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如何选择机座的加工方案和加工方法历来都是电机制造工序中的重大课题之一。作为电机的主要结构零件,机座对电机的互换性和空气隙的均匀度影响较大,各电机制造厂家为提升电机的质量水平一直在不断研究改进机座加工的工艺路线和技术方案。

今天ms.参就以图1所示机座加工工艺案例为模板,与大家交流、探讨机座加工中具体问题和解决方案。

不难看出,图1中所示案例其实是典型机座加工基本工艺路线图。案例整理时,ms.参省略了各工序的检验内容,为的是尽可能突出工艺控制要点。

机座加工综述

与其他复杂的机械装备相比,电动机的结构相对要简单得多。然而,恰恰这种结构的精简化,使得机座加工尤其重要。

按照机座结构的不同可分为整体机座与分离型机座。与整体机座相比,除了图1所示加工部位(两端止口、端面、内圆、底脚平面、底脚孔、端盖固定孔、出线盒固定孔和吊攀用螺栓孔等)外,分离机座需要加工拼合面(结合面)、拼合螺钉孔和销钉孔等。

加工技术要求与工艺方案

机座加工的技术要求

●各加工部位的尺寸精度和粗糙度应符合图纸要求。其中,两端止口和内圆的精度、粗糙度要求较高,中心高尺寸精度必须准确。

●各加工面的形位公差应符合图纸要求。须关注三大要点:1)两端止口与内圆的同轴度、两端面对轴心线的端面跳动时机座加工的关键。2)未规定形位公差,则其最大值与最小值应在尺寸公差范围内。3)底脚平面应与轴心线平行。

●底脚孔对机座中心线的距离应左右对称,且符合规定公差。

●导磁机座加工后,磁轭各部分的厚度应均匀。磁极孔(固定磁极用的孔)的分度相等,其位置须符合图纸规定。

●分离型机座的拼合面要求结合稳定、定位可靠,拆后重装后仍能达到原来要求。

确保定子内圆与止口同轴度方案

分光止口、光定子铁心内圆、光定子铁心外圆、“两不光”和“两光”五种。

●光止口。定子铁心内外圆不进行机械加工,压入机座后,以铁心内圆定位精车机座止口。

●光定子铁心内圆。以机座止口为基准精车或磨削铁心内圆。

●光定子铁心外圆。以铁心内圆为基准精车铁心外圆,压入机座后,不再进行机械加工。

●“两不光”。定子铁心内外圆不进行机械加工,压入机座后,机座止口也不再进行机械加工。

●“两光”。以一端精车过的机座止口为基准,精车铁心内圆和另一端机座止口。

加工工艺方案

机座加工与铁心制造、定子加工关系密切,确定机座加工方案需同时考虑铁心冲片制造和定子精加工。按照加工定位基准面的不同,机座加工分为两种不同的加工方案。

以止口、端面为定位基准面

加工顺序为:1)车一端止口和端面;2)车另一端止口、端面和内圆;3)加工底脚平面;4)钻孔、划平面、攻丝;5)加工固定定子铁芯用的键槽或榫槽(紧定螺钉固定时省去);6)铁芯压入机座后精加工机座止口或铁芯内圆(“两不光”设计方案,该工序省去)。

以底脚平面和底脚孔为定位基准面

加工顺序为:1)加工底脚平面; 2)钻底脚孔;3)镗两端止口、端面及内圆;4)钻孔、划平面、攻丝;5)加工固定定子铁芯用的键槽或榫槽(紧定螺钉固定时省去);6)铁芯压入机座后精加工机座止口或铁芯内圆(“两不光”设计方案,该工序省去)。

具体问题分析和解决方案

在实际加工过程中,往往会出现萝卜快了不洗泥的状况,甚至直接影响到零部件的质量符合性。按照图1工艺路线,在机座止口、内膛、端面全部加工完成后加工底脚面,但在实际加工过程中出现过工序倒置的事实。

● 优先保证小公差带尺寸

按照工艺要求,先行加工内容公差带相对要小,縁于侧重三方面考虑:1)如何保证机座加工后壁厚的均匀程度保证;2)实现机座两端止口与内膛的同轴度、机座止口端面与轴中心线的垂直度要求;3)该环节是机座形位公差保证的一个重要环节。

● 基准选择

加工底脚面时,理论上应以两端止口公共中心线为基准,实际以最终的一端止口定位加工底脚面,因此存在两个问题:1)如何保证机座中心高尺寸;2)如何保证底脚平面与机座中心线的平行关系。

从电机机座中心高的尺寸公差要求分析,该公差要比先期加工的尺寸更容易保证,通过先期加工中确保机座止口和内圆的同轴度措施,可以有效规避了尺寸不符合的加工风险。

● 形位公差及安装尺寸

加工完底脚面,后续进行安装孔、固定孔的加工。这一过程主要涉及孔与孔、孔与加工面的相对关系,是实现形状误差和位置度公差符合性的关键环节。按照目前的数控设备性能,采用一个基准可以实现不同方位、不同大小孔同时加工,形位公差保证效果较好。

● 重要度原则

任何的零部件加工,都会存在重要度上的主与次关系。实际加工过程中,应按照优先保证小公差、粗糙度要求比较高的加工面,而后进行其他工序的加工;还要强调的就是基准选择的合理性,在考虑零部件本身的质量符合性时,应兼顾装配过程中配合零部件的装配关系,确保整机的总体装配效果。

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