王晓丹
摘要:在装备制造业中,产品往往由众多的零部件组成。这些零部件圆角倒角的设计和加工经常被人们所忽视。千里之堤毁于蚁穴,这些被人们所忽视的圆角和倒角,往往给产品的性能带来各种各样的麻烦。本文重点介绍了圆角倒角在零部件配合关系中的作用,问题点和解决办法。
关键词:圆角;倒角;干涉;装配;配合关系
装备制造业零部件成千上万,配合关系众多,产品装配工艺复杂,所以如何保证装备制造业产品零部件的配合关系质量就是一个重要的课题。
零部件在组装的过程中,由于圆角倒角造成的配合不良问题,往往会被人们所忽视,但是笔者认为这是一个非常重要问题,不能被大家所忽视。本文重要介绍了圆角倒角在零部件配合关系中的作用,常见问题和解决办法等。
一、圆角倒角在装备制造业装配中的作用
(一)圆角和倒角的概念及其作用
圆角是指将工件棱角两边加工成的相切圆弧,常用圆弧的半径来表示它的大小。倒角是指将工件棱角切削成一定角度的斜面,这个角度通常为45°,也可根据情况采用其它角度。
圆角倒角的设置,可以有效地去除加工毛刺,避免棱边锐角对人员和零件造成划伤;在装配的过程中可以起到导向作用,方便零件的配合装配;设置圆角倒角还可以避免阶梯段处无处理或者处理过小时,形成应力集中,在热处理和承受载荷时断裂。
(二)圆角和倒角的配合关系
根据装配的配合关系,圆角和倒角可以定义为内倒角,内圆角,外倒角和外圆角。当内角是倒圆角处理时,外角的倒圆角半径或者外角的倒角边长必须要大于内角倒圆角的半径;当内角倒角(45°为例)时,外角的倒圆角不能和内角的斜边相切,外角的倒角边长必须要大于内角倒角的边长。具体详图见图1。
其中,R指内圆角,C指内倒角,R1指外圆角,C1指外倒角。
当内角倒圆角,外角倒角时,C1﹥R,见图1a。
当内角倒圆角,外角倒圆角时,R1﹥R,见图1b。
当内角倒角,外角倒圆角时,C<0.586R1,见图1c。
当内角倒角,外角倒角时,C1﹥C,见图1d。
二、圆角倒角在装配中的干涉问题案例及其解决方案
本节介绍一个由于倒角不良造成的滑动轴无法正常滑动的案例,以此来阐述倒角设置合理的重要性。
案例的结构如下图2,滑动轴1在滑动座2中滑动,滑动座2通过紧固件4固定在支架板3上面。在装配的过程中,发现滑动轴1的外径符合图纸要求,滑动座2的内径也符合图纸要求,但就是滑动轴卡死在滑动座中无法滑动(滑动轴1和滑动座2之间为间隙配合)。
经过详细的观察分析后,最后得出了以下结论,由于支架板3的外棱角仅仅去除了毛刺而没有倒角加工的要求。故此,在紧固件紧固后,造成支架板3上的外棱角挤压滑动座2的内圆角,具体见上图3所示。挤压后导致滑动座2的内径局部变形,形成了缩颈现象,造成了滑动轴1无法正常滑动的现象。之后,设计按照尺寸关系,将支架板3的外棱角增加倒角要求后,避免了对滑动座2内圆角的挤压,滑动轴就可以在滑动座里顺利的滑动了。
三、结语
通过上述案例的分析和解决,给我们的提示是,圆角倒角的设计和加工很简单,但是如果处理不好很有可能带来大问题。所以,零部件设计的初期要严格的按照不干涉原则来进行图纸的制作,同时在加工的时候不能够因为倒角小而忽视它轻视它。
总之要尽量的避免由于圆角倒角不良所帶来的损失,因为这些损失是完全可以避免的。