黃小琴
摘要:為保證機械設(shè)計與制造過程中產(chǎn)品的性能要求,首先要保證產(chǎn)品零部件的加工質(zhì)量,而零件的倒角在很大程度上影響著零件的使用性能和裝配精度,所以必須提高對零件倒角設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的重視,強調(diào)倒角設(shè)計與加工的重要意義。若不重視倒角處理過程,或在實際處理時選擇的操作方式不夠精細,那么最終的機械產(chǎn)品將無法滿足實際的應(yīng)用需要。本文簡述了零件倒角的概念與存在的意義,并就在機械零件倒角設(shè)計與制造過程中存在的主要問題進行深入分析,提出了幾點有效提升倒角設(shè)計與制造質(zhì)量的對策,希望能夠為同行業(yè)工作者提供一些幫助。
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計與制造;零件倒角;概念與意義;問題與對策
中圖分類號:TH161? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)11-0123-02
0? 引言
在機械設(shè)計與制造過程中,零件倒角的設(shè)計與制造環(huán)節(jié)顯得相對復(fù)雜,工藝流程的操作與控制難度較大,稍有不慎就會影響實際的設(shè)計與制造效果,從而降低零件的質(zhì)量與性能。因此必須對零件倒角的設(shè)計與制造過程進行深入分析,準確定位經(jīng)常出現(xiàn)的問題,結(jié)合實際條件制定對應(yīng)的問題解決對策,這對于有效提升零件性能質(zhì)量有著極為重要的現(xiàn)實價值。
1? 零件倒角的概念
倒角是把工件的棱角切削成一定斜面或圓弧面的加工。簡單來說就是對零部件起到一定外觀美化與性能強化作用的特殊結(jié)構(gòu),倒角的存在使得零件便于完成安裝工作,也是有效提高零件整體強度水平與應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素。常見的零件倒角主要是對零部件的部分結(jié)構(gòu)進行打磨后所添加的斜角或圓角結(jié)構(gòu),倒角的設(shè)計與制造過程需要嚴格遵循其精度要求,從而加工出符合標準應(yīng)用條件的倒角結(jié)構(gòu)[1]。從機械制造的角度來看,常用的是45度倒角,除了45度以外還有30度與60度兩種類型。許多零件的制造都對倒角有較高的精度要求,比如控制閥或操作閥,特殊的應(yīng)用環(huán)境以及性能需求要求其密封性必須符合應(yīng)用要求,這就需要提高對倒角設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的重視以實現(xiàn)密封目標。
2? 機械零件設(shè)計與制造過程中倒角的存在意義
第一是能夠明顯提升零件的生產(chǎn)效率。部分小零件的設(shè)計制造環(huán)節(jié)若是能夠選擇有效的倒角加工工藝,就能夠在其成形前提前做出部分塑形設(shè)計工作,縮短了設(shè)計時間使得小零件無論是安裝速度還是生產(chǎn)速度相較以往均能夠有明顯提升;第二是能夠滿足零件的不同使用要求。零件自身所具有的倒角類型較多,不同的倒角類型適用于不同的機械零件,若是選擇符合質(zhì)量要求的倒角類型就能夠有效提升零件與零件之間的配合性。以液壓系統(tǒng)中密封件為例,合適的倒角能夠有效地降低配合阻力從而提升其整體的密封程度,并在配合過程中起到較為良好的引導(dǎo)作用,同時能夠有效提升整體密封質(zhì)量[2];第三是能夠去除零件毛刺。若是在機械零件設(shè)計與制造環(huán)節(jié)能夠選擇合適的倒角加工技術(shù),將能夠在短時間內(nèi)去除原本存在于零部件周圍的銳邊毛刺。不僅整體美觀度大大提升,也能夠?qū)α慵Y(jié)構(gòu)起到良好的保護作用,從而降低操作人員在加工過程中因為毛刺或銳角等因素的安全事故的發(fā)生風(fēng)險。
3? 現(xiàn)階段機械零件倒角設(shè)計制造過程中存在的主要問題
3.1 機械零件倒角設(shè)計過程中存在的問題
作為倒角制造的前提條件,設(shè)計環(huán)節(jié)的重要性毋庸置疑,若是設(shè)計環(huán)節(jié)存在較多的不確定因素或問題將會極大的影響后續(xù)的制造過程,從而降低整體的制造質(zhì)量與零件的實際應(yīng)用效果。倒角度數(shù)選擇不當(dāng)與倒角標注不詳細是設(shè)計過程中所存在的主要問題,也是影響最終制造精度的關(guān)鍵因素。
第一是倒角的度數(shù)選擇不當(dāng)。不同的機械零件需要根據(jù)其結(jié)構(gòu)和使用性能選擇不同的倒角類型,所以在實際的應(yīng)用過程中作為技術(shù)人員需要結(jié)合零部件的實際應(yīng)用條件保證倒角設(shè)計的合理性。但在實際生產(chǎn)中部分設(shè)計人員依然沒有意識到倒角設(shè)計在機械零部件加工與最終應(yīng)用過程中的重要應(yīng)用意義[3]。因此,出現(xiàn)部分設(shè)計人員在設(shè)計倒角度數(shù)時比較隨意,這就使得最終的度數(shù)選擇無法滿足實際的應(yīng)用需要,倒角取值錯誤問題頻頻出現(xiàn),浪費了大量的設(shè)計時間并極有可能出現(xiàn)批量零件報廢的情況。以液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)為例,部分技術(shù)人員選擇在液壓油缸處的O型圈進口將其倒角確定為45度或60度,但實際的應(yīng)用條件卻與選擇的倒角度數(shù)并不相符,導(dǎo)致最終的安裝過程會受到不良影響,O型圈將無法保證其使用的正常性,甚至影響到整個液壓傳動系統(tǒng)的使用效果,造成極大的成本損失。
第二是倒角的標注數(shù)據(jù)不詳細。機械設(shè)計圖紙是倒角加工的重要依據(jù),其數(shù)據(jù)的標注情況決定了最終的加工質(zhì)量,是影響零部件最終應(yīng)用效果的重要因素。但從實際情況看當(dāng)前部分設(shè)計人員為縮減設(shè)計流程簡化了部分設(shè)計數(shù)據(jù),參數(shù)標注不清楚使得在實際的倒角生產(chǎn)過程中工人只得根據(jù)以往的制造經(jīng)驗來處理,處于一種盲從狀態(tài)。部分設(shè)計人員認為經(jīng)常用到的設(shè)計數(shù)據(jù)無需在設(shè)計圖中標注,因此簡略標注從而省去部分設(shè)計時間,尤其是在新零件設(shè)計過程中若給予的設(shè)計時間較短,這種情況將會頻繁出現(xiàn),這使得后期制造過程中工人的加工難度大大增加,嚴重影響到加工效率,還會造成較多的材料浪費,最終的零部件倒角質(zhì)量也無法保證達到實際使用要求,進而影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,最終導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效益降低。
3.2 機械零件倒角制造過程中存在的問題
作為決定最終零部件倒角品質(zhì)的重要環(huán)節(jié),機械零件倒角加工過程的重要性毋庸置疑,若在這一環(huán)節(jié)選擇應(yīng)用的工藝不當(dāng)將會導(dǎo)致最終的倒角質(zhì)量無法與實際應(yīng)用條件相匹配。其存在的問題主要包括以下幾點:
第一是沒有對有倒角要求的零件實際加工出所需求的倒角結(jié)構(gòu)。部分機械零件在制造過程中會出現(xiàn)應(yīng)有倒角需求但并沒有實際加工出倒角的現(xiàn)象,此種情況無論是對后期組裝還是零部件實際的使用過程均會產(chǎn)生不良影響,使得其功能效果與性能質(zhì)量無法達到預(yù)期,甚至影響其使用壽命[5]。零部件的質(zhì)量問題會直接導(dǎo)致產(chǎn)品整體品質(zhì)下降,不僅會給企業(yè)帶來較大的成本損失,還會影響其在市場中的信譽度,造成更大的經(jīng)濟損失。
第二是設(shè)計圖紙中所要求的倒角數(shù)據(jù)與實際加工的零件倒角之間存在著一定出入。生產(chǎn)零件倒角的過程以機械零件設(shè)計圖紙為基礎(chǔ),但若是二者之間產(chǎn)生了較大的數(shù)據(jù)出入將會影響最終的成品效果,甚至出現(xiàn)零件批量報廢的情況,從而造成較大的經(jīng)濟損失。
第三是加工精度未達到要求。機械零件倒角根據(jù)不同的使用條件所允許的誤差范圍也不一樣,生產(chǎn)過程中必須結(jié)合實際提前確認對倒角精度的相關(guān)要求,部分零部件由于其應(yīng)用環(huán)境的特殊性使得其對精度的要求極高,要求其必須嚴格遵從設(shè)計數(shù)據(jù)要求執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)。并需要在零部件生產(chǎn)完畢后對其質(zhì)量進行檢驗,從而避免出現(xiàn)后續(xù)裝配問題或最終影響產(chǎn)品實際的使用效果。
3.3 技術(shù)人員問題
技術(shù)人員在零件倒角的設(shè)計與制造過程中起著關(guān)鍵性的作用,與零部件倒角的質(zhì)量與性能有著緊密聯(lián)系,主要存在的問題包括以下幾點:第一是自身專業(yè)水平不足,專業(yè)素質(zhì)的缺失使得倒角設(shè)計與制造過程中出現(xiàn)誤差的概率大大提升。出現(xiàn)此種情況的主要原因是一些企業(yè)忽視對技術(shù)人員的技能培養(yǎng),缺少對技術(shù)人員的統(tǒng)一技術(shù)培訓(xùn),使得零部件在設(shè)計與生產(chǎn)過程中質(zhì)量問題發(fā)生的風(fēng)險較高;第二是對技術(shù)人員的管控力度不足[6]。出現(xiàn)該種問題的主要原因是系統(tǒng)性管理體系的缺乏,一些工人在設(shè)計與制造過程中對工作不夠?qū)Wⅲв泻獙⒕偷膽B(tài)度,導(dǎo)致無論是零部件的生產(chǎn)率還是倒角的制造質(zhì)量均相對較低。
4? 機械設(shè)計與制造過程中零部件倒角質(zhì)量的有效提升對策
4.1 加大倒角設(shè)計檢查力度并對倒角的標注規(guī)范進一步完善
為解決一直以來存在的倒角設(shè)計過程中所存在的問題,企業(yè)應(yīng)加大零件倒角設(shè)計檢查力度并完善相關(guān)標準規(guī)范,以從根本上提升倒角設(shè)計質(zhì)量。首先需要加大零件設(shè)計工作檢查力度。企業(yè)應(yīng)組建專門的質(zhì)量檢查小組對已經(jīng)完成倒角設(shè)計的圖紙進行仔細檢查,并應(yīng)預(yù)先根據(jù)已出的圖紙試加工幾個零件,對其性能進行測試以判斷其是否符合實際的制造要求,并將相關(guān)實驗結(jié)果記錄到零部件測試檔案中,以供后續(xù)設(shè)計參考使用。若是能在批量生產(chǎn)前檢查出其中存在的數(shù)據(jù)失誤,將能夠幫助最大限度地降低由于數(shù)據(jù)設(shè)計失誤而造成的經(jīng)濟損失;其次是需要對倒角的標注規(guī)范進行進一步地完善。企業(yè)應(yīng)依據(jù)行業(yè)標準并聯(lián)系實際的設(shè)計條件制定一套完善的標注規(guī)范,要求所有設(shè)計人員必須嚴格遵循這一規(guī)范進行數(shù)據(jù)標注,從而避免出現(xiàn)標注不詳細而導(dǎo)致生產(chǎn)效率受到不良影響的現(xiàn)象。
4.2 提高先進技術(shù)的應(yīng)用頻率并加強生產(chǎn)制造管控力度
多樣化的先進技術(shù)融入零件加工設(shè)計與制造過程中能夠有效提升加工質(zhì)量,從而降低加工質(zhì)量問題的發(fā)生風(fēng)險。仿真模擬實驗就是其中的典型技術(shù)類型,利用該技術(shù)能夠根據(jù)各類零部件的具體倒角需求構(gòu)建三維模型,以確保倒角設(shè)計的科學(xué)性與合理性,以滿足實際的應(yīng)用需要;另外需要加大整個加工過程的管控力度,設(shè)置加工流程的專門監(jiān)督崗位并以定期抽查的方式對零部件倒角進行檢查。發(fā)現(xiàn)有與圖紙標注數(shù)據(jù)不相符的情況應(yīng)及時更正,并根據(jù)獎懲辦法對相關(guān)技術(shù)人員進行績效考核,讓加工人員能夠提高對倒角生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重視。
4.3 人員培訓(xùn)以及考核機制的完善
作為企業(yè)應(yīng)加強技術(shù)人員培訓(xùn)工作,進一步完善機械零部件倒角設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的考核機制,以從根本上提升設(shè)計與制造人員的技術(shù)水平,從而降低零部件質(zhì)量問題的發(fā)生風(fēng)險。人員培訓(xùn)機制的完善需要企業(yè)結(jié)合實際經(jīng)營情況制定合理的培訓(xùn)計劃,工作人員能夠在定期工作總結(jié)過程中認識到自身的不足之處,企業(yè)了解到這些情況后就能夠制定出具有針對性的培訓(xùn)方案,為工作人員專業(yè)技能水平的進一步提升提供基礎(chǔ)條件;其次是需要對考核機制進行完善,對于在工作過程中有突出表現(xiàn)的員工應(yīng)給予精神或物質(zhì)獎勵,樹立工作榜樣以從根本上提升工作人員的工作積極性,創(chuàng)設(shè)良好的企業(yè)氛圍從而提升零部件的設(shè)計與制造質(zhì)量。
5? 結(jié)束語
綜上所述,零件倒角在機械設(shè)計與制造過程中具有極為重要的應(yīng)用價值。因此作為企業(yè)應(yīng)準確定位現(xiàn)階段存在的設(shè)計與制造問題,加大檢查力度并完善標準規(guī)范,同時完善培訓(xùn)與考核機制以幫助零部件設(shè)計與制造質(zhì)量的進一步提升,為企業(yè)未來的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]肖潔.發(fā)動機軸瓦加工工藝改進設(shè)計[J].南方農(nóng)機,2019,
50(16):171.
[2]鄧順濤.CKA6136型數(shù)控車床自動上下料機構(gòu)改造[J].紡織器材,2019,46(05):17-19.
[3]范仁杰,華友兵.基于NXUG的倒角方案研究與分析[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2019,37(05):778-781.
[4]張洪川.基于主動柔順的光機模塊裝校力學(xué)研究[D].重慶大學(xué),2019.
[5]馮勛壯.鑄件自動循跡浮動去飛邊技術(shù)與實驗研究[D].濟南大學(xué),2019.
[6]沈文揚.基于機器視覺的軸類零件檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計[D].武漢紡織大學(xué),2019.