機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的零件倒角研究

陳棟梁

（齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

倒角是整個(gè)零部件中重要的組成部分，然而在傳統(tǒng)機(jī)械加工過程中，往往忽略對零部件進(jìn)行倒角，隨著零部件加工精度的要求越來越高，對零件進(jìn)行倒角的意義越來越突出，缺少了倒角會對整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量造成重要的影響，會使液壓類元件出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致整個(gè)零部件的報(bào)廢，因此零件倒角在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮著重要的作用，下面對其進(jìn)行較為詳細(xì)的分析研究。

一、零件倒角類型及作用分析

（1）零件倒角基本類型 。a、按零件倒角角度不同將其劃分為45°和非45°兩種，其中2×45°倒角形式在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用最為廣泛，而2×60°及3×60°兩種倒角類型在非45°倒角中最為常用。b、按零件倒角精度不同將其分為有精度要求和無精度要求兩種，對有精度要求的零件倒角主要有（60°±1°）和（45°±1°）等表現(xiàn)形式。對于無精度要求的零件倒角在一定程度上降低了零件的加工精度。

（2）零件倒角作用。首先可以發(fā)揮勞動(dòng)防護(hù)的作用，能夠有效去除零部件中的銳邊毛刺，從而避免了操作人員在零部件裝配及拆卸中產(chǎn)生不必要的傷害；便于零部件在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的裝配作業(yè)，同時(shí)提高了零部件的裝配質(zhì)量；對密封件具有導(dǎo)向作用且能減小阻力，避免對密封件造成損壞；對諸如閥門類的液壓元件能夠起到良好的密封作用。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中零件倒角相關(guān)問題分析及研究

機(jī)械設(shè)計(jì)、制圖及制造是產(chǎn)生零件倒角問題的主要影響因素，因此，在設(shè)計(jì)零件圖紙初期，既要考慮到倒角在裝配中的作用，又要考慮到是否對后續(xù)機(jī)械制造過程造成影響。

（1）機(jī)械設(shè)計(jì)及制圖中零件倒角相關(guān)問題分析。零件倒角在機(jī)械設(shè)計(jì)及制圖的具體實(shí)施過程中，可能存在以下幾個(gè)方面的問題：a、設(shè)計(jì)選擇上失誤。對于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不豐富的機(jī)械設(shè)計(jì)人員，對機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配特點(diǎn)認(rèn)識不足，在制圖中往往忽略對倒角的標(biāo)注，或是設(shè)計(jì)不合理。比如裝O型密封圈的液壓缸內(nèi)腔需要進(jìn)行倒角處理，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)人員通常將倒角設(shè)計(jì)成45°或60°，倒角設(shè)計(jì)的不合理不僅不能發(fā)揮O型密封圈導(dǎo)向及減阻功能，或許對密封件造成損壞。所以機(jī)械設(shè)計(jì)人員要充分了解機(jī)械系統(tǒng)的內(nèi)外構(gòu)造，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

b、倒角精度標(biāo)注不合理。機(jī)械制圖中對零件倒角的標(biāo)注有明確的規(guī)定，對于能夠直接進(jìn)行標(biāo)注的按照規(guī)定進(jìn)行標(biāo)注，采用間接標(biāo)注需要進(jìn)行反復(fù)計(jì)算會對其加工精度造成直接的影響。

（2）機(jī)械制造中零件倒角相關(guān)問題分析。零件倒角在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，可能會出現(xiàn)以下幾個(gè)方面的額問題：a、零件在機(jī)械制造加工過程中，本應(yīng)需要倒角的地方未進(jìn)行倒角，操作人員在機(jī)械裝配過程中倒角往往會對裝O型密封圈的液壓缸內(nèi)腔造成損壞，隨著液壓缸的不斷磨合會產(chǎn)生不同程度的漏油問題。b、零件倒角的實(shí)際加工角度與圖紙上標(biāo)注的角度存在一定的偏差，造成這一偏差的原因可能為：圖紙上采用間接的倒角方式在機(jī)械制造加工中誤當(dāng)作直接標(biāo)注方式進(jìn)行制造，從而引發(fā)偏差。c、加工操作規(guī)范不當(dāng)。在對零件進(jìn)行制造加工過程中，注重零件倒角時(shí)的加工工藝及合理安排加工工序，倘若其安排不合理，會對零件倒角造成直接影響，裝配時(shí)會產(chǎn)生間隙，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致零件報(bào)廢。d、加工精度存在一定問題。由于液壓元件（安全閥）的精度要求較高，車床機(jī)頭轉(zhuǎn)速、刀具材質(zhì)、進(jìn)退到刀速度、操作人員經(jīng)驗(yàn)等都會對倒角精度造成直接影響，使得加工的倒角較為粗糙，造成零件倒角的密封性不達(dá)標(biāo)，出現(xiàn)液壓油缸泄漏，降低使用壽命。若能妥善解決好這一問題，可以使液壓系統(tǒng)得到高效可靠的運(yùn)行。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中對零件倒角的幾點(diǎn)建議

1 對機(jī)械設(shè)計(jì)人員的幾點(diǎn)建議。加強(qiáng)對零件倒角重視，確保倒角選擇的正確性和合理性。了解零件在整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的作用，掌握機(jī)床等加工設(shè)備的加工及裝配特點(diǎn)，提高初級設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平；工程圖紙上標(biāo)注倒角力求簡單直觀，以便于操作者加工。在確保圖紙空間允許的前提下，盡量采用直接標(biāo)注方法；重要零件倒角應(yīng)具有技術(shù)要求，確保機(jī)械 產(chǎn)品加工的可靠性。

2 對機(jī)械制造人員的幾點(diǎn)建議。加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力的學(xué)習(xí)水平，不斷提高掌握業(yè)務(wù)理論水平和操作技能的能力；細(xì)心加工零件倒角，看清圖紙，特別是采用間接方式標(biāo)注的倒角，務(wù)必?fù)Q算正確；對于倒角要求特別高的零件，務(wù)必認(rèn)真對待，仔細(xì)加工，嚴(yán)格按照圖紙的要求進(jìn)行加工。

四、孔口倒角工藝分析

在進(jìn)行孔口倒角加工過程中，孔口倒角的工藝方法很多，具體采用何種方法，要具體結(jié)合孔的直徑尺寸，裝配關(guān)系及技術(shù)要求等基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，從而確保倒角加工質(zhì)量的可靠性。針對當(dāng)前的技術(shù)條件，常用孔口倒角的工藝方法可歸納為以下兩種：

1 孔口锪鉆工藝。采用锪鉆加工倒角所使用的機(jī)床多為鉆床，待零部件孔加工完成后，之后采用锪鉆進(jìn)行倒角加工，采用此種方法加工倒角具備以下顯著特點(diǎn)：

首先，零部件孔的直徑尺寸小于φ65，加工粗糙度保證在Ra6.3以上，對倒角高度要求不高。其次，零部件倒角應(yīng)達(dá)到去除毛刺的目的，對零件倒角精度要求較高的液壓密封件（安全閥門），采用锪鉆倒角處理后，還需要使用專門鉸刀對其進(jìn)行修整。

2 孔口車削倒角工藝。車削倒角是現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛的倒角工藝方法，其加工的粗糙度在Ra0.4～Ra12.5范圍內(nèi)。依據(jù)進(jìn)刀方向的差異，將其分為軸向進(jìn)刀，徑向進(jìn)刀，雙向進(jìn)刀三種形式。至于具體選用何種進(jìn)刀方式，應(yīng)根據(jù)倒角寬度及粗糙度進(jìn)行選擇，以此保證孔口倒角加工質(zhì)量的可靠性。

結(jié)語

倒角盡管是整個(gè)零部件的細(xì)小的組成部分，但卻在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中發(fā)揮著重要的作用，不僅能夠有效去除零件的銳邊毛刺，提高零件的密封性能，還能影響零部件的裝配及產(chǎn)品的最終質(zhì)量，總之，機(jī)械設(shè)計(jì)與制中的倒角在機(jī)械行業(yè)領(lǐng)域中具有它存在和研究的意義。

[1]胡昌軍，錢瑞明.基于回轉(zhuǎn)切削機(jī)床的齒輪倒角加工運(yùn)動(dòng)分析與動(dòng)態(tài)仿真[J].機(jī)械傳動(dòng)，2008.