工艺分析和机械加工在中型电机机座的应用

杜海军

（绍兴欧力-卧龙振动机械有限公司，浙江 绍兴 312300）

工艺分析和机械加工在中型电机机座的应用

杜海军

（绍兴欧力-卧龙振动机械有限公司，浙江 绍兴 312300）

目前在中型电机机座的应用过程中进行工艺分析和机械加工具有越来越重要的作用。在对中型电机进行整体性设计时，对每一个零件都要进行精确的加工设计，因此在设计过程中通过完善加工工艺提高机械加工的精度，保证对零件进行加工能大幅提升所制造的电机的整体质量。本文结合自身的设计经验，对中型电机机座制造过程中的工艺分析和机械加工应用流程进行了分析。

中型电机机座；工艺分析；机械加工

在中型电机机座的加工制造过程中，通过对各个加工流程进行工艺分析，可以更加详细的针对电机的制造进行了解，进而提高电机的生产质量。通过分析可以发现在电机制造过程中对其影响最大的是位于机座两端位置的止口和端面圆。那么根据这一认识可以在进行电机机座加工过程中，通过提高机座两端止口和端面圆的加工精度的方式提高中型电机机座的加工质量，从而降低制造误差。在加工分析过程中，通过创新分析方案和加工方法可以进一步对机座的加工进行优化，降低结构形变误差对电机机座所造成的影响。

1 中型电机机座的结构特点与加工工艺

大多数中型电机机座在结构设计上都是采用的钢板焊接的方式进行设计的，所以其结构往往表现出一种箱体形状，且非常细长。这种设计方式对于加工技术的要求非常高，同时对于机座止口和铁心内径等级精度也有非常高的要求。目前我国的的加工制造业中设备都比较老，正在不断向中型设备方向过度，但是由于中型电机机座的加工过程比较复杂，而且加工难度较大，对于我国的机械加工制造业的发展构成了严重的阻碍作用。

2 中型电机机座结构形变误差原因分析

在中型电机机座起着支撑和固定内部定子铁心的重要作用，同时与配合端发生相互作用还能够对转子起到一定的支撑作用，这也会对定子绕组起到一定的保护效果。所以通过对电机机座进行精确的加工制造能够有效地提升电机的整体质量。但是通过大量的机械加工经验和众多的实例分析基本表明，在对电机机座进行加工时由于其具有的薄筒件，非常容易导致在加工过程中止口位置发生形变，同时也会导致内圆发生形变，这样便会引发机座止口与内圆产生轴度偏移，造成误差，如果不及时进行修正会对电机的整体质量产生重要的影响。

通过对电机机座的加工过程进行分析，可以发现导致出现以上现象的原因可以从三个方面来分析。一方面是由于在对电机的组件进行安装时，对一些部件没有按照正确的安装方式进行安装，比如用力太大使部件夹的太紧或者由于工作疏忽，清洁时没有将止口位置的杂质清除干净，导致部件之间配合不牢固，最终导致机座产生形变，并引发同轴度偏差；第二个方面可以从材料的使用方面来分析，在材料的使用过程中由于在对机座进行铸造时加入了一些不符合使用标准的铸造材料导致机座的刚度和强度都大幅降低，进而导致机器的机械性能大幅降低，同时引发电机机座发生变形；第三个方面可以从焊接件与铸铁的使用方面分析，通常两者在同时使用的时候会产生一种内应力，而这种机座会导致机座产生变形，而在设计过程中，如果刚度较低无法满足机座使用需求，那也非常容易导致机座产生形变。

3 中型电机机座加工设计与技术方案分析

3.1 中型电机机座的加工设计分析

在对中型电机机座进行加工时通过分析我们可以得知由于机座结构形变以及轴度发生偏移，在机座的加工过程中始终是与定子和铁心的加工制造联系在一起的，三者之间存在着一种相关辅助的关系，而且关系非常紧密。由此在对电机的机座进行加工方案设计时，要充分的考虑到在对定子与铁心以及定子筋和铁心内圆进行加工时，要尽量保持轴度的一致性。所以在进行加工的过程中，必须要采取适当的措施保证加工时轴度的一致性。比如可以通过在加工过程中对机座进行退火处理，消除机座内部组件之间的各种应力，从而通过机座两端的止口施加压力将定子和铁心压入到里面，这样可以大大提高铁心内圆的基准，从而提高整个电机的刚性，达到组装要求。这样也可以降低在组装过程中的变形，提高设计精度，便于进行同轴度加工（如图1）。

图1

3.2 对中型电机机座进行车削加工的流程分析

设计方案完成后便对中型电机机座就进行车削加工，加工时的具体步骤如下：对机车进行首次加工时由于机座具有非出线效应所以要卡牢机座，对出线端进行上下的校准，随后要对机座的厚度进行校准，要注意差别性。为了给粗车的出线口位置预留一定的径向出口距离，可以在出线口设置2～3mm的距离，便于在成车时可以直接通过；需要对机座进行二次加工时，多需要进行粗车加工，因此加工工艺要求在加工工程中基准以进行第一次加工时的部位作为参考，卡紧坐胎位置。进行粗车加工时要保留2～3mm左右的余量保证机座止口和档口在铁心断面加工中的形成，这样在随后进行止口和铁心的精车加工时可以促使断面与车面之间的距离保持在1.5～2mm之内，从而保证最后一次空挡车时能够直接完成机座的加工。在进行第三次车削加工时，要保证配胎间隙之间的精度能够达到0.1mm，为了实现这一要求，可以根据之前的加工过程对铁心的档尾部止口进行坐胎，并按照铁心进行图纸绘制；第三次粗车加工完成后，可以通过压力作用将定子和铁心压入到中型电机机座中，要牢固压入；随后进行第四次机车加工，在该加工过程中精度应该以定子和铁心的内径为粗口，校准上下距离，控制加工过程中铁心的跳动所产生的偏差，尽量使跳动距离在0.06mm以内。

3.3 中型电机机座加工的技术路线分析

在中型电机机座的设计阶段就应该规划好加工路线（如 图2），保证加工处理时顺序的合理性，可以按照以下步骤进行：对电机机座需加工的工件放入炉腔中时对温度有非常严格的规定，温度不能超过300℃，否则不能将工艺工件放入到炉膛内；将工件放入到炉膛中时要立即关闭炉盖封闭，关闭炉腔之后要对炉内的温度进行严格的控制，一般设定温度不能超过150℃，而最低不能低于100℃，在这一温度范围内工件才会得到较好的设置；对工件放入炉腔进行处理时需要注意除了要控制炉腔内的温度还应该对炉腔温度的持续时间进行严格的控制，尽量保持持续时间达到1～2h为宜。温度上升时一般也会炉腔内的温度也会上升，达到500～550℃这一范围时应该保持，持续时间维持在4～6h左右，这样才能对工件进行较好的处理。

图2

4 结语

综上所述，在中型电机机座的加工与制造过程中通过工艺分析和机械加工可以较好的解决在以往加工过程中所碰到的技术难题，提高加工精度，降低由于机座两端的止口和铁心定子产生的轴向偏差，提高机座的整体质量。与传统的加工工艺相比，通过工艺分析和机械加工，中型电机机座的加工效率更高，而且加工质量也更好，性能更加稳定，并可以广泛的应用到单个的高质量要求的工件加工生产过程中。

[1]毛广新. 对中型电机机座工艺及机械加工措施探究[J]. 科技经济市场，2016,02:16.

[2]王巧亮. 中型电机机座的工艺分析及机械加工[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊)，2016,04:168～169.

[3]邵小丹. 中型电机机座的工艺分析及机械加工[J]. 黑龙江科学，2014,02:267.

[4]铁维思，马光泽，王巍. 中型电机机座的工艺分析及机械加工[J]. 科技创新导报，2014,08:17～18.

[5]郇建雄. 中型高压异步电动机的结构工艺分析及机座加工[J].江西电力，2015,03:58～62.

[6]王萍，王新荣，张保军. 基于ANSYS的立车加工电机机座模态分析[J]. 机械工程师，2012,04:55～57.

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