用直接標(biāo)注，以避免相應(yīng)問題的出現(xiàn)。

2.3研磨不到位

在零件制造過程中，由于研磨不到位會對零件倒角造成嚴(yán)重影響，這是工作人員的工作態(tài)度問題，屬于主觀原因。

2.4操作不規(guī)范

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中零件倒角都有著相應(yīng)的操作規(guī)范，如果不遵照相應(yīng)規(guī)定的工序與規(guī)范實(shí)施操作，就會嚴(yán)重影響零件的倒角效果，這種影響可能是精度性的，也可能是使用性的。這樣會在零件裝配過程中，直接導(dǎo)致零件出現(xiàn)裂縫狀況，更嚴(yán)重的會直接導(dǎo)致零件作廢。例如：刀具材料、機(jī)頭轉(zhuǎn)速等，如果沒有按照相應(yīng)規(guī)范制度進(jìn)行操作，就會對倒角精度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3零件倒角問題的相應(yīng)建議

3.1主觀建議

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的零件倒角中，首先，需要操作人員給予倒角工作足夠的重視力度，所以工作人員需要提升學(xué)習(xí)能力，不斷增強(qiáng)業(yè)務(wù)水平，以提高零件的倒角質(zhì)量；其次，公司需要對相應(yīng)的培訓(xùn)活動進(jìn)行有效組織，讓員工可以對零件在機(jī)械系統(tǒng)中的作用進(jìn)行深入了解。同時(shí)還需要對工作人員細(xì)心謹(jǐn)慎的良好習(xí)慣進(jìn)行有效培養(yǎng)，并形成良好的工作作風(fēng)。在實(shí)際操作過程中，確定清楚之后再進(jìn)行操作；不懂就需要進(jìn)行詢問，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙開展操作，不可以以自身意愿進(jìn)行修改。

3.2客觀建議

加大對倒角工藝的深入研究，尤其是孔口倒角工藝的有效研究，要采用哪種方式進(jìn)行孔口倒角，需要對各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)人員與實(shí)際操作人員需要對孔口倒角的技術(shù)要求以及基礎(chǔ)孔裝配狀況進(jìn)行充分考慮，以對有著明顯優(yōu)勢的工藝進(jìn)行選用，并為孔口倒角所具備的穩(wěn)定性提供保障。

3.2.1孔口锪鉆倒角

在零件倒角操作過程中采用锪鉆倒角工藝，通常是以鉆床作為主件，在孔口加工好后，需要及時(shí)應(yīng)用锪鉆開展孔口倒角操作，這是目前孔口倒角工序中使用最為廣泛的工藝方法。此種工藝有著相應(yīng)特點(diǎn)：第一，基本孔的直徑必須比Ra6.5單位要小；第二，在機(jī)械制造過程中，為了滿足粗糙度的相應(yīng)要求，孔口倒角需要在Ra6.3單位以上；第三，在加工過程中通常沒有對孔口倒角的相應(yīng)高度進(jìn)行標(biāo)注；第四，在孔口倒角操作過程中，需要對孔口尖角上出現(xiàn)的毛刺進(jìn)行去除。此外，對于擁有相應(yīng)密封需求的孔口倒角，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對倒角的角度以及粗糙度制定較高要求。在對其應(yīng)用常規(guī)方法進(jìn)行預(yù)加工之后，還需要應(yīng)用專用的鉸刀工具對零件進(jìn)行有效修整。

3.2.3孔口車削倒角

在目前的技術(shù)條件下，在眾多孔口倒角工藝中車削是一種使用概率最高的方法，并且車削方法有著十分廣泛的適應(yīng)范圍。而車削所具備的特點(diǎn)就是，利用車削倒角工藝，其能夠在孔口倒角加工粗糙度為Ra0.4-Ra12.5單位之間進(jìn)行有效操作。同時(shí)在利用車削方法對孔口倒角進(jìn)行加工修整的過程中，以進(jìn)刀方向?yàn)橐罁?jù)，工藝方法可以分為三類，包括：第一，徑向進(jìn)刀車削加工工藝；第二，軸向進(jìn)刀車削加工工藝；第三，雙向進(jìn)刀車削加工工藝。而在實(shí)際加工制造過程中對哪種工藝進(jìn)行選用，需要以實(shí)際情況為依據(jù)，最重要的是看孔口倒角所要求的寬度與粗糙度。其中徑向以及軸向進(jìn)刀車削工藝需要有刀具切削刃角度進(jìn)行相應(yīng)附合，以滿足孔口倒角的相應(yīng)要求。而雙向進(jìn)刀車削工藝則需要應(yīng)用直接插補(bǔ)的方法來滿足孔口倒角的相應(yīng)要求。這樣才能夠?yàn)楦哔|(zhì)量完成孔口倒角加工提供確切保障。

4結(jié)束語

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，倒角是其中極為細(xì)微的組成部分，但是卻可以起到十分重要的作用，并且其內(nèi)部所涉及的工作原理較為復(fù)雜。所以說如果在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中沒有對零件倒角工作有足夠重視，就會為機(jī)械的良好運(yùn)轉(zhuǎn)帶來諸多問題，嚴(yán)重影響機(jī)械的安全性與實(shí)用性。因此，技術(shù)人員以及操作人員需要盡到自身職責(zé)，同時(shí)提升對不同條件、環(huán)境中倒角工藝的研究力度。細(xì)節(jié)決定成倍，重視機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中零件的倒角問題，為零件制造質(zhì)量提供確切保障，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王郡良，沈馨娥.內(nèi)孔橫槽倒角的結(jié)構(gòu)工藝性改進(jìn)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（22）：46.