电机动环机械加工工艺设计

（陕西航空电气有限责任公司， 陕西 兴平 713107）

电机动环机械加工工艺设计

严阿维

（陕西航空电气有限责任公司， 陕西 兴平 713107）

动环是油冷电机中常用的零件，安装在电机轴上，其工作面与电机静环滑动配合起到机械密封油的作用。本文详细论述了电机动环机械加工工艺设计，通过完整的工艺过程，加工后的电机动环，经检测零件的尺寸精度以及形位公差都能够达零件设计要求。

动环；工艺；渗碳；芯轴

绪言

动环装在电机空心轴上起支撑轴承的作用，且其大端面与静环端面滑动接触起机械密封的作用，防止油腔中油的泄漏，因此要求动环有较高耐磨性，动环的表面硬度和表面粗糙度以及尺寸精度有很严格的要求。

一、材料及结构

动环的材料为：30CrMnSiA。

结构：面要求渗碳（0.4～0.8）mm，表面粗糙度Ra＜0.05μm。不渗碳端面表面粗糙度Ra＜0.8μm，轴向公差0.05mm，C面与内孔垂直度公差0.02mm，两端面平行度要求0.02mm。内孔精度公差IT6，外圆公差0.009mm，同轴度公差0.02mm。（如图1）

（一）工艺设计

1 处理工序安排

粗加工后，调质处理，消除粗加工应力，使动环获得既有一定硬度、强度，又有良好冲击韧性的综合机械性能。半粗加工后渗碳，渗碳是把活性碳原子渗入钢的表面层，提高工件表面的硬度和耐磨性，同时保持心部良好的韧性。工件上不需要渗碳的部位，预放加工余量，渗碳后把渗碳层切去。精加工前安排淬火工序，提高动环的硬度和表面耐磨性。

2机械加工阶段分析

调质前粗加工，去除毛坯的大部分余量，加工成管状结构。渗碳前粗加工，加工出零件的大致轮廓。渗碳面留余量0.2mm，不渗碳面留2.5mm余量，渗碳后车削不渗碳面，φ20H6，,φ40h9,留磨削余量进行半精加工，硬质合金刀具YG6A（钨钛钽钴类），进刀量≤0.1mm；。淬火后，精磨孔；磨C面保证垂直度0.02mm；平磨两平面保证平行度0.02mm；心轴定位磨外圆和，保证同轴度要求。，采用手工研磨方法C面。

二、加工难点及重点问题分析

1 渗碳面的加工

经过尺寸链计算得到渗碳前渗碳层深度尺寸。半精加工阶段只车削不渗碳面余量，总长尺寸按；淬火后，通过一次装夹，精磨内孔，靠磨渗碳面，总长尺寸按；以渗碳面为基准，平磨不渗碳面，总长尺寸按，磨渗碳面到总长尺寸按18±0.01；留研磨余量不超过0.01～0.03mm；研磨渗碳面到尺寸，检测结果表明，C面表面粗糙度达到了Ra＜0.05μm的要求。

2同轴度加工

图1

得S=N+A1+A-3A2-A4=0.4+18.4+18.1-18.3-18.1=0.6

由 ES（N）=ES（A2）+ES（A4）+ES（S）-EI（A1）-EI（A3）

得ES（S）= ES（N）+ EI（A1）+ EI（A3）-ES（A2）- ES（A4）

=0.4-0.02-0.05-0-0=0.33

由 EI（N）=EI（A2）+EI（A4）+EI（S）-ES（A1）-ES（A3）

得 EI（S）= EI（N）+ ES（A1）+ ES（A3）-EI（A2）-EI（A4）

=0+0+0+0.02+0.02=0.04所以精磨前渗碳层深度

三、工艺尺寸链计算

由于图纸要求的渗碳深度S是经过多工序加工后得到的，所以在渗碳时就需要经过工艺尺寸链计算得到渗碳层深度S。设计要求渗碳层深度为封闭环， A代表零件总长，A4代表最终零件总长尺寸，A3A2A1代表各加工阶段零件总长尺寸：

A1=18.4-0.05 A2=18.3-0.02 A3=18.1-0.02 A4=18-0.02

增环：A2，A4，S 减环：A3，A1

由N=A2+A4+S-A1-A3

结语

经加工验证，这种工艺流程合理，有效。通过合理的加工工艺安排，合理的分配加工余量、工序尺寸，尺寸公差，正确的尺寸链计算，准确的保证了动环的渗碳深度（0.4～0.8）mm；通过设计双外圆定位心轴保证了外圆和内孔的同轴度要求，可靠的保证了零件的耐磨性和高表面质量要求，确保了产品质量稳定。

[1]《机械加工工艺手册》机械工业出版社．

[2]《金属切削手册》上海科技出版社．

[3]《航空工艺装备手册——夹具设计》国防工业出版社．

TB486

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