機(jī)械設(shè)計與制造中的零件倒角初探

楊振

【摘 要】機(jī)械設(shè)計與制造中零件倒角的設(shè)計和加工精度，直接影響著機(jī)械設(shè)備的整體加工質(zhì)量，并影響了機(jī)械設(shè)備的使用安全。為了提高機(jī)械設(shè)計制造中零件倒角的加工處理精度，首先要求設(shè)計人員做好倒角的設(shè)計，并在設(shè)計圖紙中明確標(biāo)準(zhǔn)。加工人員則要把握好圖紙中零件倒角的加工精度和角度要求，并按照操作規(guī)范和加工流程嚴(yán)格操作加工，確保零件倒角加工質(zhì)量和精度。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計與制造；零件倒角

一、零件倒角的基本類型

從倒角類型的角度上來說，可以按照倒角角度或者是倒角精度對其進(jìn)行劃分。一般來說，可以歸納為以下兩個方面：（1）在按照零件倒角角度進(jìn)行劃分的過程當(dāng)中，機(jī)械設(shè)計與制造過程當(dāng)中比較常見的零件倒角可以分為（1）45°倒角，（2）非45°倒角這兩種類型。其中，45°倒角相對常見的表現(xiàn)方式為2×45°形式，而非45°倒角當(dāng)中相對常見的表現(xiàn)方式為3×60°以及2×60°這兩種類型；（2）在按照零件倒角角度精度進(jìn)行劃分的過程當(dāng)中，主要是按照零件倒角是否存在倒角角度精度要求這一標(biāo)準(zhǔn)加以界定的。對于（45°±1°）此類形式的零件倒角而言，可將其定義為具備精度要求的零件倒角。同時可將非此類形式的零件倒角定義為無精度要求的零件倒角。

從倒角作用的角度上來說，在機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的實施過程當(dāng)中，通過設(shè)置零件倒角的方式，可以達(dá)到如下幾個方面的重要作用：（1）發(fā)揮勞動保護(hù)職能，在機(jī)械設(shè)計與制造過程當(dāng)中有效去除零件銳邊毛刺，同時使相關(guān)工作人員在針對這部分零件進(jìn)行裝配或者是拆卸的過程當(dāng)中，人身的安全得到保障；（2）能夠方便此類零件在機(jī)械制造過程中裝配作業(yè)，在節(jié)約裝配時間的同時，達(dá)到保障零件裝配作業(yè)質(zhì)量的重要目的；（3）在零件倒角作用之下，倒角能夠發(fā)揮相對于密封件的導(dǎo)向以及減阻功效，確保密封件不會在機(jī)械設(shè)計與制造的過程當(dāng)中出現(xiàn)損壞或者是影響質(zhì)量性能的問題；（4）對于諸如操作閥門、控制閥門一類的液壓元件而言，零件倒角還能夠起到密封整個液壓元件的重要目的，以保障其質(zhì)量穩(wěn)定。

二、機(jī)械設(shè)計與制造中倒角的注意事項

1、倒角與裝配精度

在生產(chǎn)過程中，倒角對裝配保證機(jī)床精度有明顯的影響。倒角不好或角度不對，都會直接影響裝配的質(zhì)量，從而不能保證部件乃至整機(jī)的質(zhì)量。例如，在搖臂鉆床主軸裝配時，與軸承配合的臺階面，原為0.5x45°倒角，裝配時由于軸承加熱時溫度不夠或軸承稍微傾斜一點，致使軸承與主軸相對位置不正，造成主軸半邊拉毛劃傷，破壞了原有精度。裝成整機(jī)后，主軸內(nèi)錐跳動就會超差。后經(jīng)技術(shù)主管部門的同意，在主軸軸承臺階處加一導(dǎo)向性倒角，這樣裝配時，軸承沿著導(dǎo)向進(jìn)入配合面，從而既方便了裝配操作，又能較好地保證了精度。在其他機(jī)床的軸類零件中，也存在著類似的現(xiàn)象，由于倒角不對或不夠，直接影響軸承裝配后的部件精度。

2、倒角與加工工藝性

倒角對加工工藝性也有影響。例如在車床床身導(dǎo)軌的加工中，平導(dǎo)軌極易在邊緣上形成鋸齒狀，而三角導(dǎo)軌卻不會產(chǎn)生此類情況。究其原因，三角導(dǎo)軌側(cè)面與導(dǎo)軌面是45°夾角，而平導(dǎo)軌與側(cè)面則是90°的夾角，所以在刨削或銑削過程中，極易將平導(dǎo)軌邊緣損壞。這就勢必要增加淬火和磨削工藝的難度。在采用了平導(dǎo)軌刨削時倒角2*45°后，則避免了邊緣產(chǎn)生鋸齒狀的缺陷，從而不再增加其他的工藝措施，即可保證床身的質(zhì)量。

3、倒角與使用壽命

機(jī)床齒輪的倒角，特別是車頭箱換檔齒輪的倒角，直接影響到機(jī)床的使用壽命。YC一DA車床在廠內(nèi)試用期間，車頭箱內(nèi)換檔齒輪，由于倒角為圓弧形，所以換檔時易互相碰撞而膨漲，從而易磨損，使用了一年左右的時間，則要重?fù)Q齒輪。然而外銷DA車床，換檔齒輪采用三角形（尖頭形）倒角且又有二次倒角，換檔容易，減少了碰撞次數(shù)，不易產(chǎn)生膨漲現(xiàn)象，因而不易產(chǎn)生磨損，增加了使用壽命。

4、倒角與安全性能

倒角對機(jī)床的使用性能有較大影響，這是人所共知的。特別是倒角的形狀，影響更為明顯。例如，車頭箱換檔時，齒輪倒角為圓弧形時，無論在機(jī)床檢查驗收過程中或?qū)嶋H使用中，都不能保證一次上檔，而經(jīng)過多次換檔才能正式上檔，導(dǎo)致使用不方便，增加了撞擊與磨損的機(jī)會，使機(jī)床的使用性能受到直接影響。倒角不當(dāng)，對機(jī)床振動也有明顯影響。例如，主軸尾端的倒角，如果不正（與內(nèi)孔不同軸），由于工藝上該倒角起中心孔作用，從而會造成主軸內(nèi)外圓（尾部）不同軸，使得主軸壁厚不一致（圖1），使主軸偏重。這時，如果主軸系統(tǒng)組裝時，未能嚴(yán)格進(jìn)行動平衡試驗，則會造成機(jī)床的明顯振動。

5、倒角與安全性能

各種零件的鍵槽、軸端或臺階、孔口，均需進(jìn)行倒角，未注明倒角的也必須形成0.5x45°的倒角。否則，極易對操作者造成傷害。各類磨削零件，淬火類零件，必須在該工序前進(jìn)行倒角，而且倒角的大小蘿考慮后道工序的加工量在內(nèi)。例如床身導(dǎo)軌的倒角，必須淬火前進(jìn)行，否則極易燒損，而且必須把磨削量考慮在內(nèi)，否則磨削工序完成后，倒角部分被磨掉后會形成尖銳的一條邊，對裝配操作工、檢驗人和用戶就會造成不必要的傷害。

【參考文獻(xiàn)】

[1]范明明.零件倒角加工的數(shù)控車削新方法[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2017，30（03）：110-112.

[2]張武.零件倒角在機(jī)械設(shè)計與制造中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（04）：117-118.

[3]滿清海.機(jī)械設(shè)計與制造中零件的倒角研究[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016，42（10）：83-84.

[4]宋奇慧，許光馳，吳寶森.模具零件加工中圓孔倒角刀具的設(shè)計[J].航空制造技術(shù)，2013（14）：106-108.

[5]劉榮基.機(jī)械加工零件倒角與倒圓的簡便取值法[J].煙臺大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)與工程版），1990（02）：46-51.