CNC On-machine Measurement Quality Service Provider
分析盤式電機殼體零件(jiàn)的結構、尺寸等加工(gōng)要求,選擇合適的毛坯尺寸和(hé)材料,確定加(jiā)工餘(yú)量,擬定加工工藝路(lù)線,選擇合理的加工設備和刀具(jù),保證零件的加工精度要求。測量結果表明(míng),殼體結構和形(xíng)狀加工完整,尺寸精度滿足圖紙要求,工件合格(gé)。
1前言
盤式電機又稱盤式電機,具有結構緊湊、振動噪聲低(dī)、功率和轉矩密度高等優點。其基(jī)本結構大致可分為沿軸向分布的轉子組件和定子組件,以及底座和外(wài)殼。定(dìng)子通(tōng)常是線圈(quān),轉(zhuǎn)子是帶有永磁體的圓盤[1]。盤式電機外形扁平,軸向尺寸短,可(kě)以在有限的空間(jiān)內發揮作用[2],如電動自行車(chē)、智能家電(diàn)、電動發電機組(zǔ)等。盤式(shì)電機還可以分為無鐵心電機和無鐵心電機兩種,其中盤式永磁電機推動(dòng)了軸向磁通電機的發展[3]。傳統電機往往體積大、軸(zhóu)向尺寸大、能耗(hào)高,難(nán)以滿足工(gōng)作精度要求。這些問題極大地限製了電機的工作場合和(hé)性能[4]。與傳統電(diàn)機相比,使用盤式電機可以大大降低能耗,達到節能減排的效果,同時可(kě)以提高電機的工作效率,充分發揮其工作性能和利用率[5]。
圖1顯示了盤式電機的外殼部件。作為盤式電機元件的(de)安裝框架,在電機中起到固定、散(sàn)熱、隔音的作用。其結構設(shè)計和加工精度將影響盤式電機的精度、質量和工作性能。
盤式電(diàn)機殼(ké)體零(líng)件加工要求分析
盤式電(diàn)機外(wài)殼零件結構(gòu)簡單,加(jiā)工(gōng)技(jì)術要求不(bú)高。其中φ21mm槽的表(biǎo)麵粗糙度值ra為1.6μ m,φ8mm通(tōng)孔的表麵粗糙度值ra為1.6μ m,根據表麵粗糙度的不同,可以采用不同的加工方法。加工時要選好定位基準,部分零件端(duān)麵要(yào)倒角。
3殼體零件毛坯的選擇(zé)
3.1空白材(cái)料和類型的選(xuǎn)擇
鋁合金具有密度(dù)低、重量輕、強度高等優點。其中6061鋁(lǚ)合金質量較(jiào)高,是以一定量的其他合(hé)金元素為基體的鋁合金。因為它具有強度高、加工成型後變形(xíng)小、抗氧(yǎng)化性好等優良性能。,能滿足電機外殼所要求的(de)性能,所以選用6061鋁合金毛坯(pī)。
3.2坯料尺寸(cùn)和形狀(zhuàng)的選擇
為(wéi)了在節約成本的同時節約材料消(xiāo)耗,保證加工質量,在(zài)加工前(qián)選擇合適尺寸的毛坯是很有必要的。根據盤式電機外殼零(líng)件圖(tú),應選擇缸體毛坯。最大徑向輪廓尺寸為凸台與圓心的(de)距離加上外圓半徑,即50.5+88/2 = 94.5 (mm)。最大軸(zhóu)向輪廓尺寸為10.8毫米..為了保證毛坯有足夠的加工餘量,盡(jìn)可能節省材料,可以選(xuǎn)擇直徑為100mm,厚度為15mm的圓柱形毛坯進行加工。
4擬定工藝路線。
4.1確定定位基準。
盤式電機的外殼是圓盤的薄壁零件,其加(jiā)工分為粗加工、半精加(jiā)工和精加工三個階段。選擇φ8mm孔作為設計、測量(liàng)和裝配的基準。以同一孔為基準進行設計、裝夾和測量,可以避免因基(jī)準不同而產生的(de)誤差,從而大大滿足(zú)盤式電機殼體零件的加工精度要求[6]。在精加工中,加工表麵可用(yòng)作定位基準。粗銑和精銑內孔時,選擇外圓(yuán)麵作為定位基準。
4.2零件表麵加工方法
殼體有許多表麵需要加工,包括左右端麵、通孔、錐(zhuī)形槽、凸台(tái)和四個螺紋孔。根(gēn)據各表麵的形狀尺寸、表麵粗糙度和加工精度的要求不同,所采用(yòng)的加工方法(fǎ)也不同。通過查(chá)閱相關(guān)資料,根據經驗,可以選擇適合每個曲麵的加工方法[7]。
4.3加工過程
加工盤式(shì)電機外殼的(de)工藝路線是:首先粗(cū)銑毛坯的上半部分(fèn),銑掉上表(biǎo)麵的毛坯材料,得到φ88毫米的外圓和(hé)30毫米寬的凸台;然(rán)後(hòu)銑下殼體上部的內槽,在φ88mm的外圓上(shàng)得到寬0.95mm、高3mm、直徑86.1mm的邊槽,粗銑、精銑得到直徑72mm的槽,粗車、精車得到103°的(de)錐麵;然後對錐麵上的凹槽進行粗銑和精銑,得到直徑為φ21mm的凹槽和直徑(jìng)為8 mm的通孔;最後,將(jiāng)30毫米凸台的(de)多餘部分銑掉,得(dé)到(dào)外輪廓的凹槽。
更換工件表麵,用適合殼體的夾具固(gù)定,銑掉多(duō)餘(yú)毛坯後,可對φ72mm槽形的四個孔(kǒng)位進行粗銑和精銑(xǐ);然後粗車、半精車、精車103度圓錐(zhuī)麵;最後,銑削剩餘的毛坯,同時根據圖案尺寸在四個孔位鑽M3孔(kǒng)。之後(hòu)對工件進行後置處理(lǐ),加工完成。
5確定流程規模。
盤式電機外殼上兩個標注公差的尺寸麵需要在機床上多次加工,以滿足尺寸公差標定和一定的(de)表麵粗糙度要求。根(gēn)據圖紙要求的參數,通過正確(què)的加減運算(suàn)可以計算出各(gè)工序的工序尺寸[8]。標有公差尺(chǐ)寸的盤式電機端蓋表麵的總加工餘量、工藝雙邊餘量、工藝尺寸和表麵粗(cū)糙度的具體值見表(biǎo)2。
在零件圖中,盤式電機殼體的軸向(xiàng)尺寸公差尚未標注,這意味著要求殼體的軸向尺寸精度較小,不需要工藝尺(chǐ)寸鏈的計算方法就(jiù)可以得到該零件的公差和工藝尺寸(cùn)。數控機床加工毛坯兩(liǎng)麵時,總的加工(gōng)和車削餘量為毛坯的長度減去盤式電機外殼的軸向尺寸,總的加工和車(chē)削(xuē)餘量(liàng)為15-10.8 = 4.2 (mm)。這個餘量分布在銑毛坯表麵的兩(liǎng)次加(jiā)工過程中,第一次切削1.5mm,第二次切削2.7 mm,可以得出第一次加工後的剩餘尺寸為15-1.5 = 13.5 (mm),第二次加工後的尺寸為(wéi)13.5-2.7 = 10.8 (mm)。
從零件圖中可以(yǐ)看出,殼體圖片mm的側槽和通孔的尺寸精度要求都很高,需要粗銑、半精(jīng)銑和精銑三道工序進行加工。
6加工(gōng)設備和刀具的選擇
由於工件為非圓對稱零件,為了保證隻用一台機(jī)床完成(chéng)加(jiā)工,減少換刀時間和安裝工件的次數,從而提(tí)高生產效率,不(bú)浪費(fèi)機床的能(néng)耗,可以使用車(chē)銑複合數控機床進行(háng)加工,可以滿足對工件(jiàn)進行車銑加工的工藝要求。適用於輪廓形狀不對稱(chēng)的工件,既能滿足車削(xuē)和鑽孔的要求,又能滿(mǎn)足(zú)工藝夾緊和夾具的要求[9,10]。
加(jiā)工前,根據工件及其工藝選擇(zé)合適的刀具。粗銑φ72mm槽時,用(yòng)φ10mm銑刀,精銑時,用φ5mm銑刀。銑φ22mm槽時用φ2mm銑刀,銑φ8mm通孔時用(yòng)φ5mm銑刀。
7加工和測試
當設備處(chù)於待(dài)加工狀態時,工人準備好所需的工件,並按照上(shàng)述加工步驟和(hé)方法進行加工。根據要求(qiú),加工完成後(hòu),用精密量具(jù)檢測工件的(de)尺寸和(hé)精度,全部合格。
8結束語
本文對新型盤式電機殼體零件的拉伸和加工工藝(yì)進(jìn)行了(le)分析和說明。根據其特點、尺寸和(hé)參數,選擇合適的毛坯材料(liào)和加工程序,同時選(xuǎn)擇合適的機床和刀具進行加工,從而獲得滿足尺寸精度要求和(hé)使用要求的新型盤(pán)式電機外殼零件。該技術科學可行,工件精度合(hé)格,有利於資源節約、工作效(xiào)率高的新型盤(pán)式電機(jī)的設計和(hé)投入使用,使電機真正實現綠色節能。