机械设计中倒角与倒圆角

news2024/12/25 15:16:48

我们常说,机械设计要做到“一切尽在掌握中”。

包含两层意思:一是所有的结构细节都是仔细思考过并且完整表达,不能靠在制造过程中猜测设计意图、由制造人员再设计或自由发挥。

二是所有的设计都是有根据的,不能靠拍脑袋任意发挥。很多人不以为然,认为根本不可能做到,其实是他们没有掌握设计的方法和养成好习惯。

回到本篇,设计中容易被忽略的倒角/倒圆角也是有设计原则。你知道什么地方该到角什么地方该倒圆角、倒多大角嘛?

定义

倒角与倒圆角指的是把工件的棱角切削成一定斜面/圆面

目的

去除零件上因机加工产生的毛刺,使产品不锋利,不会割伤使用者

五大设计原则

一、内圆外方(机加件)原则:(这里的方是倒角的意思)

1、机加件旋转刀具加工,工件内部加工圆角,外部方角

2、同一工件某一特征外方角、内圆角尽量一致大小,减少换刀次数。

效果如图所示:

二、内圆外圆(钣金件)原则:

1、钣金件为激光加工,不同于传统切削加工

2、工件内外统一圆角

3、圆角范围 R = 2 ~ 5

技术要求中的(去毛刺,R0.3-0.5)一般是指图上要求有圆角但未标注尺寸的圆角尺寸为R0.3-0.5。应该和孔端不允许倒角没关系。圆角和倒角没直接的定义,但你可以参照机械设计手册的示例。

效果如下:

三、配合整齐美观原则

1、倒角保证装配零件间齐整美观

2、无明显锋边,保护搬运、装配、使用环节的身体伤害

3、未注明的倒角默认是C0.5

C0.5表示45度的倒角,直角边的长度为0.5mm。在结构设计中C0.5应该是绕圆周倒角0.5mm(直角边)X45度;在光学冷加工中一般都是指斜边距离。

如下图所示,打勾的为装配齐整示意。

(有些时候零件是否要倒角不能只看零件本身,还有看与其它零件的装配关系)

去内应力 与 增加强度原则

内应力是物体内部存在的应力,它不是由外部负载引起的,而是由于物质在成型过程中如分子链取向、冷却收缩或不均匀塑性变形导致的。这种应力可能导致材料形变、尺寸变化、翘曲,甚至裂纹和断裂。内应力的大小受分子链结构、产品设计、成型条件等因素影响,并可通过化学溶剂检测、偏光照射、冷热冲击等方法检测。消除内应力通常采用退火处理,但并非所有情况下都有效,且可能增加成本。在材料科学中,内应力的释放和变形密切相关。

1、材料热处理中存在内应力集中,增加过度圆角消除内应力所致的变形、断裂

2、对于悬臂类零件,增加圆角起增加强度作用

悬臂类零件图片如下:

导向原则

1、放置产品穴位,为了方便放入,需倒斜角增加导向

2、为方便装配,零件的配合需倒斜角

图示:

拿这个图来说,4*R4的话说明有四个半径为4mm的圆

这样去设置就可以了。

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