銳利內角的制造是加工中的一項困難任務，盡管有高性能技術如5軸加工，但在加工中實現銳利內角仍需要工程師進行一些特殊的問題解決。

本文致力于解釋這一常見的內部加工問題，并討論了機械師們為處理銳利內角所提出的各種解決方案。

加工銳利內角

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

這是一個無法避免的問題，因為切削工具的幾何形狀根本無法加工銳利內角。與此同時，一些內部特征預期具有銳利的內角。通常，這種要求出現在組裝應用中，其中內部特征用作安裝外部零件，該外部零件具有銳利的外角。

如何加工銳利內角？

然而，這些相互矛盾的要求并未導致僵局。工程師和機械師已經提出了許多設計策略來解決這個問題。

將內角改成圓角

最簡單、最明顯的解決方案是完全避免銳利的內角。誠然，這可能看起來不像是解決手頭問題的一種方法，但這是專家們全面推薦的做法。大多數設計對于內角半徑的變化都很靈活，通過小的調整就可以完成工作，同時保持相同的功能。

這一推薦之所以存在，主要是因為它的簡單性。稍后我們將討論的內角加工技術都需要額外的努力、成本和時間。如果有一種方式可以避免這些，那就優先考慮它。

另一個原因是工藝的穩定性。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、刀具斷裂和表面粗糙度差等問題開始出現。所有這些都會影響切削工具產生高質量銳利內角的能力。

因此，當設計師選擇將內角改成圓角時，他們還應注意圓角半徑。根據凹槽的深度，他們應選擇一個生產部門可以安全加工的適當內角半徑，同時保持零件的功能。

T形和狗骨型圓角

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

當您需要銳利的內角以適應內部凹槽中的外部部件時，這是最好的選擇。它不影響裝配的功能或性能，同時為配合部件提供了空間。此外，它可能導致一些有用的重量減輕。

有兩種流行的解決方案，機械師們經常用于加工中的銳利內角。

T形切割

更簡單、更容易的一種角懸臂是“T形切割”。在這個操作中，刀具只沿一個方向進入角落。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，它在兩個方向上延伸切割。這種類型的懸臂稍微更復雜一些，但外觀上更美觀。

電火花放電加工（EDM）

現在，讓我們稍微偏離一下，看看一些略微超出傳統加工領域的解決方案。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。它在加工內角方面有特殊的應用。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，切削工具是一個定制設計的模具，逐漸降低（沉入）到工件中。由于模具是特征幾何的負形，它是一個外部組件。因此，它可以具有銳利的內角而不會出現問題。

線切割EDM

線切割EDM與沉沒式EDM不同。它的刀具是一根細絲，沿著特征的輪廓移動以切割材料。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角。這意味著線切割EDM可以產生半徑小至0.05毫米的內角，從各個方面來看都是“銳利”的。

然而，EDM過程也有其缺點。一般來說，EDM比傳統加工要慢得多，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對于機械師來說可能很難規劃，因為它很復雜。此外，它僅限于電導材料，表面粗糙度較差，可能需要進一步處理以達到標準。

手動切割

最后，當機器無法生產高質量銳利內角時，手動技能就派上用場了。最后的手段是利用各種手工工具來切割、磨削和拋光內部角，以達到所需的形狀。

一些常見的手工工具包括鑿子、銼和砂紙。可以理解的是，手動工藝是耗時的，當然不如機器那么精確。但是，在使用機器不可行時，它們是一個不錯的替代選擇。

結論

加工中的銳利內角是一個有趣的問題，從設計師到機械師都在提出創新解決方案來解決這個問題。設計師在面對銳利內角時有多種選擇，給予他們可觀的設計自由度。