電機(jī)機(jī)座的工藝與機(jī)械加工分析

張明生

(佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002)

1 對(duì)電機(jī)機(jī)座概述

在電機(jī)的制造加工過(guò)程中，機(jī)座兩端止口與端面的全跳動(dòng)是影響電機(jī)整體質(zhì)量的關(guān)鍵。要想有效提高電機(jī)的制造加工質(zhì)量，就必須要從電機(jī)機(jī)座的制造加工工藝入手。電機(jī)機(jī)座作為電機(jī)的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)多采用鋼板焊接方式來(lái)呈現(xiàn)出一種較為細(xì)長(zhǎng)的箱體形狀。這種結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)對(duì)電機(jī)機(jī)座的制造加工技術(shù)以及止口、鐵心內(nèi)徑的等級(jí)精確度提出了更高的要求。從目前我國(guó)生產(chǎn)制造企業(yè)的實(shí)際情況來(lái)看，雖然絕大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備已經(jīng)逐步向著中型設(shè)備方向開(kāi)始過(guò)渡，但由于電機(jī)機(jī)座制造加工的過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，存在很大的制造加工難度，往往無(wú)法滿足電機(jī)機(jī)座的設(shè)計(jì)要求，給生產(chǎn)制造企業(yè)的工作開(kāi)展帶來(lái)了相當(dāng)大的阻力。

2 電機(jī)機(jī)座結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的原因

電機(jī)機(jī)座不僅對(duì)電機(jī)內(nèi)部的定子、鐵心起到了支撐與固定的作用，還能夠在一定程度上保護(hù)定子繞組。所以，在電機(jī)的制造加工過(guò)程中做好電機(jī)機(jī)座的生產(chǎn)制造尤為重要，只有切實(shí)提高電機(jī)機(jī)座的加工工藝水平，才能有效保證電機(jī)的整體質(zhì)量。從電機(jī)機(jī)座加工的實(shí)際案例以及相關(guān)工作人員的實(shí)際機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在電機(jī)機(jī)座的制造加工過(guò)程中常常會(huì)發(fā)生止口端面變形、內(nèi)圓變形的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)機(jī)座的止口與內(nèi)圓發(fā)生同軸度誤差，這會(huì)對(duì)電機(jī)的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

從電機(jī)機(jī)座加工工藝入手進(jìn)行分析可以清楚地看到，引發(fā)結(jié)構(gòu)與形狀變形的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，在機(jī)座裝夾過(guò)程中，裝夾點(diǎn)用力過(guò)大，以至于部件夾的過(guò)緊，或者是因?yàn)楣ぷ魃系氖韬龆鴮?dǎo)致止口位置還存在一些雜質(zhì)未被清除干凈，對(duì)電機(jī)機(jī)座的定位精度產(chǎn)生了影響。

第二，在電機(jī)機(jī)座的鑄造過(guò)程中使用了一些不符合標(biāo)準(zhǔn)的鑄造材料，大幅降低了電機(jī)機(jī)座的剛度、強(qiáng)度、機(jī)械性。

第三，在電機(jī)機(jī)座的焊接過(guò)程中，焊接技術(shù)無(wú)法滿足實(shí)際工作需求。

第四，在電機(jī)機(jī)座的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)本身就存在一定問(wèn)題。要想做好電機(jī)機(jī)座制造加工工作，就必須通過(guò)機(jī)械加工工藝對(duì)電機(jī)機(jī)座生產(chǎn)過(guò)程中方方面面存在的問(wèn)題進(jìn)行排查，進(jìn)而達(dá)到制造工藝的最佳狀態(tài)。

3 電機(jī)機(jī)座的制造加工設(shè)計(jì)與技術(shù)方案

電機(jī)機(jī)座的制造加工與定子、鐵心的制造加工緊密相連，甚至是存在著相輔相成的關(guān)系。在設(shè)計(jì)電機(jī)機(jī)座制造加工方案的過(guò)程中，應(yīng)該將定子、鐵心的制造加工因素充分考慮進(jìn)去，以保證電機(jī)機(jī)座結(jié)構(gòu)與軸度一致。在電機(jī)機(jī)座的加工設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以采取一些保護(hù)措施，比如在電機(jī)機(jī)座的加工過(guò)程中采取退火處理手段，以消除電機(jī)機(jī)座內(nèi)部各個(gè)組件之間的相互應(yīng)力，使定子與鐵心能夠通過(guò)電機(jī)機(jī)座兩端止口所施加的壓力被完全壓入其中，進(jìn)一步提高鐵心內(nèi)圓基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)精確度、電機(jī)剛性，以滿足電機(jī)機(jī)座的組裝需求，避免電機(jī)機(jī)座在安裝過(guò)程中發(fā)生變形。

完成電機(jī)機(jī)座的工藝方案設(shè)計(jì)后，要對(duì)電機(jī)機(jī)座實(shí)施車削加工，具體的車削加工流程如下：在進(jìn)行一次機(jī)座車削加工時(shí)，要將電機(jī)機(jī)座卡牢，機(jī)座撐非出線端內(nèi)圓，其他機(jī)座坐胎上下找正，保證壁厚差2 mm后夾緊，粗車出線端止口及端面，止口徑向按圖紙留余量3 mm，端面單邊留余量2 mm，公差按H10執(zhí)行。車槽、車空檔達(dá)到圖紙要求在二次加工電機(jī)機(jī)座時(shí)需要粗車加工，根據(jù)加工工藝的相關(guān)需求，可以將第一次加工的部位作為第二次加工的基準(zhǔn)參考，并對(duì)坐胎位置進(jìn)行卡緊。在這個(gè)過(guò)程中，為了確保在加工鐵心斷面的過(guò)程中能夠形成電機(jī)機(jī)座的止口、檔口，需要在粗車加工的過(guò)程中提前預(yù)留出2 mm～3 mm的余量，以便在隨后的止口與鐵心精車加工過(guò)程中能夠始終保持?jǐn)嗝媾c車面二者相距1.5 mm～2 mm，為第三次機(jī)座加工做鋪墊。在第三次電機(jī)機(jī)座的車削加工過(guò)程中，要想達(dá)到胚胎間隙0.1 mm這一精確度要求，不僅要根據(jù)前兩次的加工過(guò)程對(duì)鐵心檔尾部的止口實(shí)施坐胎，還要嚴(yán)格遵循鐵心情況進(jìn)行圖紙繪制工作。在完成第三次粗車加工以后，還要通過(guò)壓力的作用將定子、鐵心壓入到電機(jī)機(jī)座之中，使其更加牢固。在第四次的機(jī)車加工過(guò)程中，應(yīng)該以定子與鐵心內(nèi)徑為出口確定加工精確度，并通過(guò)上下距離的校準(zhǔn)合理控制鐵心在加工過(guò)程中因?yàn)樘鴦?dòng)問(wèn)題而引發(fā)的誤差(鐵心跳動(dòng)距離<0.06 mm)。

在電機(jī)機(jī)座制造加工的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)提前對(duì)制造加工路線做好規(guī)劃，最大限度保證電機(jī)機(jī)座制造加工工序的科學(xué)性與合理性，如圖1所示。

圖1 電機(jī)機(jī)座的加工路線Fig.1 Machining route of motor base

退火的具體步驟如下：在爐腔中放入需要加工的電機(jī)機(jī)座工件，要切記在加工過(guò)程中爐腔溫度不可超過(guò)450℃。將需要加工的電機(jī)機(jī)座工件放入爐膛后，必須要馬上封閉爐蓋，然后嚴(yán)格控制爐膛內(nèi)的升溫速度，最好保持在100℃～150℃/h。同時(shí)，還要控制好工件入爐后溫度的持續(xù)時(shí)間，一般來(lái)講，在工件入爐后達(dá)到預(yù)定的最佳溫度以后，應(yīng)保溫1～2 h，以便更好地消除電機(jī)機(jī)座的焊接應(yīng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)的加工工藝相比，在中型電機(jī)機(jī)座的制造加工過(guò)程中利用工藝分析與機(jī)械加工不僅能夠有效提高中型電機(jī)機(jī)座的制造加工質(zhì)量，還能夠使中型電機(jī)機(jī)座本身的性能更加穩(wěn)定。而且這種方式適用于電機(jī)中每一個(gè)零件的制造加工，能夠達(dá)到提升電機(jī)整體質(zhì)量的根本目的。在今后電機(jī)制造的加工過(guò)程中，更要嚴(yán)格做好工藝分析，并對(duì)機(jī)械加工的方方面面進(jìn)行深入剖析，全面提升電機(jī)的制造加工質(zhì)量，減少生產(chǎn)制造誤差。