X-TEAM 无刷电机的机座的加工

摘 要：机座在电机中起着支撑和固定定子铁心的作用，在轴承端盖式结构中通过机座与端盖的配合以支撑转子和保护电机绕组的作用。该文主要介绍电机机座的加工工艺，探讨机座加工的工艺方案及加工方法的分析等内容。
　　关键词：电机机座 加工方法 工艺方案
　　中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0076-01
　　1 机座加工的工艺方案
　　一般小型异步电机的机械加工，大体上有如下三类工艺：对止口及铁心挡内圆进行车削；底脚平面的加工（刨或铣）；固定孔、底脚孔与吊环孔的加工（钻孔和攻螺纹）。
　　对于前两类工艺方法，各电机制造厂根据本厂的具体条件以及电机的规格不同，采用着各种不同的方法。但就选用的定位基准不同，基本上可分为两种类型：一种是先加工底脚平面，并以底脚平面为定位基准，加工止口和铁心挡内圆；另一种是以止口（或内圆）为定位基准，加工底脚平面。
　　1.1 先加工底脚平面，再以底脚平面为基准加工止口和铁心挡内圆
　　这种方案工艺过程为：（1）加工底脚平面；（2）钻底脚孔，并铰对角二孔；（3）镗两端止口，端面及铁心挡内圆；（4）钻孔、刮平面划线、攻螺纹。这种方案的主要优点是机座内圆和两端止口可在一次装夹中加工出来，因此同轴度较高。为了加工内圆和止口，工厂里通常在经改装的专用镗孔设备上进行。机座固定在工作台上，由机床主轴带动装在键杆上的刀具旋转，进行切削加工。
　　采用此方案加工，机座的中心高不易保证。因为在加工底脚平面时，内圆尚未加工，底脚平面加工量的多少，将会影响内圆加工，造成圆周壁厚不均或中心高超差。因此，有些工厂采取的补救办法是在加工完止口和内圆以后，增加一道精铣底脚的工序（在粗铣时留出加工余量）。
　　由于机座壁薄、刚性差，因此在加工止口和内圆时，装夹方法对质量影响很大。首先要避免采用径向装夹，以保证工件圆度不超差，机座在工作台上用压板压在底脚上。在切削时，要考虑到正确选择切削用量，以减少在切削时产生振动，影响尺寸精度。
　　1.2 先加工机座止口和铁心挡内圆，再以止口或内圆定位加工底脚平面
　　这种方案工艺过程为：（1）车一端止口和端面；（2）车另一端止口、端面和铁心挡内圆；（3）加工底脚平面；（4）钻孔、平面划线、攻螺纹。这种方案的主要优点是夹具简单，不需要什么专用设备，工艺方法容易掌握，机座圆周壁厚均匀，中心高尺寸容易保证。但也应看到这种加工方法存在缺点：机座两端止口不可能在一次装夹中加工出来，必须把先加工完的一端止口，套在一个专门夹具（称为止口胎）上，再加工内圆和另一端止口。这样就容易造成两端止口不同心或止口与内圆不同心。尤其当止口胎磨损或不能经常保持清洁的情况下，形位公差就会超差。
　　2 机座加工方法分析
　　机座加工的具体工艺方法是多种多样的。不同的条件（如电机的品种规格，生产批量，工厂设备状况、工艺水平等），工艺方法都不一样。下面介绍一些常见的工艺方法。
　　2.1 底脚平面加工
　　机座底脚平面加工方法主要有两种：在刨床上加工和在铣床上加工。
　　对于小型电机机座，通常在牛头刨床上加工。尺寸大一些的机座则在龙门刨床上加工。
　　在刨床上加工机座底脚，刨刀是单刀作往复运动，切削量较小，每次装夹都要检查安装位置，因此，生产率较低。此外，底脚平面的加工质量（表面粗糙度、平面度等）也不如铣削加工。铣底脚可以采用与刨削时同样的装夹方法。为了提高装夹质量和速度，可以采用偏心式夹紧机构或自动定心式胀胎等。
　　在铣削时采用一个大直径的镶片式刀盘，加工时接近连续切削，因此没有很大振动，可以提高切削用量，通常只需一次走刀，可以大大提高生产率，质量也较好。由机座技术条件可知，加工底脚平面时除保证底脚支承平面的表面粗糙度、平面度要求以外，还必须保证机座的中心高尺寸精度。
　　2.2 止口和铁心挡内圆的加工
　　止口和铁心挡内圆的加工除了以底脚平面定位采用镗孔的方法以外，一般情况下都采用车削加工。
　　中心高为112 mm以下电机的机座，适宜在卧式车床上加工。尺寸较大的机座因自身较重，会使车床主轴弯曲变形而降低机床精度，而且装卸不方便，所以最好采用立式车床加工。
　　在卧式车床上加工时，首先用三爪自定心卡盘的夹头撑紧机座内圆，为了尽量减少装夹变形，应夹在出线盒端处（如果出线盒不在中间时）。然后对加工完的止口端面钻孔和攻螺纹，加工出三个固定螺孔。最后再在另一台车床上以止口胎定位，通过端面的螺钉夹紧，加工另一端止口和铁心挡内圆。采用这种夹紧方法能够减少装夹变形，但必须很好地控制切削用量以避免工件的圆柱度超差。
　　在立式车床上加工机座能获得较好的质量，利用特别的压板在机座端面三根肋上压紧，基本上消除装夹变形。与卧式车床相比，刀杆直径大得多，增强了刚性，从而可以增大切削用量，甚至可以采用多刀切削，且加工误差仍可保证在形位公差范围内。此外，可以不必先钻孔和攻螺纹再切削，以缩短装夹时间，提高加工效率。
　　2.3 各种固定孔的加工
　　底脚孔和固定端盖用螺纹孔在钻孔时，由专门的钻模来保证孔的位置度公差。
　　中小型电机机座的吊环螺孔加工。首先预钻8.3 mm的孔，再扩钻出带120锥度的孔15 mm，并把端面铣平，再用机丝锥攻出螺纹孔M10。
　　完成上述工序需要多次更换刀具，为了提高生产效率，广泛使用快换钻夹头，做到不停车就能更换刀具。
　　机座底脚孔和端盖孔的加工它由夹头体1、安装刀具的可换钻套、外压环等零件组成。夹头体插入钻床主轴孔内，换装不同刀具时，首先将刀具装在可换钻套内，然后以左手向上推外压环，右手将可换钻套插入夹头体中，再放松外压环，借自重下滑，迫使钢球向心移动，陷入可换钻套的圆窝中，于是机床主轴的主运动，便通过夹头体、钢球传给可换钻套，，以承受切削扭矩。