2.1 倒圆与倒角

所有铸造、锻造的零件，为了便于起模、防止零件产生铸造缺陷和应力集中，在零件的转角处都有过渡圆角，因此零件上圆角是非加工面上十分常见的结构。一对孔轴为了便于装配和加工，通常都会在孔口和轴端添加一段圆锥结构（称为倒角），因此倒角也是零件上很常见的结构。为了方便倒圆与倒角，一般的设计软件都提供了倒圆与倒角的设计工具。

2.1.1 倒圆

一般倒圆的工具有两个，分别是边倒圆工具和复杂倒圆工具。常用的是边倒圆工具。

1. 边倒圆（简单倒圆）

边倒圆操作方法：单击“边倒圆”按钮，选择需要倒圆零件的边线，输入圆角半径数值，即可完成倒圆。

图2-1所示为边倒圆命令条及其几个选项，一般不用特别选择，默认即可。通过选择倒圆参数可以选择是否过相切边修整倒圆、在陡峭边缘处结束倒圆、沿陡峭边修整倒圆，在拐角处是斜接还是对拐角修整倒圆等。图2-1所示对话框中一般选择默认即可，读者在学习过程中可以尝试改变有关选项。

图2-2a所示为选择“边/角”选项时，可以直接选择零件的边线或选择零件的角点来选择所有相交于该点的边线。图2-2b所示为选择“链”选项时，可以选择一条相切的图线链。图2-2c所示为选择“面”选项时，可以选择该面的所有边线。图2-2d所示为选择“环”选项时，可以选择一个面内相交的图线链。图2-2e所示为选择“全部圆角”选项时，可以选择所有内部边线。图2-2f所示为选择“全部倒圆”选项时，可以选择有外部边线。

在有些情况下，由于选择边线的先后顺序不同，生成的圆角可能不能满足要求。如图2-3a所示，左右两侧的倒圆形状并不一样。此时可以右击倒圆曲面片，在弹出的快捷菜单中选择“对倒圆重排序”，或将鼠标指针放在倒圆曲面片上，出现鼠标符号时，再右击，结果如图2-3b所示。

圆角的编辑，直接选择模型上的圆角结构，在该结构附近会出现圆角的尺寸，单击该尺寸直接改变大小即可。

总结：边倒圆是常用的倒圆工具，圆角半径都是恒定值，一般直接选择零件的边线，输入半径即可；为了加快进度可以选择“面”“环”和“链”等边线选择方式。少学时的专业，下面的复杂倒圆可以作为选学内容。

2. 复杂倒圆

一般的零件设计中，复杂倒圆用得不多。复杂倒圆可以完成可变半径的倒圆、曲面倒圆、面之间倒圆等操作。

对于可变半径的倒圆，选择复杂倒圆命令后，命令条如图2-4a所示；选择命令条上“可变半径”选项后，变为图2-4b所示命令条，进入模型边线选择步骤；选择模型的边线，如图2-4d所示的AB、BC线，并确认（右击或按〈Enter〉键）后，命令条如图2-4c所示，分别选择A、B两点，输入半径2mm并确认，再选择AB的中点D后输入6mm并确认，然后选择点C输入半径0后确认，最后得到的结果如图2-4e所示。

对于两面之间的复杂倒圆来说，选择复杂倒圆，选择图2-4a所示第二项“倒圆”，将显示图2-5a所示的命令条，其中的“相切连续”选项与边倒圆相同，为恒定半径的倒圆，如图2-5c所示。“恒定宽度”选项是指圆角具有恒定的宽度，如图2-5d所示。“倒斜角”与“斜角”选项属于生成斜的直线边，不是圆角，这里不做进一步介绍。“圆锥”选项可以定义圆角的截面为椭圆形，选择该选项后命令条如图2-5b所示；此时命令条上的半径就是椭圆长半轴，后面的“值”相当于椭圆的比率，小于1长轴为竖直方向，如图2-5e所示，大于1长轴在水平方向，如图2-5f所示。对于最后一个“曲率连续”选项，命令条与“圆锥”选项完全相同，不同的是命令条右侧“值”编辑框中输入的数字越小，圆角越接近于直线，数值越大，越接近于尖角。图2-5g所示为值等于0.1时生成的圆角，很接近于直线段，图2-5h所示为值等于0.5时生成的圆角，图2-5i所示为值等于2时生成的圆角，比较接近于尖角。

复杂倒圆的另外一个选项是曲面倒圆。曲面倒圆是用于曲面设计的一项工具，是在两个曲面片之间添加圆角过渡的一种设计工具。对曲面体应用倒圆时，必须指定输入曲面上要应用倒圆的一侧，如图2-6a所示。为此，在选择方向的过程中将光标定位在每个曲面上要构造倒圆的一侧，如图2-6b所示。也可以指定是否要使用曲面倒圆参数对话框来修剪输入曲面和输出倒圆，如图2-6c、d所示。

3. 圆角在工程图中的表达

圆角在工程图中是非常常见的结构，通常比较小的圆角在手工绘图中甚至也可以不画，较大的圆角是必须画出的。在工程图中，通常只标注较大圆角的尺寸，较小圆角的尺寸一般标注在技术要求中，注明图中没有标注的圆角的尺寸范围，如未注圆角R2～R5。圆角属于不完整的结构，标注尺寸时不能标注数量。

在工程图中圆角是连接零件上两个表面的一个过渡性曲面，因此与相邻曲面的交线都是相切的切线。在工程图中规定切线是不画的，这势必也带来一定的问题，特殊情况下将不能表达零件的结构与形状。图2-7a所示为不加圆角时锥台的三视图，图2-7b所示为侧面与顶面添加圆角后的三视图，此时俯视图中顶面没有任何显示，因为切线不显示因此顶部平面的边界线也没有了，这显然是大家不能接受的。同时由于圆角的存在，原有的设计尺寸也都不存在，标注切线长度显然不是设计者的初衷。尺寸问题解决比较容易，直接用两点间标注，捕捉原来轮廓的交点来标注原来的设计尺寸，如图2-7b所示。顶面尺寸还标注原来的尺寸42和22。手工绘图也是先按照原尺寸画出图形，再手工画出圆角。

解决视图中的问题一般有两种方法。一种方法是直接显示切线，方法是单击视图，再单击命令条上的“属性”按钮（或右击视图，在快捷菜单中选择），然后单击显示选项卡中“切线”复选框，确定后退出对话框。图2-8a所示为显示切线后的视图。在该图的俯视图中切线使用了细实线显示，同时相互之间以及与轮廓线之间有一定的间隙，这在一定程度上反映了曲面的真实情况，表面之间是光滑过渡的，画出了交线，但交线间有一定的间隙。第二种方法是只表达加圆角以前的图线，但是这些交线也是用细实线表达，相互之间也留有一定的间隙，这也是目前国家标准规定的画法，称为过渡线。如图2-8b所示，这样看起来比前面的表达方法更清晰。但是毕竟模型上已经没有原来的图线，显示在视图上也就有一定的困难，可以在视图中显示原来设计时使用的草图（同步设计需要在使用的草图中右击选择恢复），方法是在视图属性对话框中右击，选择快捷菜单中的“草图”命令，再选择要显示的草图，右侧显示栏选择用切线显示即可；俯视图中斜的原棱线就只能使用在视图中绘制的方法来画出了。也可以将补充的图线都使用在视图中绘制的方法画出来。

对于常见的圆柱、圆锥、圆球的交线也是一样的，可以按照没有圆角情况用细实线直接在视图中绘制，如图2-9所示。

总结与讨论：圆角是零件表面上常见的结构，一般使用边倒圆工具来生成圆角，特殊情况下可以使用复杂倒圆工具建立恒定宽度与变半径圆角等。圆角尺寸通常在技术要求中表示，圆角较少时也可以直接标注在视图上，标注圆角尺寸时不能加数量。圆角在视图中一般用过渡线方式表达，用细实线表达加圆角前理论的交线，两端与视图其他图线留有一定间隙。但是如果零件圆角很多，就会给视图的编辑带来一定的困难，怎么解决这一问题，编者建议设计过程中只建立尺寸较大的圆角，较小的圆角就不要建立了，直接在技术要求加以说明即可。圆角一般出现在非加工面之间的交线位置，对于加工表面，加工时切除了圆角，圆角就不存在了，如一些定位平面的边线处就没有圆角。当然一些表面为了增加强度和抗疲劳能力，也要求在加工表面的交线处保留圆角（如轴上较大圆柱与较小圆柱的连接处）。读者朋友们在以后设计中，考虑结构合理性方面也应当加以注意。

2.1.2 倒角

倒角是零件上常见的结构，一般出现在加工表面的端部，目的是内外零件可以方便地对中进行装配。孔倒角为锥孔状结构，轴端部倒角为圆锥结构，如图2-10所示。也可以切除平面立体的一角形成倒角。倒角的操作与倒圆一样，不需要草图。

倒角分为等边倒角和不等边倒角，一般常用等边倒角（45°），设计加工都比较方便。

1. 等边倒角（45°倒角）

倒角工具在实体选项组中圆角命令组内，如图2-11所示。

单击“等边倒角”按钮，选择需要倒角的边线，将出现倒角的结构，在该结构附近的尺寸编辑框输入倒角的尺寸即可，该尺寸是原边线到新边线间的距离，等边倒角原边线到两条新边线间的距离是相等的，如果原来的零件边角是90°，新的切角面与原来零件表面的角度是45°，因此也称为45°倒角，如图2-12a所示。如果选择的边线是圆柱面的顶面边线，倒角后的结构就是一个锥面，输入的距离就是圆锥两个圆的半径差，如果原来圆柱顶面垂直于轴线，形成的锥面半锥角就是45°，如图2-12b所示。

2. 不等边倒角

不等边倒角如图2-13所示，生成的倒角不是45°的倒角，倒角后的边线到原边线的距离不相等。

单击“不等边倒角”按钮，再选择基准面并确定，然后选择切除的边线，在命令条上输入原边线到基准面内切除后新边线的距离，以及切除后的面与基准面的角度。图2-13中右侧切除右前角，基准面为前面，倒角距离为10mm，角度为30°；顶面右侧圆柱倒角，基准面为顶面，倒角距离为5mm，角度为30°。

单击生成的倒角，在显示的尺寸上可以更改相应的尺寸；单击右侧生成的圆锥，显示的角度是半锥角。

3. 倒角的表达与尺寸标注

倒角的图形直接按照结构投影即可，倒角的尺寸对于等边倒角来说，可以在工程图环境“注释”选项组中采用引出标注方法，图2-14a所示为“标注属性”对话框的“常规”选项卡，在“标注文本”编辑框输入尺寸文本，如C2，注意C是大写，数字为倒角宽度，其高度与前面的字母相同，不能标注成下标的方式。图2-14b所示为“标注属性”对话框的“文本和指引线”选项卡，“类型”下拉列表框改为空白（不是箭头）方式。尺寸文字应当标注在水平指引线上面，不要放在旁边。这需要通过命令条上的选项进行调整，如图2-14c所示。图2-14c所示命令条进行了简化，右侧的两个箭头要选择，同时还需要单击“文字在线上”按钮，但是生成的标注需要调整，选择标注，调整文字附近绿点的位置，图2-14c所示的点A向右移动，缩短水平指引线的长度。移动文字端也可以改变标注文本的位置。

对于不等边倒角一般采用标注角度与宽度的方法，如图2-14c所示左侧3和30°两个尺寸。

对于内倒角（孔端）一般采用剖视表达方法，剖切以后剖切面与实体相交区域需要画剖面符号，以示与其他部位的不同，剖面符号通常是45°的细实线（更详细的剖切表达方法在以后的章节中详细介绍），如图2-15所示。

总结与讨论：倒角是很常见的结构，不能与圆角相混淆，圆角的加工难多了，圆角多是铸造或锻造形成的。倒角一般是加工出来的，一般只需要一把直线刃的倒角刀靠向轴端或孔端即可，靠过去的距离就是倒角的宽度，切削刃倾斜的角度就是倒角角度。等边倒角的标注用引出标注方式，不等边倒角的标注用一般的标注方法，需要标注宽度与角度两个尺寸。内倒角的表达常用剖视，标注与外倒角的标注方式一样。

注意：对于圆柱不等边倒角，一般标注要求的倒角宽度与角度，当知道尺寸需要造型时，也不一定用不等边倒角，可以使用旋转切除造型，怎么方便怎么设计。