楊 萍
(云南機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650203)
在機械設(shè)計與制造過程當(dāng)中,倒角雖然是極為細(xì)小的組成部分之一,但其在保障機械設(shè)計與制造質(zhì)量的過程當(dāng)中,所發(fā)揮的重要意義是極為突出的。如果在設(shè)計與制造過程當(dāng)中,對于零件倒角的處理不夠有效,則將對整個系統(tǒng)運行性能的發(fā)揮產(chǎn)生極為不利的影響。常規(guī)意義上,零件倒角主要起到磨平銳邊毛刺的作用,但隨著相關(guān)研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)零件倒角對于提高裝備質(zhì)量,相關(guān)元件密封性能、降低阻力而言均有著不容忽視的價值,可以說是機械設(shè)計與制造中需要重點關(guān)注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在。本文試針對以上相關(guān)問題做詳細(xì)分析與說明。
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(dāng)中,機械設(shè)計與制造過程當(dāng)中比較常見的零件倒角可以分為①45°倒角,②非45°倒角這兩種類型。其中,45°倒角相對常見的表現(xiàn)方式為2×45°形式,而非45°倒角當(dāng)中相對常見的表現(xiàn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計與機械制造的實施過程當(dāng)中,通過設(shè)置零件倒角的方式,可以達(dá)到如下幾個方面的重要作用:(1)發(fā)揮勞動保護職能,在機械設(shè)計與制造過程當(dāng)中有效去除零件銳邊毛刺,同時使相關(guān)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(dāng)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(yè),在節(jié)約裝配時間的同時,達(dá)到保障零件裝配作業(yè)質(zhì)量的重要目的;(3)在零件倒角作用之下,倒角能夠發(fā)揮相對于密封件的導(dǎo)向以及減阻功效,確保密封件不會在機械設(shè)計與制造的過程當(dāng)中出現(xiàn)損壞或者是影響質(zhì)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(zhì)量穩(wěn)定。
從機械設(shè)計的角度上來說,在零件倒角設(shè)計作業(yè)的實施過程當(dāng)中,所存在的問題主要可以歸納為以下幾個方面:(1)選擇上存在失誤:特別是對于剛剛走上機械設(shè)計工作崗位,相關(guān)實踐工作經(jīng)驗還不夠豐富的員工而言,對于機械設(shè)計過程當(dāng)中,零件倒角相對于總成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點以及裝配特點還不夠熟悉,從而導(dǎo)致在設(shè)計過程中對于零件倒角角度取值的選擇不夠合理。舉例來說,在液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計過程當(dāng)中,液壓油缸內(nèi)腔裝O型圈進口位置需要設(shè)置零件倒角,而不具備工作經(jīng)驗的人員往往會選取比較常見的45°或者是60°倒角。然而,在后續(xù)制造過程當(dāng)中會發(fā)現(xiàn):零件倒角選擇不夠合理,不但無法保障其導(dǎo)向性能以及減阻性能的有效發(fā)揮,同時還可能導(dǎo)致O 型圈被切壞。針對這一實際情況,要求技術(shù)人員需要充分明確各類零件在總成中的作用,深入掌握機床的加工以及裝配特點,確保所選取的零件倒角角度的合理性,提高設(shè)計質(zhì)量與水平;(2)標(biāo)注不夠合理:在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,機械制圖當(dāng)中對于零件倒角的標(biāo)注方法已具備比較明確且詳盡的規(guī)定,在實際工作中直接遵循上述規(guī)定即可。但還需要注意的一點是:對于能夠采取直接方式標(biāo)注的零件倒角,就應(yīng)當(dāng)避免采取間接性的標(biāo)注方法(直接標(biāo)注與間接標(biāo)注最突出的差異性在于:直接標(biāo)注模式下,機械制造過程中不需要對零件倒角角度進行反復(fù)計算)。以此種方式,確保零件倒角角度標(biāo)注的直觀性,提高角度標(biāo)注精確性與可靠性。
從機械制造的角度上來說,在零件倒角制造作業(yè)的實施過程當(dāng)中,所存在的問題主要可以歸納為以下幾個方面:(1)在機械制造作業(yè)實踐過程當(dāng)中,往往會發(fā)現(xiàn)相關(guān)零件在加工作業(yè)過程當(dāng)中出現(xiàn)部分應(yīng)當(dāng)?shù)菇堑牧慵閳?zhí)行倒角操作。同時,相關(guān)人員在零件裝配作業(yè)過程當(dāng)中可能出現(xiàn)切壞液壓油缸內(nèi)腔裝O 型圈或者是油封的問題,由此導(dǎo)致液壓缸在磨合過程當(dāng)中產(chǎn)生不同程度上的漏油問題;(2)在機械制造作業(yè)實施過程當(dāng)中,可能發(fā)現(xiàn)零件倒角角度與機械制造圖紙上的相關(guān)數(shù)據(jù)存在一定的偏差。產(chǎn)生這一問題的最主要原因在于:圖紙上采取間接方式所標(biāo)注的零件倒角在機械制造過程當(dāng)中被當(dāng)做直接性標(biāo)注零件倒角而加工,進而引發(fā)偏差;(3)在加工精度方面存在一定的問題。特別是對于諸如安全閥一類,對零件倒角角度有特殊要求的機械制造作業(yè)而言,加工過程當(dāng)中過于粗糙,表面研磨不夠有效,由此勢必會使得零件倒角密封性能不夠嚴(yán)格,出現(xiàn)液壓缸泄漏或者是使用壽命低下的問題。若能夠在機械制造過程當(dāng)中,合理解決此項問題,則勢必會對提高整個液壓缸系統(tǒng)運行可靠性與穩(wěn)定性產(chǎn)生極為深入的影響。
在有關(guān)孔口倒角作業(yè)的開展過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)選取何種類型的孔口倒角工藝方法,這一問題的確定需要充分結(jié)合基本孔的直徑單位加以考量。相關(guān)工作人員需要在充分考慮基本孔自身裝配關(guān)系以及孔口倒角技術(shù)要求的基礎(chǔ)之上選取綜合優(yōu)勢最為突出的工藝方法,以此種方式保障孔口倒角質(zhì)量的穩(wěn)定性。具體而言,在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,常見的孔口倒角工藝方法主要可以歸納為以下幾點。
在應(yīng)用锪鉆進行孔口倒角作業(yè)的過程當(dāng)中,多以鉆床為主要設(shè)備??卓诩庸ね瓿芍?,需要立即應(yīng)用锪鉆對孔口進行倒角處理??梢哉f是現(xiàn)階段孔口倒角工序中最為常見的工藝方法之一。一般來說,在應(yīng)用锪鉆進行孔口倒角處理的過程當(dāng)中,主要表現(xiàn)有以下幾個方面的顯著特點:(1)基本孔直徑在φ65 單位以下;(2)孔口倒角對于機械制造加工粗糙度的要求在Ra6.3 單位以上;(3)制造加工過程中對于孔口倒角的高度要求并不嚴(yán)格,多為未標(biāo)注狀態(tài);(4)在孔口倒角作業(yè)實施過程當(dāng)中,需要達(dá)到去除孔口尖角毛刺的目的。還需要特別注意的一點在于:對于存在密封性要求的孔口倒角作業(yè)而言,結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中對于倒角角度以及倒角粗糙度有著比較高的要求。因此,在采取常規(guī)锪鉆對其進行預(yù)加工處理的基礎(chǔ)之上,還需要應(yīng)用專用鉸刀工具對其進行必要的修整處理。
在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,眾多針對孔口倒角所采取的加工工藝方法當(dāng)中,車削是最常見,同時適應(yīng)范圍最廣的倒角工藝方法之一。最突出的特點在于:在車削倒角工藝方法作用之下,其所能夠適應(yīng)的孔口倒角加工粗糙度范圍可實現(xiàn)Ra0.4~Ra12.5。具體來說,在應(yīng)用車削倒角工藝進行孔口倒角加工處理的過程當(dāng)中,按照進刀方向的差異性,可將工藝方法的應(yīng)用劃分為下面三種主要類型:(1)軸向進刀加工工藝;(2)徑向進刀加工工藝;(3)雙向進刀加工工藝。在實際工作過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)采取何種方法進刀,這一問題主要是由孔口倒角的寬度以及粗糙度所決定的。同時,除雙向進刀工藝方法需要通過直接插補的方式滿足加工倒角角度之外,軸向以及徑向進刀工藝方法作用下,對于孔口倒角角度的滿足需要采取刀具切削刃角度附合的方式所實現(xiàn),以此保障孔口倒角加工質(zhì)量的可靠性。
通過以上分析不難發(fā)現(xiàn):在機械設(shè)計與制造過程中,倒角雖然是極為細(xì)小的組成部分之一,但其在保障機械設(shè)計與制造質(zhì)量的過程當(dāng)中,所發(fā)揮的重要意義是極為突出的。如果在設(shè)計與制造過程當(dāng)中,對于零件倒角的處理不夠有效,則將對整個系統(tǒng)運行性能的發(fā)揮產(chǎn)生極為不利的影響。做好此項工作,不但能夠確保零件銳邊毛刺的有效去除,同時對于提高其密封性能等也有著重要意義??偠灾?,本文針對有關(guān)機械設(shè)計與制造過程當(dāng)中,零件倒角所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明,并以孔口倒角作業(yè)為例,詳細(xì)闡述了孔口倒角工藝方法的選取,希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
[1]徐彥偉,肖鐵嶺,魏巍等.弧齒錐齒輪大輪齒頂?shù)菇羌庸つP团c虛擬加工[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2008,39(9):161-165.
[2]吳焱明,伍斌,臧福海等.基于PLC的倒角機自動控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2011,(12):65-67.
[3]鄧文君,夏偉,張衛(wèi)文等.倒角刀刃切削過程中切削力的有限元法預(yù)測[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,31(10):20-23.
[4]胡昌軍,錢瑞明.基于回轉(zhuǎn)切削機床的齒輪倒角加工運動分析與動態(tài)仿真[J].機械傳動,2008,32(1):88-90,93.
[5]牛占文,王勇,郭偉等.汽車同步器接合套倒角加工過程設(shè)計與仿真系統(tǒng)開發(fā)[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2005,(3):1-2,8.
[6]馬波,陳浮,宋彥萍等.利用渦輪葉片前緣端壁倒角控制壁面熱負(fù)荷的數(shù)值研究[C].//中國工程熱物理學(xué)會熱機氣動熱力學(xué)2009年學(xué)術(shù)會議論文集.2009:1-6.