機械設計與制造中的零件倒角研究

黃小琴

摘要：為保證機械設計與制造過程中產品的性能要求，首先要保證產品零部件的加工質量，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計與制造環節的重視，強調倒角設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，那么最終的機械產品將無法滿足實際的應用需要。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計與制造質量的對策，希望能夠為同行業工作者提供一些幫助。

關鍵詞：機械設計與制造;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

在機械設計與制造過程中，零件倒角的設計與制造環節顯得相對復雜，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計與制造效果，從而降低零件的質量與性能。因此必須對零件倒角的設計與制造過程進行深入分析，準確定位經常出現的問題，結合實際條件制定對應的問題解決對策，這對于有效提升零件性能質量有著極為重要的現實價值。

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構，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用效果的關鍵因素。常見的零件倒角主要是對零部件的部分結構進行打磨后所添加的斜角或圓角結構，倒角的設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用條件的倒角結構[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，特殊的應用環境以及性能需求要求其密封性必須符合應用要求，這就需要提高對倒角設計與制造環節的重視以實現密封目標。

2? 機械零件設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效率。部分小零件的設計制造環節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計工作，縮短了設計時間使得小零件無論是安裝速度還是生產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作用，同時能夠有效提升整體密封質量[2];第三是能夠去除零件毛刺。若是在機械零件設計與制造環節能夠選擇合適的倒角加工技術，將能夠在短時間內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，也能夠對零件結構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生風險。

3? 現階段機械零件倒角設計制造過程中存在的主要問題

3.1 機械零件倒角設計過程中存在的問題

作為倒角制造的前提條件，設計環節的重要性毋庸置疑，若是設計環節存在較多的不確定因素或問題將會極大的影響后續的制造過程，從而降低整體的制造質量與零件的實際應用效果。倒角度數選擇不當與倒角標注不詳細是設計過程中所存在的主要問題，也是影響最終制造精度的關鍵因素。

第一是倒角的度數選擇不當。不同的機械零件需要根據其結構和使用性能選擇不同的倒角類型，所以在實際的應用過程中作為技術人員需要結合零部件的實際應用條件保證倒角設計的合理性。但在實際生產中部分設計人員依然沒有意識到倒角設計在機械零部件加工與最終應用過程中的重要應用意義[3]。因此，出現部分設計人員在設計倒角度數時比較隨意，這就使得最終的度數選擇無法滿足實際的應用需要，倒角取值錯誤問題頻頻出現，浪費了大量的設計時間并極有可能出現批量零件報廢的情況。以液壓傳動系統設計環節為例，部分技術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，但實際的應用條件卻與選擇的倒角度數并不相符，導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的使用效果，造成極大的成本損失。

第二是倒角的標注數據不詳細。機械設計圖紙是倒角加工的重要依據，其數據的標注情況決定了最終的加工質量，是影響零部件最終應用效果的重要因素。但從實際情況看當前部分設計人員為縮減設計流程簡化了部分設計數據，參數標注不清楚使得在實際的倒角生產過程中工人只得根據以往的制造經驗來處理，處于一種盲從狀態。部分設計人員認為經常用到的設計數據無需在設計圖中標注，因此簡略標注從而省去部分設計時間，尤其是在新零件設計過程中若給予的設計時間較短，這種情況將會頻繁出現，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量也無法保證達到實際使用要求，進而影響到最終產品的質量和性能，最終導致企業生產效益降低。

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的重要環節，機械零件倒角加工過程的重要性毋庸置疑，若在這一環節選擇應用的工藝不當將會導致最終的倒角質量無法與實際應用條件相匹配。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構。部分機械零件在制造過程中會出現應有倒角需求但并沒有實際加工出倒角的現象，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生不良影響，使得其功能效果與性能質量無法達到預期，甚至影響其使用壽命[5]。零部件的質量問題會直接導致產品整體品質下降，不僅會給企業帶來較大的成本損失，還會影響其在市場中的信譽度，造成更大的經濟損失。

第二是設計圖紙中所要求的倒角數據與實際加工的零件倒角之間存在著一定出入。生產零件倒角的過程以機械零件設計圖紙為基礎，但若是二者之間產生了較大的數據出入將會影響最終的成品效果，甚至出現零件批量報廢的情況，從而造成較大的經濟損失。

第三是加工精度未達到要求。機械零件倒角根據不同的使用條件所允許的誤差范圍也不一樣，生產過程中必須結合實際提前確認對倒角精度的相關要求，部分零部件由于其應用環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計數據要求執行生產任務。并需要在零部件生產完畢后對其質量進行檢驗，從而避免出現后續裝配問題或最終影響產品實際的使用效果。

3.3 技術人員問題

技術人員在零件倒角的設計與制造過程中起著關鍵性的作用，與零部件倒角的質量與性能有著緊密聯系，主要存在的問題包括以下幾點：第一是自身專業水平不足，專業素質的缺失使得倒角設計與制造過程中出現誤差的概率大大提升。出現此種情況的主要原因是一些企業忽視對技術人員的技能培養，缺少對技術人員的統一技術培訓，使得零部件在設計與生產過程中質量問題發生的風險較高;第二是對技術人員的管控力度不足[6]。出現該種問題的主要原因是系統性管理體系的缺乏，一些工人在設計與制造過程中對工作不夠專注，抱有糊弄將就的態度，導致無論是零部件的生產率還是倒角的制造質量均相對較低。

4? 機械設計與制造過程中零部件倒角質量的有效提升對策

4.1 加大倒角設計檢查力度并對倒角的標注規范進一步完善

為解決一直以來存在的倒角設計過程中所存在的問題，企業應加大零件倒角設計檢查力度并完善相關標準規范，以從根本上提升倒角設計質量。首先需要加大零件設計工作檢查力度。企業應組建專門的質量檢查小組對已經完成倒角設計的圖紙進行仔細檢查，并應預先根據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，并將相關實驗結果記錄到零部件測試檔案中，以供后續設計參考使用。若是能在批量生產前檢查出其中存在的數據失誤，將能夠幫助最大限度地降低由于數據設計失誤而造成的經濟損失;其次是需要對倒角的標注規范進行進一步地完善。企業應依據行業標準并聯系實際的設計條件制定一套完善的標注規范，要求所有設計人員必須嚴格遵循這一規范進行數據標注，從而避免出現標注不詳細而導致生產效率受到不良影響的現象。

4.2 提高先進技術的應用頻率并加強生產制造管控力度

多樣化的先進技術融入零件加工設計與制造過程中能夠有效提升加工質量，從而降低加工質量問題的發生風險。仿真模擬實驗就是其中的典型技術類型，利用該技術能夠根據各類零部件的具體倒角需求構建三維模型，以確保倒角設計的科學性與合理性，以滿足實際的應用需要;另外需要加大整個加工過程的管控力度，設置加工流程的專門監督崗位并以定期抽查的方式對零部件倒角進行檢查。發現有與圖紙標注數據不相符的情況應及時更正，并根據獎懲辦法對相關技術人員進行績效考核，讓加工人員能夠提高對倒角生產環節的重視。

4.3 人員培訓以及考核機制的完善

作為企業應加強技術人員培訓工作，進一步完善機械零部件倒角設計與制造環節的考核機制，以從根本上提升設計與制造人員的技術水平，從而降低零部件質量問題的發生風險。人員培訓機制的完善需要企業結合實際經營情況制定合理的培訓計劃，工作人員能夠在定期工作總結過程中認識到自身的不足之處，企業了解到這些情況后就能夠制定出具有針對性的培訓方案，為工作人員專業技能水平的進一步提升提供基礎條件;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的員工應給予精神或物質獎勵，樹立工作榜樣以從根本上提升工作人員的工作積極性，創設良好的企業氛圍從而提升零部件的設計與制造質量。

5? 結束語

綜上所述，零件倒角在機械設計與制造過程中具有極為重要的應用價值。因此作為企業應準確定位現階段存在的設計與制造問題，加大檢查力度并完善標準規范，同時完善培訓與考核機制以幫助零部件設計與制造質量的進一步提升，為企業未來的可持續性發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]肖潔.發動機軸瓦加工工藝改進設計[J].南方農機，2019，

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[2]鄧順濤.CKA6136型數控車床自動上下料機構改造[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].佳木斯大學學報（自然科學版），2019，37（05）：778-781.

[4]張洪川.基于主動柔順的光機模塊裝校力學研究[D].重慶大學，2019.

[5]馮勛壯.鑄件自動循跡浮動去飛邊技術與實驗研究[D].濟南大學，2019.

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