定子铁心压圈的加工工装设计_高福祥.pdf

64 2023年第3期统机加工机床的总工时成本远远高于激光切割设备的工时成本，且激光切割的能耗和污染都比机加工采用的火焰切割小。随着激光切割技术的快速发展，切割速度越来越快，加工精度越来越高，激光切割设备将会有更广泛的应用领域。但对于厚度超过30 mm的磁轭压板是否能够使用激光切割工艺进行加工，有待进一步验证。4 结语 通过我司项目的实践证明，对于厚度小于等于30 mm、光洁度要求在30 m以下的混流式及抽水蓄能水轮发电机磁轭压板，可采用激光切割工艺进行加工，不仅可以提供可靠的质量保证，还能缩短工期，降低生产成本。但是对于板厚超过30 mm且加工精度要求较高的磁轭压板，机加工工艺仍有明显的优势。参 考 文 献1 周政敏，刘艳明，侯艳森 大功率激光切割工艺的应用J 华东科技，2022（8）：123-1252 孙斌，方亮，吴许祥，等 激光切割在碳钢板（Q345R）加工方面的应用研究J 锻压装备与制造技术，2022，57（6）：58-65（收稿日期：2023-04-19）作者简介：陈开霞，女，1982年9月生，本科，电气工程及其自动化专业，助理工程师，现从事水利水电工作。摘 要：针对定子铁心压圈采用薄壁环形结构的特点，分析了压圈加工的难点。通过设计专用的加工工装，保证了压圈加工的可靠性及尺寸精度。关键词：定子压圈 车削 尺寸精度 中图分类号：TM305 文献标志码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-2807.2023.03.017 Abstract:Aimedatthestructualfeaturesofstatorcorepressingringwhichpossesscharacteristicsofthin-walledstructure,difficultiesofpressingringprocessingareana-lyzed.Thereliabilityanddimensionalaccuracyofpressingringprocessingareguaranteedbymeansofthedesignofspecialprocessingtooling.Keywords:statorpressingringturningdimension-alaccuracy定子铁心压圈的加工工装设计高福祥安徽皖南电机股份有限公司（242500）Design of the Processing Tooling for Stator Core Pressing RingGAO FuxiangAnhuiWannanElectricMachineCo.,Ltd.（242500）电机是一种高效率、低污染的动力设备，被广泛应用于日常生活和生产中。电机零部件的质量直接影响了电机的性能。电机的定子铁心主要由定子冲片、定子齿压板和定子压圈通过叠压而成，通常定子压圈都是由扁钢卷制而成1，尺寸精度无法控制，且两端不平整，无法满足对加工精度要求较高的客户。因此，对于有严格要求的产品，还是采用加工的方式来保证产品的质量，但是压圈通常薄而窄，装夹及加工变形是加工时最大的难题。为此，本文设计了两套工装，以保证压圈的尺寸精度，提高加工的可靠性。1 现状 图1为定子铁心主要结构示意。压圈位于定子铁心端部，呈圆环形，厚度为12 mm，宽度为2023年第3期 65 图1 定子铁心结构图2 需加工的压圈单位：mmD2D219 mm，如图2所示。在铁心叠压过程中，压圈起到固定铁心，压紧定子冲片，避免其弹开的作用车床走刀以及转速都较慢，且加工后，表面尽是坑坑洼洼的刀痕，严重影响产品的外观质量；此外，在加工过程中，压圈受振动会飞出，存在极大的安全隐患。2 解决方案 针对压圈车削加工时存在的问题，通过工艺分析，设计了两套工装予以解决：（1）压圈车削工装由车削垫板和若干螺栓组成，如图4所示。车削垫板采用Q235制作，厚度适中，便于数控立车卡爪装夹；车削垫板上开有若干通孔（含沉孔），便于螺栓通过。压圈需进行调整，在车加工前，将毛坯压圈划线并钻若干螺孔，螺孔与车削垫板上的通孔对应。将压圈放于车削垫板上，并通过若干螺栓拉紧，然后放置于数控立车卡盘上夹紧，车削压圈的一面以及内、外孔，内、外孔均只能车一半，因为若再往Z轴方向走刀，刀具会直接撞击车削垫板。此时应该将压圈翻身，然后重新安装于车削垫板上，再继续完成整个压圈的加工。图3 普通压圈实物（扁钢卷制）在实际生产中，大多数定子压圈都是由扁钢卷制而成（图3），缺口连接处开坡口进行焊接，焊接完成后，对焊接处进行打磨，打磨处应光滑平整。这种焊接而成的压圈，其圆度和平行度均无法达到图纸尺寸精度要求。而采用数控立车进行车加工的方法，虽然可以保证压圈的尺寸精度，但若装夹过紧，则会导致压圈严重变形；若装夹太松，又无法进行加工，即使可以加工，（2）压圈车削工装由车削垫板、若干压板、螺栓和限位螺栓构成，如图5所示。车削垫板采用Q235制作，与工装不同的是，工装的车削垫板上设有一台阶，台阶内径大于压圈内径、外径小于压圈外径，以保证车加工时，车刀不会发生撞刀，实现一次性走刀到底，完成压圈内、外径的加工。台阶内、外均备有若干螺孔。图4 压圈车削工装示意图 66 2023年第3期 具体加工方法如下：（1）将车削垫板放置于机床卡盘上，并打表进行校正，校正完成后，锁紧卡盘。将毛坯压圈放置于车削垫板的台阶上，用划针样对四个点距台阶的距离，均等即可。（2）使用专用压板压紧（图6），压板后端使用螺母顶紧，保证压板水平方向被有效压紧，不会发生松动（在实际使用过程中，操作人员也可使用等高块代替）。（3）车削压圈上平面，如先压压圈外侧，则将压板换至内侧压紧（注意：不可以将压板同时拆下，对称拆装要拆一个换一个，即外侧拆一个，装到内侧压紧，以保证压圈不发生位移），完成整个上平面的加工。（4）调头，同样方式压紧压圈，先压内侧，完成外侧上平面及外圆的加工。（5）更换压紧外侧，加工内侧上面及内圆的加工，此时内侧上平面与外侧上平面必然有一处接刀痕，由于图纸要求内侧有倒角，加工时将接刀痕控制在倒角尺寸范围内，消除接刀痕，完美符合图纸外观及尺寸精度要求。3 结语 本文设计的两套工装都可以解决窄而薄的压圈的加工问题，加工后的压圈变形少、圆度好，且可以精准控制内、外径的尺寸，符合高精度产品的加工要求。参 考 文 献1 方日杰 电机制造工艺学M 机械工业出版社，1993（收稿日期：2023-03-01）作者简介：高福祥，1976年6月生，专科，机电一体化专业，工程师，现从事电机制造与管理工作。图5 压圈车削工装示意图图6 工装实际加工图欢迎订阅上海市优秀科技期刊电机技术电机技术系上海电气控股集团有限公司主办的以电机制造应用技术为主的技术性科技期刊，主要报道国内外电机制造领域的科研成果、新技术、新工艺、新设备，新材料研究应用情况。本刊为大16开本，国内外公开发行。双月刊（逢双月25日出版），每册单价7.80元，全年46.80元。请向当地邮局订阅。邮发刊号：4-330，国际刊号：ISSN 1006-2807，中国标准连续出版物号：CN 31-1288/TM，欢迎订阅。电话：021-64626666转7123，E-mail:。电机技术编辑部