机械设计与制造中的零件倒角初探

杨振

【摘 要】机械设计与制造中零件倒角的设计和加工精度，直接影响着机械设备的整体加工质量，并影响了机械设备的使用安全。为了提高机械设计制造中零件倒角的加工处理精度，首先要求设计人员做好倒角的设计，并在设计图纸中明确标准。加工人员则要把握好图纸中零件倒角的加工精度和角度要求，并按照操作规范和加工流程严格操作加工，确保零件倒角加工质量和精度。

【关键词】机械设计与制造；零件倒角

一、零件倒角的基本类型

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（1）45°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、机械设计与制造中倒角的注意事项

1、倒角与装配精度

在生产过程中，倒角对装配保证机床精度有明显的影响。倒角不好或角度不对，都会直接影响装配的质量，从而不能保证部件乃至整机的质量。例如，在摇臂钻床主轴装配时，与轴承配合的台阶面，原为0.5x45°倒角，装配时由于轴承加热时温度不够或轴承稍微倾斜一点，致使轴承与主轴相对位置不正，造成主轴半边拉毛划伤，破坏了原有精度。装成整机后，主轴内锥跳动就会超差。后经技术主管部门的同意，在主轴轴承台阶处加一导向性倒角，这样装配时，轴承沿着导向进入配合面，从而既方便了装配操作，又能较好地保证了精度。在其他机床的轴类零件中，也存在着类似的现象，由于倒角不对或不够，直接影响轴承装配后的部件精度。

2、倒角与加工工艺性

倒角对加工工艺性也有影响。例如在车床床身导轨的加工中，平导轨极易在边缘上形成锯齿状，而三角导轨却不会产生此类情况。究其原因，三角导轨侧面与导轨面是45°夹角，而平导轨与侧面则是90°的夹角，所以在刨削或铣削过程中，极易将平导轨边缘损坏。这就势必要增加淬火和磨削工艺的难度。在采用了平导轨刨削时倒角2*45°后，则避免了边缘产生锯齿状的缺陷，从而不再增加其他的工艺措施，即可保证床身的质量。

3、倒角与使用寿命

机床齿轮的倒角，特别是车头箱换档齿轮的倒角，直接影响到机床的使用寿命。YC一DA车床在厂内试用期间，车头箱内换档齿轮，由于倒角为圆弧形，所以换档时易互相碰撞而膨涨，从而易磨损，使用了一年左右的时间，则要重换齿轮。然而外销DA车床，换档齿轮采用三角形（尖头形）倒角且又有二次倒角，换档容易，减少了碰撞次数，不易产生膨涨现象，因而不易产生磨损，增加了使用寿命。

4、倒角与安全性能

倒角对机床的使用性能有较大影响，这是人所共知的。特别是倒角的形状，影响更为明显。例如，车头箱换档时，齿轮倒角为圆弧形时，无论在机床检查验收过程中或实际使用中，都不能保证一次上档，而经过多次换档才能正式上档，导致使用不方便，增加了撞击与磨损的机会，使机床的使用性能受到直接影响。倒角不当，对机床振动也有明显影响。例如，主轴尾端的倒角，如果不正（与内孔不同轴），由于工艺上该倒角起中心孔作用，从而会造成主轴内外圆（尾部）不同轴，使得主轴壁厚不一致（图1），使主轴偏重。这时，如果主轴系统组装时，未能严格进行动平衡试验，则会造成机床的明显振动。

5、倒角与安全性能

各种零件的键槽、轴端或台阶、孔口，均需进行倒角，未注明倒角的也必须形成0.5x45°的倒角。否则，极易对操作者造成伤害。各类磨削零件，淬火类零件，必须在该工序前进行倒角，而且倒角的大小萝考虑后道工序的加工量在内。例如床身导轨的倒角，必须淬火前进行，否则极易烧损，而且必须把磨削量考虑在内，否则磨削工序完成后，倒角部分被磨掉后会形成尖锐的一条边，对装配操作工、检验人和用户就会造成不必要的伤害。

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