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模型展會X-TEAM 無刷電機的機座的加工
文章出處：x-teamrc.cn? ?人氣：? ?發表時間：2018-12-26 12:51
摘 要：機座在電機中起著支撐和固定定子鐵心的作用，在軸承端蓋式結構中通過機座與端蓋的配合以支撐轉子和保護電機繞組的作用。該文主要介紹電機機座的加工工藝，探討機座加工的工藝方案及加工方法的分析等內容。
關鍵詞：電機機座 加工方法 工藝方案
中圖分類號：TM33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0076-01
1 機座加工的工藝方案
一般小型異步電機的機械加工，大體上有如下三類工藝：對止口及鐵心擋內圓進行車削；底腳平面的加工（刨或銑）；固定孔、底腳孔與吊環孔的加工（鉆孔和攻螺紋）。
對于前兩類工藝方法，各電機制造廠根據本廠的具體條件以及電機的規格不同，采用著各種不同的方法。但就選用的定位基準不同，基本上可分為兩種類型：一種是先加工底腳平面，并以底腳平面為定位基準，加工止口和鐵心擋內圓；另一種是以止口（或內圓）為定位基準，加工底腳平面。
1.1 先加工底腳平面，再以底腳平面為基準加工止口和鐵心擋內圓
這種方案工藝過程為：（1）加工底腳平面；（2）鉆底腳孔，并鉸對角二孔；（3）鏜兩端止口，端面及鐵心擋內圓；（4）鉆孔、刮平面劃線、攻螺紋。這種方案的主要優點是機座內圓和兩端止口可在一次裝夾中加工出來，因此同軸度較高。為了加工內圓和止口，工廠里通常在經改裝的專用鏜孔設備上進行。機座固定在工作臺上，由機床主軸帶動裝在鍵桿上的刀具旋轉，進行切削加工。
采用此方案加工，機座的中心高不易保證。因為在加工底腳平面時，內圓尚未加工，底腳平面加工量的多少，將會影響內圓加工，造成圓周壁厚不均或中心高超差。因此，有些工廠采取的補救辦法是在加工完止口和內圓以后，增加一道精銑底腳的工序（在粗銑時留出加工余量）。
由于機座壁薄、剛性差，因此在加工止口和內圓時，裝夾方法對質量影響很大。首先要避免采用徑向裝夾，以保證工件圓度不超差，機座在工作臺上用壓板壓在底腳上。在切削時，要考慮到正確選擇切削用量，以減少在切削時產生振動，影響尺寸精度。
1.2 先加工機座止口和鐵心擋內圓，再以止口或內圓定位加工底腳平面
這種方案工藝過程為：（1）車一端止口和端面；（2）車另一端止口、端面和鐵心擋內圓；（3）加工底腳平面；（4）鉆孔、平面劃線、攻螺紋。這種方案的主要優點是夾具簡單，不需要什么專用設備，工藝方法容易掌握，機座圓周壁厚均勻，中心高尺寸容易保證。但也應看到這種加工方法存在缺點：機座兩端止口不可能在一次裝夾中加工出來，必須把先加工完的一端止口，套在一個專門夾具（稱為止口胎）上，再加工內圓和另一端止口。這樣就容易造成兩端止口不同心或止口與內圓不同心。尤其當止口胎磨損或不能經常保持清潔的情況下，形位公差就會超差。
2 機座加工方法分析
機座加工的具體工藝方法是多種多樣的。不同的條件（如電機的品種規格，生產批量，工廠設備狀況、工藝水平等），工藝方法都不一樣。下面介紹一些常見的工藝方法。
2.1 底腳平面加工
機座底腳平面加工方法主要有兩種：在刨床上加工和在銑床上加工。
對于小型電機機座，通常在牛頭刨床上加工。尺寸大一些的機座則在龍門刨床上加工。
在刨床上加工機座底腳，刨刀是單刀作往復運動，切削量較小，每次裝夾都要檢查安裝位置，因此，生產率較低。此外，底腳平面的加工質量（表面粗糙度、平面度等）也不如銑削加工。銑底腳可以采用與刨削時同樣的裝夾方法。為了提高裝夾質量和速度，可以采用偏心式夾緊機構或自動定心式脹胎等。
在銑削時采用一個大直徑的鑲片式刀盤，加工時接近連續切削，因此沒有很大振動，可以提高切削用量，通常只需一次走刀，可以大大提高生產率，質量也較好。由機座技術條件可知，加工底腳平面時除保證底腳支承平面的表面粗糙度、平面度要求以外，還必須保證機座的中心高尺寸精度。
2.2 止口和鐵心擋內圓的加工
止口和鐵心擋內圓的加工除了以底腳平面定位采用鏜孔的方法以外，一般情況下都采用車削加工。
中心高為112 mm以下電機的機座，適宜在臥式車床上加工。尺寸較大的機座因自身較重，會使車床主軸彎曲變形而降低機床精度，而且裝卸不方便，所以最好采用立式車床加工。
在臥式車床上加工時，首先用三爪自定心卡盤的夾頭撐緊機座內圓，為了盡量減少裝夾變形，應夾在出線盒端處（如果出線盒不在中間時）。然后對加工完的止口端面鉆孔和攻螺紋，加工出三個固定螺孔。最后再在另一臺車床上以止口胎定位，通過端面的螺釘夾緊，加工另一端止口和鐵心擋內圓。采用這種夾緊方法能夠減少裝夾變形，但必須很好地控制切削用量以避免工件的圓柱度超差。
在立式車床上加工機座能獲得較好的質量，利用特別的壓板在機座端面三根肋上壓緊，基本上消除裝夾變形。與臥式車床相比，刀桿直徑大得多，增強了剛性，從而可以增大切削用量，甚至可以采用多刀切削，且加工誤差仍可保證在形位公差范圍內。此外，可以不必先鉆孔和攻螺紋再切削，以縮短裝夾時間，提高加工效率。
2.3 各種固定孔的加工
底腳孔和固定端蓋用螺紋孔在鉆孔時，由專門的鉆模來保證孔的位置度公差。
中小型電機機座的吊環螺孔加工。首先預鉆8.3 mm的孔，再擴鉆出帶120錐度的孔15 mm，并把端面銑平，再用機絲錐攻出螺紋孔M10。
完成上述工序需要多次更換刀具，為了提高生產效率，廣泛使用快換鉆夾頭，做到不停車就能更換刀具。
機座底腳孔和端蓋孔的加工它由夾頭體1、安裝刀具的可換鉆套、外壓環等零件組成。夾頭體插入鉆床主軸孔內，換裝不同刀具時，首先將刀具裝在可換鉆套內，然后以左手向上推外壓環，右手將可換鉆套插入夾頭體中，再放松外壓環，借自重下滑，迫使鋼球向心移動，陷入可換鉆套的圓窩中，于是機床主軸的主運動，便通過夾頭體、鋼球傳給可換鉆套，，以承受切削扭矩。
關鍵詞：電機機座 加工方法 工藝方案
中圖分類號：TM33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0076-01
1 機座加工的工藝方案
一般小型異步電機的機械加工，大體上有如下三類工藝：對止口及鐵心擋內圓進行車削；底腳平面的加工（刨或銑）；固定孔、底腳孔與吊環孔的加工（鉆孔和攻螺紋）。
對于前兩類工藝方法，各電機制造廠根據本廠的具體條件以及電機的規格不同，采用著各種不同的方法。但就選用的定位基準不同，基本上可分為兩種類型：一種是先加工底腳平面，并以底腳平面為定位基準，加工止口和鐵心擋內圓；另一種是以止口（或內圓）為定位基準，加工底腳平面。
1.1 先加工底腳平面，再以底腳平面為基準加工止口和鐵心擋內圓
這種方案工藝過程為：（1）加工底腳平面；（2）鉆底腳孔，并鉸對角二孔；（3）鏜兩端止口，端面及鐵心擋內圓；（4）鉆孔、刮平面劃線、攻螺紋。這種方案的主要優點是機座內圓和兩端止口可在一次裝夾中加工出來，因此同軸度較高。為了加工內圓和止口，工廠里通常在經改裝的專用鏜孔設備上進行。機座固定在工作臺上，由機床主軸帶動裝在鍵桿上的刀具旋轉，進行切削加工。
采用此方案加工，機座的中心高不易保證。因為在加工底腳平面時，內圓尚未加工，底腳平面加工量的多少，將會影響內圓加工，造成圓周壁厚不均或中心高超差。因此，有些工廠采取的補救辦法是在加工完止口和內圓以后，增加一道精銑底腳的工序（在粗銑時留出加工余量）。
由于機座壁薄、剛性差，因此在加工止口和內圓時，裝夾方法對質量影響很大。首先要避免采用徑向裝夾，以保證工件圓度不超差，機座在工作臺上用壓板壓在底腳上。在切削時，要考慮到正確選擇切削用量，以減少在切削時產生振動，影響尺寸精度。
1.2 先加工機座止口和鐵心擋內圓，再以止口或內圓定位加工底腳平面
這種方案工藝過程為：（1）車一端止口和端面；（2）車另一端止口、端面和鐵心擋內圓；（3）加工底腳平面；（4）鉆孔、平面劃線、攻螺紋。這種方案的主要優點是夾具簡單，不需要什么專用設備，工藝方法容易掌握，機座圓周壁厚均勻，中心高尺寸容易保證。但也應看到這種加工方法存在缺點：機座兩端止口不可能在一次裝夾中加工出來，必須把先加工完的一端止口，套在一個專門夾具（稱為止口胎）上，再加工內圓和另一端止口。這樣就容易造成兩端止口不同心或止口與內圓不同心。尤其當止口胎磨損或不能經常保持清潔的情況下，形位公差就會超差。
2 機座加工方法分析
機座加工的具體工藝方法是多種多樣的。不同的條件（如電機的品種規格，生產批量，工廠設備狀況、工藝水平等），工藝方法都不一樣。下面介紹一些常見的工藝方法。
2.1 底腳平面加工
機座底腳平面加工方法主要有兩種：在刨床上加工和在銑床上加工。
對于小型電機機座，通常在牛頭刨床上加工。尺寸大一些的機座則在龍門刨床上加工。
在刨床上加工機座底腳，刨刀是單刀作往復運動，切削量較小，每次裝夾都要檢查安裝位置，因此，生產率較低。此外，底腳平面的加工質量（表面粗糙度、平面度等）也不如銑削加工。銑底腳可以采用與刨削時同樣的裝夾方法。為了提高裝夾質量和速度，可以采用偏心式夾緊機構或自動定心式脹胎等。
在銑削時采用一個大直徑的鑲片式刀盤，加工時接近連續切削，因此沒有很大振動，可以提高切削用量，通常只需一次走刀，可以大大提高生產率，質量也較好。由機座技術條件可知，加工底腳平面時除保證底腳支承平面的表面粗糙度、平面度要求以外，還必須保證機座的中心高尺寸精度。
2.2 止口和鐵心擋內圓的加工
止口和鐵心擋內圓的加工除了以底腳平面定位采用鏜孔的方法以外，一般情況下都采用車削加工。
中心高為112 mm以下電機的機座，適宜在臥式車床上加工。尺寸較大的機座因自身較重，會使車床主軸彎曲變形而降低機床精度，而且裝卸不方便，所以最好采用立式車床加工。
在臥式車床上加工時，首先用三爪自定心卡盤的夾頭撐緊機座內圓，為了盡量減少裝夾變形，應夾在出線盒端處（如果出線盒不在中間時）。然后對加工完的止口端面鉆孔和攻螺紋，加工出三個固定螺孔。最后再在另一臺車床上以止口胎定位，通過端面的螺釘夾緊，加工另一端止口和鐵心擋內圓。采用這種夾緊方法能夠減少裝夾變形，但必須很好地控制切削用量以避免工件的圓柱度超差。
在立式車床上加工機座能獲得較好的質量，利用特別的壓板在機座端面三根肋上壓緊，基本上消除裝夾變形。與臥式車床相比，刀桿直徑大得多，增強了剛性，從而可以增大切削用量，甚至可以采用多刀切削，且加工誤差仍可保證在形位公差范圍內。此外，可以不必先鉆孔和攻螺紋再切削，以縮短裝夾時間，提高加工效率。
2.3 各種固定孔的加工
底腳孔和固定端蓋用螺紋孔在鉆孔時，由專門的鉆模來保證孔的位置度公差。
中小型電機機座的吊環螺孔加工。首先預鉆8.3 mm的孔，再擴鉆出帶120錐度的孔15 mm，并把端面銑平，再用機絲錐攻出螺紋孔M10。
完成上述工序需要多次更換刀具，為了提高生產效率，廣泛使用快換鉆夾頭，做到不停車就能更換刀具。
機座底腳孔和端蓋孔的加工它由夾頭體1、安裝刀具的可換鉆套、外壓環等零件組成。夾頭體插入鉆床主軸孔內，換裝不同刀具時，首先將刀具裝在可換鉆套內，然后以左手向上推外壓環，右手將可換鉆套插入夾頭體中，再放松外壓環，借自重下滑，迫使鋼球向心移動，陷入可換鉆套的圓窩中，于是機床主軸的主運動，便通過夾頭體、鋼球傳給可換鉆套，，以承受切削扭矩。
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摘 要：機座在電機中起著支撐和固定定子鐵心的作用，在軸承端蓋式結構中通過機座與端蓋的配合以支撐轉子和保護電機繞組的作用。該文主要介紹電機機座的加工工藝，探討機座加工