機械設計與制造中的零件倒角初探

楊振

【摘 要】機械設計與制造中零件倒角的設計和加工精度，直接影響著機械設備的整體加工質量，并影響了機械設備的使用安全。為了提高機械設計制造中零件倒角的加工處理精度，首先要求設計人員做好倒角的設計，并在設計圖紙中明確標準。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，并按照操作規范和加工流程嚴格操作加工，確保零件倒角加工質量和精度。

【關鍵詞】機械設計與制造；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行劃分的過程當中，機械設計與制造過程當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方式為2×45°形式，而非45°倒角當中相對常見的表現方式為3×60°以及2×60°這兩種類型；（2）在按照零件倒角角度精度進行劃分的過程當中，主要是按照零件倒角是否存在倒角角度精度要求這一標準加以界定的。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，在機械設計與機械制造的實施過程當中，通過設置零件倒角的方式，可以達到如下幾個方面的重要作用：（1）發揮勞動保護職能，在機械設計與制造過程當中有效去除零件銳邊毛刺，同時使相關工作人員在針對這部分零件進行裝配或者是拆卸的過程當中，人身的安全得到保障；（2）能夠方便此類零件在機械制造過程中裝配作業，在節約裝配時間的同時，達到保障零件裝配作業質量的重要目的；（3）在零件倒角作用之下，倒角能夠發揮相對于密封件的導向以及減阻功效，確保密封件不會在機械設計與制造的過程當中出現損壞或者是影響質量性能的問題；（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，以保障其質量穩定。

二、機械設計與制造中倒角的注意事項

1、倒角與裝配精度

在生產過程中，倒角對裝配保證機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量，從而不能保證部件乃至整機的質量。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。裝成整機后，主軸內錐跳動就會超差。后經技術主管部門的同意，在主軸軸承臺階處加一導向性倒角，這樣裝配時，軸承沿著導向進入配合面，從而既方便了裝配操作，又能較好地保證了精度。在其他機床的軸類零件中，也存在著類似的現象，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。例如在車床床身導軌的加工中，平導軌極易在邊緣上形成鋸齒狀，而三角導軌卻不會產生此類情況。究其原因，三角導軌側面與導軌面是45°夾角，而平導軌與側面則是90°的夾角，所以在刨削或銑削過程中，極易將平導軌邊緣損壞。這就勢必要增加淬火和磨削工藝的難度。在采用了平導軌刨削時倒角2*45°后，則避免了邊緣產生鋸齒狀的缺陷，從而不再增加其他的工藝措施，即可保證床身的質量。

3、倒角與使用壽命

機床齒輪的倒角，特別是車頭箱換檔齒輪的倒角，直接影響到機床的使用壽命。YC一DA車床在廠內試用期間，車頭箱內換檔齒輪，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，則要重換齒輪。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，不易產生膨漲現象，因而不易產生磨損，增加了使用壽命。

4、倒角與安全性能

倒角對機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，無論在機床檢查驗收過程中或實際使用中，都不能保證一次上檔，而經過多次換檔才能正式上檔，導致使用不方便，增加了撞擊與磨損的機會，使機床的使用性能受到直接影響。倒角不當，對機床振動也有明顯影響。例如，主軸尾端的倒角，如果不正（與內孔不同軸），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，如果主軸系統組裝時，未能嚴格進行動平衡試驗，則會造成機床的明顯振動。

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，必須在該工序前進行倒角，而且倒角的大小蘿考慮后道工序的加工量在內。例如床身導軌的倒角，必須淬火前進行，否則極易燒損，而且必須把磨削量考慮在內，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】

[1]范明明.零件倒角加工的數控車削新方法[J].機電產品開發與創新，2017，30（03）：110-112.

[2]張武.零件倒角在機械設計與制造中的應用[J].現代制造技術與裝備，2017（04）：117-118.

[3]滿清海.機械設計與制造中零件的倒角研究[J].橡塑技術與裝備，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計[J].航空制造技術，2013（14）：106-108.

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