銳利內(nèi)角的制造是加工中的一項(xiàng)困難任務(wù)，盡管有高性能技術(shù)如5軸加工，但在加工中實(shí)現(xiàn)銳利內(nèi)角仍需要工程師進(jìn)行一些特殊的問題解決。

本文致力于解釋這一常見的內(nèi)部加工問題，并討論了機(jī)械師們?yōu)樘幚礓J利內(nèi)角所提出的各種解決方案。

加工銳利內(nèi)角

在加工中，銳利內(nèi)角的問題出現(xiàn)在圓柱形切削工具與內(nèi)部特征（如方形凹槽）中的銳利內(nèi)角相遇時(shí)。切削工具的形狀使其無法切割出精確的內(nèi)角，而只能產(chǎn)生半徑等于工具半徑的圓角。

這是一個(gè)無法避免的問題，因?yàn)榍邢鞴ぞ叩膸缀涡螤罡緹o法加工銳利內(nèi)角。與此同時(shí)，一些內(nèi)部特征預(yù)期具有銳利的內(nèi)角。通常，這種要求出現(xiàn)在組裝應(yīng)用中，其中內(nèi)部特征用作安裝外部零件，該外部零件具有銳利的外角。

如何加工銳利內(nèi)角？

然而，這些相互矛盾的要求并未導(dǎo)致僵局。工程師和機(jī)械師已經(jīng)提出了許多設(shè)計(jì)策略來解決這個(gè)問題。

將內(nèi)角改成圓角

最簡(jiǎn)單、最明顯的解決方案是完全避免銳利的內(nèi)角。誠然，這可能看起來不像是解決手頭問題的一種方法，但這是專家們?nèi)嫱扑]的做法。大多數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于內(nèi)角半徑的變化都很靈活，通過小的調(diào)整就可以完成工作，同時(shí)保持相同的功能。

這一推薦之所以存在，主要是因?yàn)樗暮?jiǎn)單性。稍后我們將討論的內(nèi)角加工技術(shù)都需要額外的努力、成本和時(shí)間。如果有一種方式可以避免這些，那就優(yōu)先考慮它。

另一個(gè)原因是工藝的穩(wěn)定性。像端銑刀這樣的切削工具并不適合加工非常深的凹槽。通常建議的最大切削深度是工具直徑的四倍。超過這些限制，問題如振動(dòng)、刀具斷裂和表面粗糙度差等問題開始出現(xiàn)。所有這些都會(huì)影響切削工具產(chǎn)生高質(zhì)量銳利內(nèi)角的能力。

因此，當(dāng)設(shè)計(jì)師選擇將內(nèi)角改成圓角時(shí)，他們還應(yīng)注意圓角半徑。根據(jù)凹槽的深度，他們應(yīng)選擇一個(gè)生產(chǎn)部門可以安全加工的適當(dāng)內(nèi)角半徑，同時(shí)保持零件的功能。

T形和狗骨型圓角

另一種解決方案是在每個(gè)銳利內(nèi)角處添加懸臂。懸臂是一種加工特征，切割延伸到角落的內(nèi)部凹槽外部。換句話說，它從角落處移除額外的材料。

當(dāng)您需要銳利的內(nèi)角以適應(yīng)內(nèi)部凹槽中的外部部件時(shí)，這是最好的選擇。它不影響裝配的功能或性能，同時(shí)為配合部件提供了空間。此外，它可能導(dǎo)致一些有用的重量減輕。

有兩種流行的解決方案，機(jī)械師們經(jīng)常用于加工中的銳利內(nèi)角。

T形切割

更簡(jiǎn)單、更容易的一種角懸臂是“T形切割”。在這個(gè)操作中，刀具只沿一個(gè)方向進(jìn)入角落。通常，切削的延伸至少是刀具直徑的一半，以確保有足夠的空間讓配合的物體拼合在一起。

狗骨型切割

另一種懸臂是“狗骨型”，其名字來源于它與狗骨的形狀相似。與T形切割不同，它在兩個(gè)方向上延伸切割。這種類型的懸臂稍微更復(fù)雜一些，但外觀上更美觀。

電火花放電加工（EDM）

現(xiàn)在，讓我們稍微偏離一下，看看一些略微超出傳統(tǒng)加工領(lǐng)域的解決方案。EDM是一種流行的制造工藝，利用工件和工具之間的電火花通過熔化和侵蝕來去除材料。它在加工內(nèi)角方面有特殊的應(yīng)用。我們將討論兩種EDM工藝：沉沒式EDM和線切割EDM。

沉沒式EDM

在沉沒式EDM過程中，切削工具是一個(gè)定制設(shè)計(jì)的模具，逐漸降低（沉入）到工件中。由于模具是特征幾何的負(fù)形，它是一個(gè)外部組件。因此，它可以具有銳利的內(nèi)角而不會(huì)出現(xiàn)問題。

線切割EDM

線切割EDM與沉沒式EDM不同。它的刀具是一根細(xì)絲，沿著特征的輪廓移動(dòng)以切割材料。由于其極小的工具直徑不到0.1毫米，它非常適合加工銳利的內(nèi)角。這意味著線切割EDM可以產(chǎn)生半徑小至0.05毫米的內(nèi)角，從各個(gè)方面來看都是“銳利”的。

然而，EDM過程也有其缺點(diǎn)。一般來說，EDM比傳統(tǒng)加工要慢得多，制造商必須有充分的理由來證明其用于角加工的使用。此外，EDM對(duì)于機(jī)械師來說可能很難規(guī)劃，因?yàn)樗軓?fù)雜。此外，它僅限于電導(dǎo)材料，表面粗糙度較差，可能需要進(jìn)一步處理以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

手動(dòng)切割

最后，當(dāng)機(jī)器無法生產(chǎn)高質(zhì)量銳利內(nèi)角時(shí)，手動(dòng)技能就派上用場(chǎng)了。最后的手段是利用各種手工工具來切割、磨削和拋光內(nèi)部角，以達(dá)到所需的形狀。

一些常見的手工工具包括鑿子、銼和砂紙。可以理解的是，手動(dòng)工藝是耗時(shí)的，當(dāng)然不如機(jī)器那么精確。但是，在使用機(jī)器不可行時(shí)，它們是一個(gè)不錯(cuò)的替代選擇。

結(jié)論

加工中的銳利內(nèi)角是一個(gè)有趣的問題，從設(shè)計(jì)師到機(jī)械師都在提出創(chuàng)新解決方案來解決這個(gè)問題。設(shè)計(jì)師在面對(duì)銳利內(nèi)角時(shí)有多種選擇，給予他們可觀的設(shè)計(jì)自由度。