機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的零件倒角研究

楊 萍

（云南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650203）

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程當(dāng)中，倒角雖然是極為細(xì)小的組成部分之一，但其在保障機(jī)械設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量的過程當(dāng)中，所發(fā)揮的重要意義是極為突出的。如果在設(shè)計(jì)與制造過程當(dāng)中，對(duì)于零件倒角的處理不夠有效，則將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行性能的發(fā)揮產(chǎn)生極為不利的影響。常規(guī)意義上，零件倒角主要起到磨平銳邊毛刺的作用，但隨著相關(guān)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)零件倒角對(duì)于提高裝備質(zhì)量，相關(guān)元件密封性能、降低阻力而言均有著不容忽視的價(jià)值，可以說是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中需要重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在。本文試針對(duì)以上相關(guān)問題做詳細(xì)分析與說明。

一、零件倒角的基本類型與作用分析

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(duì)其進(jìn)行劃分。一般來說，可以歸納為以下兩個(gè)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(jì)與制造過程當(dāng)中比較常見的零件倒角可以分為①45°倒角，②非45°倒角這兩種類型。其中，45°倒角相對(duì)常見的表現(xiàn)方式為2×45°形式，而非45°倒角當(dāng)中相對(duì)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(duì)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(shí)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(jì)與機(jī)械制造的實(shí)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(gè)方面的重要作用：（1）發(fā)揮勞動(dòng)保護(hù)職能，在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程當(dāng)中有效去除零件銳邊毛刺，同時(shí)使相關(guān)工作人員在針對(duì)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(shí)間的同時(shí)，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(duì)于密封件的導(dǎo)向以及減阻功效，確保密封件不會(huì)在機(jī)械設(shè)計(jì)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(duì)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(gè)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(jì)中零件倒角相關(guān)問題分析

從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度上來說，在零件倒角設(shè)計(jì)作業(yè)的實(shí)施過程當(dāng)中，所存在的問題主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：（1）選擇上存在失誤：特別是對(duì)于剛剛走上機(jī)械設(shè)計(jì)工作崗位，相關(guān)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)還不夠豐富的員工而言，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，零件倒角相對(duì)于總成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及裝配特點(diǎn)還不夠熟悉，從而導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于零件倒角角度取值的選擇不夠合理。舉例來說，在液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，液壓油缸內(nèi)腔裝O型圈進(jìn)口位置需要設(shè)置零件倒角，而不具備工作經(jīng)驗(yàn)的人員往往會(huì)選取比較常見的45°或者是60°倒角。然而，在后續(xù)制造過程當(dāng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)：零件倒角選擇不夠合理，不但無法保障其導(dǎo)向性能以及減阻性能的有效發(fā)揮，同時(shí)還可能導(dǎo)致O 型圈被切壞。針對(duì)這一實(shí)際情況，要求技術(shù)人員需要充分明確各類零件在總成中的作用，深入掌握機(jī)床的加工以及裝配特點(diǎn)，確保所選取的零件倒角角度的合理性，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平；（2）標(biāo)注不夠合理：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，機(jī)械制圖當(dāng)中對(duì)于零件倒角的標(biāo)注方法已具備比較明確且詳盡的規(guī)定，在實(shí)際工作中直接遵循上述規(guī)定即可。但還需要注意的一點(diǎn)是：對(duì)于能夠采取直接方式標(biāo)注的零件倒角，就應(yīng)當(dāng)避免采取間接性的標(biāo)注方法（直接標(biāo)注與間接標(biāo)注最突出的差異性在于：直接標(biāo)注模式下，機(jī)械制造過程中不需要對(duì)零件倒角角度進(jìn)行反復(fù)計(jì)算）。以此種方式，確保零件倒角角度標(biāo)注的直觀性，提高角度標(biāo)注精確性與可靠性。

三、機(jī)械制造中零件倒角相關(guān)問題分析

從機(jī)械制造的角度上來說，在零件倒角制造作業(yè)的實(shí)施過程當(dāng)中，所存在的問題主要可以歸納為以下幾個(gè)方面：（1）在機(jī)械制造作業(yè)實(shí)踐過程當(dāng)中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)相關(guān)零件在加工作業(yè)過程當(dāng)中出現(xiàn)部分應(yīng)當(dāng)?shù)菇堑牧慵閳?zhí)行倒角操作。同時(shí)，相關(guān)人員在零件裝配作業(yè)過程當(dāng)中可能出現(xiàn)切壞液壓油缸內(nèi)腔裝O 型圈或者是油封的問題，由此導(dǎo)致液壓缸在磨合過程當(dāng)中產(chǎn)生不同程度上的漏油問題；（2）在機(jī)械制造作業(yè)實(shí)施過程當(dāng)中，可能發(fā)現(xiàn)零件倒角角度與機(jī)械制造圖紙上的相關(guān)數(shù)據(jù)存在一定的偏差。產(chǎn)生這一問題的最主要原因在于：圖紙上采取間接方式所標(biāo)注的零件倒角在機(jī)械制造過程當(dāng)中被當(dāng)做直接性標(biāo)注零件倒角而加工，進(jìn)而引發(fā)偏差；（3）在加工精度方面存在一定的問題。特別是對(duì)于諸如安全閥一類，對(duì)零件倒角角度有特殊要求的機(jī)械制造作業(yè)而言，加工過程當(dāng)中過于粗糙，表面研磨不夠有效，由此勢(shì)必會(huì)使得零件倒角密封性能不夠嚴(yán)格，出現(xiàn)液壓缸泄漏或者是使用壽命低下的問題。若能夠在機(jī)械制造過程當(dāng)中，合理解決此項(xiàng)問題，則勢(shì)必會(huì)對(duì)提高整個(gè)液壓缸系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性產(chǎn)生極為深入的影響。

四、孔口倒角工藝方法分析

在有關(guān)孔口倒角作業(yè)的開展過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)選取何種類型的孔口倒角工藝方法，這一問題的確定需要充分結(jié)合基本孔的直徑單位加以考量。相關(guān)工作人員需要在充分考慮基本孔自身裝配關(guān)系以及孔口倒角技術(shù)要求的基礎(chǔ)之上選取綜合優(yōu)勢(shì)最為突出的工藝方法，以此種方式保障孔口倒角質(zhì)量的穩(wěn)定性。具體而言，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，常見的孔口倒角工藝方法主要可以歸納為以下幾點(diǎn)。

（一）孔口锪鉆倒角工藝方法分析

在應(yīng)用锪鉆進(jìn)行孔口倒角作業(yè)的過程當(dāng)中，多以鉆床為主要設(shè)備?？卓诩庸ね瓿芍?，需要立即應(yīng)用锪鉆對(duì)孔口進(jìn)行倒角處理?？梢哉f是現(xiàn)階段孔口倒角工序中最為常見的工藝方法之一。一般來說，在應(yīng)用锪鉆進(jìn)行孔口倒角處理的過程當(dāng)中，主要表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面的顯著特點(diǎn)：（1）基本孔直徑在φ65 單位以下；（2）孔口倒角對(duì)于機(jī)械制造加工粗糙度的要求在Ra6.3 單位以上；（3）制造加工過程中對(duì)于孔口倒角的高度要求并不嚴(yán)格，多為未標(biāo)注狀態(tài)；（4）在孔口倒角作業(yè)實(shí)施過程當(dāng)中，需要達(dá)到去除孔口尖角毛刺的目的。還需要特別注意的一點(diǎn)在于：對(duì)于存在密封性要求的孔口倒角作業(yè)而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中對(duì)于倒角角度以及倒角粗糙度有著比較高的要求。因此，在采取常規(guī)锪鉆對(duì)其進(jìn)行預(yù)加工處理的基礎(chǔ)之上，還需要應(yīng)用專用鉸刀工具對(duì)其進(jìn)行必要的修整處理。

（二）孔口車削倒角工藝方法分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，眾多針對(duì)孔口倒角所采取的加工工藝方法當(dāng)中，車削是最常見，同時(shí)適應(yīng)范圍最廣的倒角工藝方法之一。最突出的特點(diǎn)在于：在車削倒角工藝方法作用之下，其所能夠適應(yīng)的孔口倒角加工粗糙度范圍可實(shí)現(xiàn)Ra0.4～Ra12.5。具體來說，在應(yīng)用車削倒角工藝進(jìn)行孔口倒角加工處理的過程當(dāng)中，按照進(jìn)刀方向的差異性，可將工藝方法的應(yīng)用劃分為下面三種主要類型：（1）軸向進(jìn)刀加工工藝；（2）徑向進(jìn)刀加工工藝；（3）雙向進(jìn)刀加工工藝。在實(shí)際工作過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)采取何種方法進(jìn)刀，這一問題主要是由孔口倒角的寬度以及粗糙度所決定的。同時(shí)，除雙向進(jìn)刀工藝方法需要通過直接插補(bǔ)的方式滿足加工倒角角度之外，軸向以及徑向進(jìn)刀工藝方法作用下，對(duì)于孔口倒角角度的滿足需要采取刀具切削刃角度附合的方式所實(shí)現(xiàn)，以此保障孔口倒角加工質(zhì)量的可靠性。

五、結(jié)束語

通過以上分析不難發(fā)現(xiàn)：在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，倒角雖然是極為細(xì)小的組成部分之一，但其在保障機(jī)械設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量的過程當(dāng)中，所發(fā)揮的重要意義是極為突出的。如果在設(shè)計(jì)與制造過程當(dāng)中，對(duì)于零件倒角的處理不夠有效，則將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行性能的發(fā)揮產(chǎn)生極為不利的影響。做好此項(xiàng)工作，不但能夠確保零件銳邊毛刺的有效去除，同時(shí)對(duì)于提高其密封性能等也有著重要意義?？偠灾疚尼槍?duì)有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程當(dāng)中，零件倒角所涉及到的相關(guān)問題做出了簡(jiǎn)要分析與說明，并以孔口倒角作業(yè)為例，詳細(xì)闡述了孔口倒角工藝方法的選取，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

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