CN104690297B - 薄壁节能电机端盖的车削加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电机端盖生产制造领域，特别涉及一种薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，其特征在于采取以下步骤：（1）采用三爪或四爪卡盘夹紧毛坯件，将毛坯件粗车；（2）钻小端面的螺栓孔；（3）精车小端面；（4）将已精车的小端面轴向夹紧定位；（5）最后采用数控车床电动回转刀架和多把车刀，一次装夹，精车完成端面、大止口和内孔。本发明通过精确夹紧小端面，及采用辅助橡胶塞减振支撑螺钉，可防止车削夹紧变形，以及消除薄壁端盖的车削颤动，解决了传统对薄壁端盖加工时，产生的车削夹紧变形大，车削时颤动等问题；通过使用本工艺制作得到的电机端盖精度高，质量稳定，合格率高，避免了废弃率和返修率，节约了成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，属于电机端盖生产制造领域。
背景技术
电机端盖是机械加工中经常加工的一类工件，它安装在电机壳的两端，电机端盖的中间孔安装轴承，两小端面钻孔装配轴承压盖，端盖大止口与电机壳装配，对电机轴起着支承和导向作用，端盖的主要尺寸精度和相互位置精度要求高，尤其是端面垂直度、孔同轴度、圆柱度等精度要求高，直接影响到电机运行效率和节能效果。目前电机端盖的加工领域，端盖加工工艺方法主要是：粗车后，用三爪或四爪卡盘夹紧端盖外圆精车至成品。这种加工方法只适用于壁厚较大的普通电机端盖，但对于薄壁电机端盖的加工，尤其是大中型薄壁端盖，存在明显的弊端，主要是薄壁端盖车削夹紧变形大，车削时颤动等缺点，加工后不能保证端面垂直度、孔同轴度、圆柱度等形状和位置精度，无法满足薄壁高效节能电机端盖的加工质量要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，该加工工艺稳定，精度高，成品率高，能够完全保证薄壁高效节能大中型电机端盖的加工精度，满足新型高效节能电机的生产要求。
本发明所述的薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，其特征在于采取以下步骤：
（1）采用三爪或四爪卡盘夹紧毛坯件，将毛坯件粗车；
（2）钻小端面的螺栓孔；
（3）精车小端面；
（4）将已精车的小端面轴向夹紧定位：采用可移动的定位插销芯轴，使端盖内孔和车床花盘工装的中心孔重合，保证端盖内孔径向位于车床主轴轴线中心；采用多个螺栓穿过小端面上已钻的孔，并与车床花盘工装紧固；然后将可移动的定位插销芯轴取走；采用在车床花盘工装上安装多个均布的辅助橡胶塞减振支撑螺钉，旋转微调支撑，使减振橡胶塞轴向轻轻贴于铸件毛坯的不加工端面；
（5）最后采用数控车床电动回转刀架和多把车刀，一次装夹，精车完成端面、大止口和内孔。
上述步骤4中的不加工的端面是指所加工端面的背面，采用辅助橡胶塞减振支撑螺钉可防止车削夹紧变形，消除薄壁端盖的车削颤动。
所述的步骤4中采用的辅助橡胶塞减振支撑螺钉为3个、4个、6个、8个或12个，各辅助橡胶塞减振支撑螺钉呈环形分布，且辅助橡胶塞减振支撑螺钉所在圆的直径为端盖直径的9/10。
所述的辅助橡胶塞减振支撑螺钉是头部装有橡胶塞的螺钉，橡胶塞为圆柱形，材质为高弹性减振橡胶，橡胶塞镶入螺钉头部的凹孔内，螺钉螺纹采用细牙螺纹，螺钉头部外侧有旋转手柄，旋转手柄具有旋转角度分度刻线，且具有防滑网纹。采用细牙螺纹调节轴向距离，可实现微调；支撑螺钉旋转手柄具有旋转角度分度刻线，具有防滑网纹，可实现手动旋转，实现精确的辅助减振支撑
本发明的有益效果是：
通过精确夹紧小端面，及采用辅助橡胶塞减振支撑螺钉，可防止车削夹紧变形，以及消除薄壁端盖的车削颤动，解决了传统对薄壁端盖加工时，产生的车削夹紧变形大，车削时颤动等问题；通过使用本工艺制作得到的电机端盖精度高，质量稳定，合格率高，避免了废弃率和返修率，节约了成本，提高了生产效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例一：
一种芬兰ABB的315型的薄壁高效节能电机端盖，它与电机壳组装成为新型高效节能电机，取代传统的普通电机，端盖材质为灰铁HT200，壁厚仅5mm，属薄壁零件，要求加工端面垂直度0.05，同轴度∮0.04，轴承孔圆柱度0.01，以保证高效节能电机的装配要求。
由于315型端盖铸件直径∮560较大，壁厚很薄，夹紧极易变形，车削过程很容易颤动，这就要重点解决精车的变形和颤动问题。经加工试验研究：采用CW6280车床三爪夹紧粗车；采用Z3050摇臂钻先对产品进行钻孔、攻螺纹；采用CK6185数控车床，以端盖大止口∮543定位，精车两个小端面；最后采用CK80135数控车床，用端盖已精加工的小端面轴向定位，采用可移动的定位插销芯轴，使端盖内孔∮169和车床花盘工装的中心孔重合，保证端盖内孔∮169径向位于车床主轴旋转轴线中心；采用4个M12内六角螺钉，通过小端面上已钻过的孔，轴向夹紧端盖，将端盖与车床花盘工装紧固；然后取走可移动的定位插销芯轴；采用均布于车床花盘工装端面的∮500处的8个均布的辅助橡胶塞减振支撑螺钉，手动旋转调节，使橡胶塞轻轻贴于铸件不加工的毛坯端面，防止车削夹紧变形，消除薄壁端盖的车削颤动。最后经过数控车床一次装夹，精车完成端面、大止口∮545、内孔∮170，经过三坐标检验后，获得良好精度的薄壁节能电机端盖成品。
采用这种车削加工工艺批量生产后，315型薄壁节能电机端盖加工垂直度0.04、同轴度0.02、圆柱度0.01，精度稳定可靠，成品率达到99.9%以上。
2、实施例二：
一种上海的280型薄壁节能电机端盖，端盖材质为灰铁HT200，壁厚5mm，属薄壁零件。该电机端盖要求端面垂直度0.05，同轴度∮0.04，轴承孔圆柱度0.01。
由于铸件直径∮500较大，壁厚很薄，夹紧容易变形，车削产生颤动。为解决加工夹紧变形和车削颤动的问题，采用这种加工工艺：采用车床粗车；采用摇臂钻床先对产品上的孔进行钻孔、攻螺纹；采用CK6185数控车床，以大止口∮476定位，精车小端面；采用CK80135数控车床，用已精加工过的小端面定位，采用可移动的定位插销芯轴，使端盖内孔∮149和车床花盘工装的中心孔重合，保证端盖内孔∮149径向位于车床主轴旋转轴线中心；采用4个M12螺钉穿过小端面处的孔，轴向夹紧端盖，将端盖与车床花盘工装紧固；然后取走可移动的定位插销芯轴；采用4个均布于车床花盘工装端面上的辅助橡胶塞减振支撑螺钉，手动旋转调节，使橡胶塞轻轻贴于铸件不加工的毛坯端面，防止车削夹紧变形，消除薄壁端盖的车削颤动。最后经过数控车床一次装夹精车完成端面、大止口∮478、内孔∮150。
采用这种车削加工工艺批量生产后，280型薄壁端盖的垂直度0.04、同轴度0.02、圆柱度0.009；精度稳定可靠，成品率达到99.9%以上。
3、实施例三：
一种芬兰的355型薄壁节能电机端盖，端盖材质为灰铁HT200，壁厚为6mm，属于中型薄壁零件，端盖要求：端面垂直度0.05，同轴度∮0.04，轴承孔圆柱度0.01。
由于铸件直径∮650较大，壁厚很薄，夹紧很容易变形，车削时容易产生颤动。控制好端盖精车变形和车削时的颤动是关键，经过多次试验研究，采用这种加工工艺：采用车床粗车；采用摇臂钻先对产品上的孔进行钻孔、攻螺纹；采用数控车床，以端盖大止口∮622定位，精车小端面；采用CK80135数控车床，以已精加工的小端面定位，采用可移动的定位插销芯轴，使端盖内孔∮199和车床花盘工装的中心孔重合，保证端盖内孔径向位于车床主轴轴线中心；采用4个M12螺钉轴向夹紧端盖，将端盖与车床花盘工装紧固，然后取走可移动的定位插销芯轴，采用8个均布于车床花盘工装端面上的辅助橡胶塞减振支撑螺钉，手动旋转调节，使橡胶塞轻轻贴于铸件不加工的毛坯端面，防止车削夹紧变形，消除薄壁端盖的车削颤动。最后经过数控车床一次装夹精车端面、大止口∮624、内孔∮200，获得良好精度的薄壁节能电机端盖成品。
采用这种车削加工工艺批量生产，355型薄壁节能电机端盖的垂直度0.05、同轴度0.02、圆柱度0.01；精度稳定可靠，成品率达到99.9%。
Claims (3)
1.一种薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，其特征在于采取以下步骤：
(1)采用三爪或四爪卡盘夹紧毛坯件，将毛坯件粗车；
(2)钻小端面的螺栓孔；
(3)精车小端面；
(4)将已精车的小端面轴向夹紧定位：采用可移动的定位插销芯轴，使端盖内孔和车床花盘工装的中心孔重合，保证端盖内孔径向位于车床主轴轴线中心；采用多个螺栓穿过小端面上已钻的孔，并与车床花盘工装紧固；然后将可移动的定位插销芯轴取走；在车床花盘工装上安装多个均布的辅助橡胶塞减振支撑螺钉，旋转微调支撑，使辅助橡胶塞减振支撑螺钉轴向轻轻贴于毛坯件的不加工端面；
(5)最后采用数控车床电动回转刀架和多把车刀，一次装夹，精车完成端面、大止口和内孔。
2.根据权利要求1所述的薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，其特征在于：步骤4中采用的辅助橡胶塞减振支撑螺钉为3个、4个、6个、8个或12个，各辅助橡胶塞减振支撑螺钉呈环形分布，且辅助橡胶塞减振支撑螺钉所在圆的直径为端盖直径的9/10。
3.根据权利要求1或2所述的薄壁节能电机端盖的车削加工工艺，其特征在于：辅助橡胶塞减振支撑螺钉是头部装有橡胶塞的螺钉，橡胶塞为圆柱形，材质为高弹性减振橡胶，橡胶塞镶入螺钉头部的凹孔内，螺钉螺纹采用细牙螺纹，螺钉头部外侧有旋转手柄，旋转手柄具有旋转角度分度刻线，且具有防滑网纹。
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