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机械设计与制造中的零件倒角研究

2021-09-10黄小琴

内燃机与配件 2021年11期
关键词:问题与对策

黄小琴

摘要:为保证机械设计与制造过程中产品的性能要求,首先要保证产品零部件的加工质量,而零件的倒角在很大程度上影响着零件的使用性能和装配精度,所以必须提高对零件倒角设计与制造环节的重视,强调倒角设计与加工的重要意义。若不重视倒角处理过程,或在实际处理时选择的操作方式不够精细,那么最终的机械产品将无法满足实际的应用需要。本文简述了零件倒角的概念与存在的意义,并就在机械零件倒角设计与制造过程中存在的主要问题进行深入分析,提出了几点有效提升倒角设计与制造质量的对策,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词:机械设计与制造;零件倒角;概念與意义;问题与对策

中图分类号:TH161                                     文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2021)11-0123-02

0  引言

在机械设计与制造过程中,零件倒角的设计与制造环节显得相对复杂,工艺流程的操作与控制难度较大,稍有不慎就会影响实际的设计与制造效果,从而降低零件的质量与性能。因此必须对零件倒角的设计与制造过程进行深入分析,准确定位经常出现的问题,结合实际条件制定对应的问题解决对策,这对于有效提升零件性能质量有着极为重要的现实价值。

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圆弧面的加工。简单来说就是对零部件起到一定外观美化与性能强化作用的特殊结构,倒角的存在使得零件便于完成安装工作,也是有效提高零件整体强度水平与应用效果的关键因素。常见的零件倒角主要是对零部件的部分结构进行打磨后所添加的斜角或圆角结构,倒角的设计与制造过程需要严格遵循其精度要求,从而加工出符合标准应用条件的倒角结构[1]。从机械制造的角度来看,常用的是45度倒角,除了45度以外还有30度与60度两种类型。许多零件的制造都对倒角有较高的精度要求,比如控制阀或操作阀,特殊的应用环境以及性能需求要求其密封性必须符合应用要求,这就需要提高对倒角设计与制造环节的重视以实现密封目标。

2  机械零件设计与制造过程中倒角的存在意义

第一是能够明显提升零件的生产效率。部分小零件的设计制造环节若是能够选择有效的倒角加工工艺,就能够在其成形前提前做出部分塑形设计工作,缩短了设计时间使得小零件无论是安装速度还是生产速度相较以往均能够有明显提升;第二是能够满足零件的不同使用要求。零件自身所具有的倒角类型较多,不同的倒角类型适用于不同的机械零件,若是选择符合质量要求的倒角类型就能够有效提升零件与零件之间的配合性。以液压系统中密封件为例,合适的倒角能够有效地降低配合阻力从而提升其整体的密封程度,并在配合过程中起到较为良好的引导作用,同时能够有效提升整体密封质量[2];第三是能够去除零件毛刺。若是在机械零件设计与制造环节能够选择合适的倒角加工技术,将能够在短时间内去除原本存在于零部件周围的锐边毛刺。不仅整体美观度大大提升,也能够对零件结构起到良好的保护作用,从而降低操作人员在加工过程中因为毛刺或锐角等因素的安全事故的发生风险。

3  现阶段机械零件倒角设计制造过程中存在的主要问题

3.1 机械零件倒角设计过程中存在的问题

作为倒角制造的前提条件,设计环节的重要性毋庸置疑,若是设计环节存在较多的不确定因素或问题将会极大的影响后续的制造过程,从而降低整体的制造质量与零件的实际应用效果。倒角度数选择不当与倒角标注不详细是设计过程中所存在的主要问题,也是影响最终制造精度的关键因素。

第一是倒角的度数选择不当。不同的机械零件需要根据其结构和使用性能选择不同的倒角类型,所以在实际的应用过程中作为技术人员需要结合零部件的实际应用条件保证倒角设计的合理性。但在实际生产中部分设计人员依然没有意识到倒角设计在机械零部件加工与最终应用过程中的重要应用意义[3]。因此,出现部分设计人员在设计倒角度数时比较随意,这就使得最终的度数选择无法满足实际的应用需要,倒角取值错误问题频频出现,浪费了大量的设计时间并极有可能出现批量零件报废的情况。以液压传动系统设计环节为例,部分技术人员选择在液压油缸处的O型圈进口将其倒角确定为45度或60度,但实际的应用条件却与选择的倒角度数并不相符,导致最终的安装过程会受到不良影响,O型圈将无法保证其使用的正常性,甚至影响到整个液压传动系统的使用效果,造成极大的成本损失。

第二是倒角的标注数据不详细。机械设计图纸是倒角加工的重要依据,其数据的标注情况决定了最终的加工质量,是影响零部件最终应用效果的重要因素。但从实际情况看当前部分设计人员为缩减设计流程简化了部分设计数据,参数标注不清楚使得在实际的倒角生产过程中工人只得根据以往的制造经验来处理,处于一种盲从状态。部分设计人员认为经常用到的设计数据无需在设计图中标注,因此简略标注从而省去部分设计时间,尤其是在新零件设计过程中若给予的设计时间较短,这种情况将会频繁出现,这使得后期制造过程中工人的加工难度大大增加,严重影响到加工效率,还会造成较多的材料浪费,最终的零部件倒角质量也无法保证达到实际使用要求,进而影响到最终产品的质量和性能,最终导致企业生产效益降低。

3.2 机械零件倒角制造过程中存在的问题

作为决定最终零部件倒角品质的重要环节,机械零件倒角加工过程的重要性毋庸置疑,若在这一环节选择应用的工艺不当将会导致最终的倒角质量无法与实际应用条件相匹配。其存在的问题主要包括以下几点:

第一是没有对有倒角要求的零件实际加工出所需求的倒角结构。部分机械零件在制造过程中会出现应有倒角需求但并没有实际加工出倒角的现象,此种情况无论是对后期组装还是零部件实际的使用过程均会产生不良影响,使得其功能效果与性能质量无法达到预期,甚至影响其使用寿命[5]。零部件的质量问题会直接导致产品整体品质下降,不仅会给企业带来较大的成本损失,还会影响其在市场中的信誉度,造成更大的经济损失。

第二是设计图纸中所要求的倒角数据与实际加工的零件倒角之间存在着一定出入。生产零件倒角的过程以机械零件设计图纸为基础,但若是二者之间产生了较大的数据出入将会影响最终的成品效果,甚至出现零件批量报废的情况,从而造成较大的经济损失。

第三是加工精度未达到要求。机械零件倒角根据不同的使用条件所允许的误差范围也不一样,生产过程中必须结合实际提前确认对倒角精度的相关要求,部分零部件由于其应用环境的特殊性使得其对精度的要求极高,要求其必须严格遵从设计数据要求执行生产任务。并需要在零部件生产完毕后对其质量进行检验,从而避免出现后续装配问题或最终影响产品实际的使用效果。

3.3 技术人员问题

技术人员在零件倒角的设计与制造过程中起着关键性的作用,与零部件倒角的质量与性能有着紧密联系,主要存在的问题包括以下几点:第一是自身专业水平不足,专业素质的缺失使得倒角设计与制造过程中出现误差的概率大大提升。出现此种情况的主要原因是一些企业忽视对技术人员的技能培养,缺少对技术人员的统一技术培训,使得零部件在设计与生产过程中质量问题发生的风险较高;第二是对技术人员的管控力度不足[6]。出现该种问题的主要原因是系统性管理体系的缺乏,一些工人在设计与制造过程中对工作不够专注,抱有糊弄将就的态度,导致无论是零部件的生产率还是倒角的制造质量均相对较低。

4  机械设计与制造过程中零部件倒角质量的有效提升对策

4.1 加大倒角设计检查力度并对倒角的标注规范进一步完善

为解决一直以来存在的倒角设计过程中所存在的问题,企业应加大零件倒角设计检查力度并完善相关标准规范,以从根本上提升倒角设计质量。首先需要加大零件设计工作检查力度。企业应组建专门的质量检查小组对已经完成倒角设计的图纸进行仔细检查,并应预先根据已出的图纸试加工几个零件,对其性能进行测试以判断其是否符合实际的制造要求,并将相关实验结果记录到零部件测试档案中,以供后续设计参考使用。若是能在批量生产前检查出其中存在的数据失误,将能够帮助最大限度地降低由于数据设计失误而造成的经济损失;其次是需要对倒角的标注规范进行进一步地完善。企业应依据行业标准并联系实际的设计条件制定一套完善的标注规范,要求所有设计人员必须严格遵循这一规范进行数据标注,从而避免出现标注不详细而导致生产效率受到不良影响的现象。

4.2 提高先进技术的应用频率并加强生产制造管控力度

多样化的先进技术融入零件加工设计与制造过程中能够有效提升加工质量,从而降低加工质量问题的发生风险。仿真模拟实验就是其中的典型技术类型,利用该技术能够根据各类零部件的具体倒角需求构建三维模型,以确保倒角设计的科学性与合理性,以满足实际的应用需要;另外需要加大整个加工过程的管控力度,设置加工流程的专门监督岗位并以定期抽查的方式对零部件倒角进行检查。发现有与图纸标注数据不相符的情况应及时更正,并根据奖惩办法对相关技术人员进行绩效考核,让加工人员能够提高对倒角生产环节的重视。

4.3 人员培训以及考核机制的完善

作为企业应加强技术人员培训工作,进一步完善机械零部件倒角设计与制造环节的考核机制,以从根本上提升设计与制造人员的技术水平,从而降低零部件质量问题的发生风险。人员培训机制的完善需要企业结合实际经营情况制定合理的培训计划,工作人员能够在定期工作总结过程中认识到自身的不足之处,企业了解到这些情况后就能够制定出具有针对性的培训方案,为工作人员专业技能水平的进一步提升提供基础条件;其次是需要对考核机制进行完善,对于在工作过程中有突出表现的员工应给予精神或物质奖励,树立工作榜样以从根本上提升工作人员的工作积极性,创设良好的企业氛围从而提升零部件的设计与制造质量。

5  结束语

综上所述,零件倒角在机械设计与制造过程中具有极为重要的应用价值。因此作为企业应准确定位现阶段存在的设计与制造问题,加大检查力度并完善标准规范,同时完善培训与考核机制以帮助零部件设计与制造质量的进一步提升,为企业未来的可持续性发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]肖洁.发动机轴瓦加工工艺改进设计[J].南方农机,2019,

50(16):171.

[2]邓顺涛.CKA6136型数控车床自动上下料机构改造[J].纺织器材,2019,46(05):17-19.

[3]范仁杰,华友兵.基于NXUG的倒角方案研究与分析[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2019,37(05):778-781.

[4]张洪川.基于主動柔顺的光机模块装校力学研究[D].重庆大学,2019.

[5]冯勋壮.铸件自动循迹浮动去飞边技术与实验研究[D].济南大学,2019.

[6]沈文扬.基于机器视觉的轴类零件检测系统研究与设计[D].武汉纺织大学,2019.

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