淺析電動(dòng)工具中倒角的作用與特征

李孝忠

（ 浙江亞特電器有限公司 浙江 嘉興 314009 ）

淺析電動(dòng)工具中倒角的作用與特征

李孝忠

（ 浙江亞特電器有限公司 浙江 嘉興 314009 ）

介紹倒角特征在電動(dòng)工具零件中的相關(guān)應(yīng)用及其實(shí)際作用，對在工具制造中因倒角問題引發(fā)的相關(guān)不良現(xiàn)象作具體分析，提出預(yù)防和解決方法。

電動(dòng)工具；倒角；作用 ；問題；分析

0 引言

電動(dòng)工具產(chǎn)品由諸多的塑膠件、五金件等多種類零件組裝而成，對于多種零件而言，倒角是各類零件共通的結(jié)構(gòu)特征。從產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、使用、評價(jià)等環(huán)節(jié)反饋的因零件倒角問題帶來的整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量問題并不少見，值得制造商在設(shè)計(jì)和制造過程加以重視。

1 概述

一般，把工件的棱角切削成一定斜面的加工被稱之為“倒角”。為了去除零件上因機(jī)加工產(chǎn)生的毛刺，也為了便于零件裝配，通常在零件端部做出倒角。

2 基本特征

通常情況下，倒角分為倒斜角和倒圓角兩種類型，倒斜角按角度又可分為45°和非45°。

去除毛刺和工件邊緣的鋒利可較大程度地減少零件搬運(yùn)、裝配、拆解過程中的相互碰撞損傷，同時(shí)減少傷人概率，使零件外觀形象得到提升。

1）零件間在裝配過程中的導(dǎo)向

零件倒角，便于互相裝配，且可較好提升裝配質(zhì)量，如軸承內(nèi)孔和外緣的倒角、齒輪內(nèi)孔倒角等。對于密封件來說，除具有導(dǎo)向作用外，還可防止零件間裝配中損壞密封件。

2）零件間在工作運(yùn)行中的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向

零件間相互運(yùn)動(dòng)中，配合面的端面若有倒角可更好導(dǎo)向，減少零件在相對運(yùn)動(dòng)中被刮傷，有利于潤滑油的潤滑。如在電錘中，氣缸內(nèi)鋁活塞的端面倒斜角（見圖1）；在往復(fù)鋸中，往復(fù)桿的后端面倒斜角（見圖2）。

圖1 電錘氣缸內(nèi)鋁活塞端面倒斜角

圖2 往復(fù)桿的后端面倒斜角

3）定位

因料件的工藝特點(diǎn)，在兩表面相交處存在圓角，而一定尺寸的倒角可避開存在的圓角，確保定位準(zhǔn)確。

4）減小表面相交處的內(nèi)應(yīng)力

減小模具成型零件的內(nèi)應(yīng)力。一些需注塑、壓鑄、澆鑄、吹塑等模具成型的零件，在兩個(gè)表面的相交處，一般采用圓角；減小零件的熱處理內(nèi)應(yīng)力，加強(qiáng)軸類零件的強(qiáng)度。零件經(jīng)過倒角后，在熱處理時(shí)，應(yīng)力得到一定程度釋放，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)重新分布，不易出現(xiàn)裂紋，變形也會(huì)減小。尤其是對一些尺寸相差較大的輸出軸臺(tái)階，為了提高零件的強(qiáng)度，減少零件的斷折機(jī)率，必須進(jìn)行倒角，如電鉆輸出軸螺紋端臺(tái)階倒圓角（見圖3）；減小機(jī)加工造成的內(nèi)應(yīng)力，該因素對電動(dòng)工具產(chǎn)品影響較小。

圖3 電鉆輸出軸螺紋端臺(tái)階倒圓角

另外，在各類需用模具生產(chǎn)的零件制品中，零件的倒角可提高模具強(qiáng)度，延長模具使用壽命；在各類需用注塑、壓鑄、澆鑄、吹塑等模具成型的的零件制品中，零件的圓角有利于充模時(shí)熔料的流動(dòng)，同時(shí)還可以克服制件轉(zhuǎn)折處由于局部過厚出現(xiàn)塌坑等缺陷；有的零件特別要求的倒角處理。如因美觀需求，且表面可以允許少許突出，裝配沉頭螺釘時(shí)，需要有與沉頭螺釘面配合的倒角內(nèi)孔；操作者的舒適度需求。操作者在操作工具過程中，工具的可觸及部位存在尖角，會(huì)讓操作者感覺硌手；零件倒角是否規(guī)范，通常是考察供應(yīng)商品質(zhì)高低的細(xì)節(jié)之一。

3 問題分析

3.1 裝配部位無倒角

1）走線槽無倒角

一般，走線槽無倒角（見圖4）通常發(fā)生于工作經(jīng)驗(yàn)較少的設(shè)計(jì)人員，主要在于對安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)了解不夠，沒有完全按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。電動(dòng)工具要求內(nèi)部走線應(yīng)適當(dāng)?shù)囟ㄎ慌c固定，避開銳邊，使其避免損壞。一般走線槽應(yīng)窄于連接線，在將連接線壓卡入走線槽內(nèi)時(shí)，走線槽的入口端的尖角易劃傷連接線，同時(shí)也易劃傷裝配人員的手指，所以對走線槽進(jìn)行倒圓角非常重要。

在電動(dòng)工具安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中，R1.5的圓角被認(rèn)為是充分倒圓的。

圖4 走線槽無倒角

2）工具正常使用中可觸及部位無倒角

角磨的筒式機(jī)身與后罩配合處（見圖5）是正常使用中可觸及部位。如設(shè)計(jì)時(shí)不設(shè)倒角，開模廠商極可能將分模面置于未倒角的邊緣上，由此模具成型制品即會(huì)產(chǎn)生鋒邊、毛邊、飛邊及其類似現(xiàn)象，機(jī)身與后罩經(jīng)螺釘鎖緊配合后，易產(chǎn)生段差。操作者在使用工具時(shí)，體感較差，后罩毛刺或可對操作者的手部造成割裂傷害。后續(xù)即使后罩邊緣倒圓角（見圖6）改模解決，也無法避免之前已經(jīng)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

圖5 筒式機(jī)身與后罩配合無倒角

圖6 后罩邊緣倒圓角

3）機(jī)身的配合筋位無倒角

機(jī)身配合筋位無倒角的情況在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)較為普遍，主要原因?yàn)椋杭夹g(shù)人員對生產(chǎn)線料件的裝配工藝不熟，設(shè)計(jì)期間未考慮到料件的裝配。圖7中，機(jī)身幾處筋需與電刷架配合定位，如配合筋位無倒角，電刷架即失去裝配導(dǎo)向，造成裝配時(shí)難度增加，當(dāng)筋位配合邊緣存有毛刺時(shí)，電刷架受阻。機(jī)身的配合筋位無倒角，較大程度影響產(chǎn)線的裝配效率，如增加額外的修邊工序后，員工可能由此產(chǎn)生抱怨情緒。圖8為機(jī)身的電刷架定位筋有倒角。

圖7 機(jī)身的電刷架定位筋無倒角

圖8 機(jī)身的電刷架定位筋有倒角

4）定子總成無倒角

圖9 機(jī)殼筋位被鏟膠

圖10 定子鐵芯端面無倒角

在圖9的筒式機(jī)殼中，雖然定子定位筋的開口有倒角，有利于定子的裝配導(dǎo)向，而定子鐵芯的端面無倒角（圖10），在定子壓配入機(jī)

身中時(shí)，因操作不當(dāng)可能鏟掉一部分機(jī)殼定位筋，導(dǎo)致定子在機(jī)殼中配合產(chǎn)生偏心，造成電機(jī)振動(dòng)增大甚至定、轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)相擦等不良現(xiàn)象。對此，除確保工裝精度、人員培訓(xùn)操作熟練外，重要的一點(diǎn)就是對定子鐵芯端面進(jìn)行倒角。

5）齒輪內(nèi)孔無倒角

齒輪內(nèi)孔無倒角（見圖11）通常屬于來料原因，主要來自一些對工藝流程控制不規(guī)范的供應(yīng)商。極端降低成本、品質(zhì)意識(shí)不強(qiáng)是主因，往往對齒輪內(nèi)孔不做倒角或倒角不符合圖紙要求。某些品控人員只關(guān)注料件的關(guān)鍵尺寸檢查，常會(huì)忽略對齒輪的內(nèi)孔倒角檢查。如果齒輪內(nèi)孔無倒角，其材料硬度小于配合軸面硬度，當(dāng)齒輪壓配入對應(yīng)軸徑上時(shí)，齒輪內(nèi)孔的料被擠出一部分，塞在軸肩與齒輪間，造成齒輪裝配歪斜，產(chǎn)生齒音；另一方面，如果齒輪內(nèi)孔硬度接近或大于配合軸徑面硬度，當(dāng)齒輪壓配入對應(yīng)軸徑上時(shí)，致使齒輪邊緣將輸出軸面切除一部分料（見圖12），同樣會(huì)塞在軸肩與齒輪間，造成齒輪裝配歪斜，產(chǎn)生齒音。

圖11 齒輪內(nèi)孔無倒角

圖12 輸出軸軸面被切除

6）O型圈槽無倒角

O型圈槽無倒角（見圖13）同樣源自設(shè)計(jì)人員的大意。在軸承檔設(shè)O形圈，除防油需要，還可減少工具振動(dòng)，所以O(shè)形圈與軸承外圈存在一定過盈配合。如O型圈槽無倒角，當(dāng)軸承被裝配入軸承孔時(shí)，將O形圈向軸承裝配方向擠壓，造成O形圈槽的直尖角切壞O形圈，繼而失去防油、減振效果，會(huì)被判定為產(chǎn)品不合格。通過在O形圈的被擠壓方向倒角（圖14），則可以很好的避免問題。

圖13 O型圈槽無倒角

圖14 O型圈槽有倒角

3.2 裝配部位倒角不良

風(fēng)葉內(nèi)孔來料倒角不良（見圖15），孔邊有毛刺，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軸受阻無法安裝，直接影響產(chǎn)線生產(chǎn)效率，增加返修成本。通常因料件加工人員品質(zhì)意識(shí)不強(qiáng)，品質(zhì)工藝管控不嚴(yán)所致。另外，轉(zhuǎn)子軸的軸肩也存在倒角不良的可能。

圖15 風(fēng)葉內(nèi)孔倒角不良

角磨的轉(zhuǎn)子在組裝齒輪時(shí)，先將球軸承組裝在轉(zhuǎn)子風(fēng)葉端的軸承檔上，后將齒輪組裝入轉(zhuǎn)子軸，外端采用螺母將齒輪緊固（見圖16）。此時(shí)的軸肩是定位球軸承的內(nèi)圈端面，如軸肩倒角不良，端面不齊，球軸承的端面只是部分與軸肩配合，當(dāng)球軸承端面受螺母的軸向鎖緊力時(shí)，易將轉(zhuǎn)子軸拉彎，引起轉(zhuǎn)子軸上的齒輪歪斜，產(chǎn)生齒音。該類齒音不良在工程異常分析中較難被發(fā)現(xiàn)，極易延長產(chǎn)線的異常問題解決時(shí)間。

The Role and Features of Chamfering in Electric Tools Manufacturing

Li Xiaozhong
(YAT Electrical Appliance Co., LTD., Jiaxing 314009, Zhejiang, China)

This paper intruduces the features and effects of chamfering applied in the parts of electic tools, and analyzes the examples which leads to the unqualified phenomenon due to chamfering, while putting forward the prevention and solution.

Electic tools; Chamfer; Role; Problem; Analysis

TM205

A

1674-2796（2016）05-0022-04

2016-05-10

李孝忠（1974—），男，大學(xué)?？疲こ處?，主要從事電動(dòng)工具產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)工作。