机械设计与制造中的零件倒角研究

杨 萍

（云南机电职业技术学院，云南 昆明 650203）

在机械设计与制造过程当中，倒角虽然是极为细小的组成部分之一，但其在保障机械设计与制造质量的过程当中，所发挥的重要意义是极为突出的。如果在设计与制造过程当中，对于零件倒角的处理不够有效，则将对整个系统运行性能的发挥产生极为不利的影响。常规意义上，零件倒角主要起到磨平锐边毛刺的作用，但随着相关研究的不断深入，发现零件倒角对于提高装备质量，相关元件密封性能、降低阻力而言均有着不容忽视的价值，可以说是机械设计与制造中需要重点关注的关键环节所在。本文试针对以上相关问题做详细分析与说明。

一、零件倒角的基本类型与作用分析

从倒角类型的角度上来说，可以按照倒角角度或者是倒角精度对其进行划分。一般来说，可以归纳为以下两个方面：（1）在按照零件倒角角度进行划分的过程当中，机械设计与制造过程当中比较常见的零件倒角可以分为①45°倒角，②非45°倒角这两种类型。其中，45°倒角相对常见的表现方式为2×45°形式，而非45°倒角当中相对常见的表现方式为3×60°以及2×60°这两种类型；（2）在按照零件倒角角度精度进行划分的过程当中，主要是按照零件倒角是否存在倒角角度精度要求这一标准加以界定的。对于（45°±1°）此类形式的零件倒角而言，可将其定义为具备精度要求的零件倒角。同时可将非此类形式的零件倒角定义为无精度要求的零件倒角。

从倒角作用的角度上来说，在机械设计与机械制造的实施过程当中，通过设置零件倒角的方式，可以达到如下几个方面的重要作用：（1）发挥劳动保护职能，在机械设计与制造过程当中有效去除零件锐边毛刺，同时使相关工作人员在针对这部分零件进行装配或者是拆卸的过程当中，人身的安全得到保障；（2）能够方便此类零件在机械制造过程中装配作业，在节约装配时间的同时，达到保障零件装配作业质量的重要目的；（3）在零件倒角作用之下，倒角能够发挥相对于密封件的导向以及减阻功效，确保密封件不会在机械设计与制造的过程当中出现损坏或者是影响质量性能的问题；（4）对于诸如操作阀门、控制阀门一类的液压元件而言，零件倒角还能够起到密封整个液压元件的重要目的，以保障其质量稳定。

二、机械设计中零件倒角相关问题分析

从机械设计的角度上来说，在零件倒角设计作业的实施过程当中，所存在的问题主要可以归纳为以下几个方面：（1）选择上存在失误：特别是对于刚刚走上机械设计工作岗位，相关实践工作经验还不够丰富的员工而言，对于机械设计过程当中，零件倒角相对于总成系统的结构特点以及装配特点还不够熟悉，从而导致在设计过程中对于零件倒角角度取值的选择不够合理。举例来说，在液压传统系统设计过程当中，液压油缸内腔装O型圈进口位置需要设置零件倒角，而不具备工作经验的人员往往会选取比较常见的45°或者是60°倒角。然而，在后续制造过程当中会发现：零件倒角选择不够合理，不但无法保障其导向性能以及减阻性能的有效发挥，同时还可能导致O 型圈被切坏。针对这一实际情况，要求技术人员需要充分明确各类零件在总成中的作用，深入掌握机床的加工以及装配特点，确保所选取的零件倒角角度的合理性，提高设计质量与水平；（2）标注不够合理：在当前技术条件支持下，机械制图当中对于零件倒角的标注方法已具备比较明确且详尽的规定，在实际工作中直接遵循上述规定即可。但还需要注意的一点是：对于能够采取直接方式标注的零件倒角，就应当避免采取间接性的标注方法（直接标注与间接标注最突出的差异性在于：直接标注模式下，机械制造过程中不需要对零件倒角角度进行反复计算）。以此种方式，确保零件倒角角度标注的直观性，提高角度标注精确性与可靠性。

三、机械制造中零件倒角相关问题分析

从机械制造的角度上来说，在零件倒角制造作业的实施过程当中，所存在的问题主要可以归纳为以下几个方面：（1）在机械制造作业实践过程当中，往往会发现相关零件在加工作业过程当中出现部分应当倒角的零件为执行倒角操作。同时，相关人员在零件装配作业过程当中可能出现切坏液压油缸内腔装O 型圈或者是油封的问题，由此导致液压缸在磨合过程当中产生不同程度上的漏油问题；（2）在机械制造作业实施过程当中，可能发现零件倒角角度与机械制造图纸上的相关数据存在一定的偏差。产生这一问题的最主要原因在于：图纸上采取间接方式所标注的零件倒角在机械制造过程当中被当做直接性标注零件倒角而加工，进而引发偏差；（3）在加工精度方面存在一定的问题。特别是对于诸如安全阀一类，对零件倒角角度有特殊要求的机械制造作业而言，加工过程当中过于粗糙，表面研磨不够有效，由此势必会使得零件倒角密封性能不够严格，出现液压缸泄漏或者是使用寿命低下的问题。若能够在机械制造过程当中，合理解决此项问题，则势必会对提高整个液压缸系统运行可靠性与稳定性产生极为深入的影响。

四、孔口倒角工艺方法分析

在有关孔口倒角作业的开展过程当中，应当选取何种类型的孔口倒角工艺方法，这一问题的确定需要充分结合基本孔的直径单位加以考量。相关工作人员需要在充分考虑基本孔自身装配关系以及孔口倒角技术要求的基础之上选取综合优势最为突出的工艺方法，以此种方式保障孔口倒角质量的稳定性。具体而言，在当前技术条件支持下，常见的孔口倒角工艺方法主要可以归纳为以下几点。

（一）孔口锪钻倒角工艺方法分析

在应用锪钻进行孔口倒角作业的过程当中，多以钻床为主要设备。孔口加工完成之后，需要立即应用锪钻对孔口进行倒角处理。可以说是现阶段孔口倒角工序中最为常见的工艺方法之一。一般来说，在应用锪钻进行孔口倒角处理的过程当中，主要表现有以下几个方面的显著特点：（1）基本孔直径在φ65 单位以下；（2）孔口倒角对于机械制造加工粗糙度的要求在Ra6.3 单位以上；（3）制造加工过程中对于孔口倒角的高度要求并不严格，多为未标注状态；（4）在孔口倒角作业实施过程当中，需要达到去除孔口尖角毛刺的目的。还需要特别注意的一点在于：对于存在密封性要求的孔口倒角作业而言，结构设计过程当中对于倒角角度以及倒角粗糙度有着比较高的要求。因此，在采取常规锪钻对其进行预加工处理的基础之上，还需要应用专用铰刀工具对其进行必要的修整处理。

（二）孔口车削倒角工艺方法分析

在当前技术条件支持下，众多针对孔口倒角所采取的加工工艺方法当中，车削是最常见，同时适应范围最广的倒角工艺方法之一。最突出的特点在于：在车削倒角工艺方法作用之下，其所能够适应的孔口倒角加工粗糙度范围可实现Ra0.4～Ra12.5。具体来说，在应用车削倒角工艺进行孔口倒角加工处理的过程当中，按照进刀方向的差异性，可将工艺方法的应用划分为下面三种主要类型：（1）轴向进刀加工工艺；（2）径向进刀加工工艺；（3）双向进刀加工工艺。在实际工作过程当中，应当采取何种方法进刀，这一问题主要是由孔口倒角的宽度以及粗糙度所决定的。同时，除双向进刀工艺方法需要通过直接插补的方式满足加工倒角角度之外，轴向以及径向进刀工艺方法作用下，对于孔口倒角角度的满足需要采取刀具切削刃角度附合的方式所实现，以此保障孔口倒角加工质量的可靠性。

五、结束语

通过以上分析不难发现：在机械设计与制造过程中，倒角虽然是极为细小的组成部分之一，但其在保障机械设计与制造质量的过程当中，所发挥的重要意义是极为突出的。如果在设计与制造过程当中，对于零件倒角的处理不够有效，则将对整个系统运行性能的发挥产生极为不利的影响。做好此项工作，不但能够确保零件锐边毛刺的有效去除，同时对于提高其密封性能等也有着重要意义。总而言之，本文针对有关机械设计与制造过程当中，零件倒角所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，并以孔口倒角作业为例，详细阐述了孔口倒角工艺方法的选取，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

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