CN114055098B - 一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 - Google Patents
一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114055098B CN114055098B CN202111508729.6A CN202111508729A CN114055098B CN 114055098 B CN114055098 B CN 114055098B CN 202111508729 A CN202111508729 A CN 202111508729A CN 114055098 B CN114055098 B CN 114055098B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cct
- framework
- bending
- groove
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 9
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管CCT骨架加工方法，采用骨架径向分半加工并利用钎焊焊接加固装配的方法，来降低弯曲CCT骨架的加工难度，首先根据待加工弯曲CCT骨架的尺寸加工弯曲半圆筒的弯曲内径、外径及弯曲弧度，再加工两个弯曲半圆筒骨架接触面上的定位钝角燕尾槽，然后将两个弯曲半圆筒装配并利用钎焊方式焊接加固，最后在外壁面上加工斜螺旋线槽。本发明的创新性好，实用性强，能够有效地解决目前CCT弯曲骨架加工难度大以及需要多层嵌套的问题，对弯曲CCT型磁体骨架的制作有着重要的参考意义。
Description
技术领域
本发明主要涉及异形超导磁体骨架加工制造技术领域，具体涉及一种弯曲斜螺线(Canted Cosine Theta,CCT)磁体骨架的加工制作方法。
背景技术
CCT线圈结构是一种新型的磁体结构，由于CCT型磁体线圈结构轻巧新颖，磁场质量品质优越，CCT嵌槽式骨架中的线槽壁可有效阻断线圈匝间洛仑磁力的累积，使整个线圈上的应力较小，机械性能突出，线圈端部无需优化，且适用于现有的各种实用化超导线材，CCT结构不仅可以制作成二极磁体，还可以制作成四极磁体、六极磁体等多极磁体类型，同时该结构还可以设计组合功能型磁体，具有很好的应用前景。
CCT这种嵌槽式骨架的加工质量直接影响磁体的磁场品质，由于弯曲CCT骨架内径加工的局限性及本身结构的特殊性，现有的加工方法不适用于弯曲CCT磁体骨架的加工，这也制约弯曲CCT磁体技术的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管CCT(Canted CosineTheta)骨架加工方法，以实现研制弯曲CCT磁体。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管CCT(Canted Cosine Theta)骨架加工方法，采用沿径向分半进行加工，包括如下步骤：
步骤1：根据待加工弯曲CCT骨架的弯曲半径及内外径，选择铝合金块状材料，并对所述铝合金块状材料进行退火去应力处理，采用粗加工方式铣出两个弯曲半圆筒，包括上弯曲半圆筒、下弯曲半圆筒；
步骤2：对所述弯曲半圆筒进行退火去应力处理，在所述弯曲半圆筒上采用精加工方式，利用数控机床铣出弯曲CCT骨架所需内径、外径和弯曲弧度，并分别在两个弯曲半圆筒的接触端加工能够配对的燕尾槽，其中，上弯曲半圆筒一侧燕尾槽尖端部分加工成钝角，形成钝角燕尾槽；
步骤3：在上弯曲半圆筒一侧的钝角燕尾槽的填充钎料，利用钝角燕尾槽定位，并通过钎焊的方式将上、下弯曲半圆筒组装并焊接固定，初步得到完整的不带有螺旋槽线的弯曲CCT骨架；
步骤4：将上述焊接后的完整的不带有螺旋槽线的弯曲CCT骨架再次用工装固定，利用五轴数控机床在弯曲CCT骨架的外壁面上连续加工螺旋线槽，并以弯曲斜螺旋线曲线方程作为驱动轨迹，得到最终的弯曲CCT骨架。
进一步的，所述的步骤2中，精加工前再次对所述的骨架段材料进行退火去应力处理以保证加工精度。
进一步的，所述的步骤2中，能够配对的燕尾槽包括第一突出部分和第二突出部分，以及第一凹槽和第二凹槽，所述第一突出部分和第一凹槽位于上弯曲半圆筒上，第二突出部分和第二凹槽位于下弯曲半圆筒上，其中，第一突出部分为钝角，第二突出部分为锐角，第二凹槽填充焊料用于两个弯曲半圆筒的焊接，与第一凹槽对应的第一突出部分的尖部被切除形成钝角用以焊接。
进一步的，所述的步骤3中，对所述的两个弯曲半圆筒通过燕尾槽定位并采用钎焊的方式将两个弯曲半圆焊接固定，组合成完整的弯曲CCT骨架。
本发明的有益效果在于：
1.将弯曲CCT骨架沿径向方向分半加工方法降低了加工难度，并能对管壁内径直接进行加工，可根据需求加工成任意孔径大小的弯曲CCT骨架；
2.所述弯曲CCT骨架段两端开设的可配对的钝角燕尾槽，能够快速找准骨架段间贴合的位置；
3.通过钝角燕尾槽利用真空钎焊的方式将两半弯曲CCT骨架牢固的焊接在一起，增强骨架的机械强度，省去了添加石膏辅助加工环节。
本发明的创新性好，实用性强，能够有效地解决目前CCT弯曲骨架加工难度大以及CCT磁体的多层嵌套的问题，对弯曲CCT型磁体骨架及磁体制作有着重要的参考意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为弯曲斜螺旋线示意图。
图2为本发明中两个半弯曲骨架半圆筒示意图。
图3为本发明中弯曲斜螺旋线骨架焊装截面放大示意图。
图4为本发明中图3中局部放大示意图。
图5为本发明中弯曲斜螺旋线骨架焊装固定组装示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的实施方式进行更详细的说明，应理解的是本发明实施例的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。下面以弯曲斜螺旋CCT二极磁体骨架为例对本发明作进一步的说明。弯曲骨架线槽轨迹可根据弯曲斜螺旋线轨迹方程确定，以弯曲斜螺旋CCT二极磁体骨架为例，如图1所示为根据弯曲斜螺旋线轨迹方程建立的某一特定弯曲斜螺旋线圈的轨迹。
根据本发明的实施例，加工时，首先沿弯曲CCT骨架径向方向(z方向)分成两个半圆骨架进行加工，两个弯曲半圆筒如图2中上弯曲半圆筒2和下弯曲半圆筒3所示。
弯曲CCT骨架的材料为铝合金，图5中9所示为弯曲CCT骨架的线槽。弯曲CCT骨架的长度应完全包含线槽轨迹，并在端部预留余量用来做与第二层嵌套的弯曲CCT骨架线圈接头使用，弯曲CCT骨架端部预留余量部分如图5中10所示。加工方法步骤如下所示：
步骤一：根据某个待加工弯曲CCT骨架的弯曲半径及内外径，选择合适的铝合金块状材料，并对所述铝合金材料进行退火处理，采用粗加工方式铣出两个弯曲半圆筒，两个弯曲半圆筒如图2所示，包括上弯曲半圆筒2和下弯曲半圆筒3；
步骤二：对所述弯曲半圆筒进行退火处理，在所述两个弯曲半圆筒上采用精加工方式，利用数控机床分别铣出弯曲CCT骨架所需内径、外径和弯曲弧度，并分别在两个弯曲半圆筒的接触面加工可以配对的钝角燕尾槽，如图3中虚线框所示，其中一侧(例如上弯曲半圆筒2)燕尾槽尖端部分加工成钝角，形成钝角燕尾槽，钝角燕尾槽如图4中虚线圆框所示；
步骤三：在两个弯曲半圆筒的端部可配对燕尾槽的一侧填充一定量的钎料，钎料填充在图4中的第二凹槽6所示位置，利用钝角燕尾槽定位，并通过钎焊的方式将上、下两个半圆筒组装并焊接固定；所述的可配对的燕尾槽包括第一突出部分5和第二突出部分7，以及第一凹槽8和第二凹槽6，所述第一突出部分5和第一凹槽8位于上弯曲半圆筒2上，第二突出部分7和第二凹槽6位于下弯曲半圆筒3上，其中，第一突出部分5为钝角，第二突出部分7为锐角，第二凹槽6填充焊料用于两个弯曲半圆筒的焊接，与第二凹槽6对应的第一突出部分5的尖部被切除形成钝角用以焊接，焊接时利用钝角燕尾槽进行定位，并采用图5中11所示的工装进行固定用以焊接固定，焊接后将得到一个完整的弯曲环形骨架。
步骤四：将焊接后完整的弯曲CCT骨架固定到五轴数控机床，在弯曲CCT骨架的外壁面上连续加工螺旋线槽，并以弯曲斜螺旋线曲线方程作为驱动轨迹，加工好的线槽如图5中9所示；
CCT二极磁体一般需要内外两层骨架线圈进行嵌套组成，嵌套在第一层骨架外面的第二层骨架参照上述的方法进行加工。加工好的骨架进行一系列处理测试后，可进行线圈的绕线、接头的制作、环氧浸渍、磁体组装等完成磁体的制作，磁体制作完成后进行测试以验证磁体磁场性能及场质量等指标。
以上所述，仅为本发明的一个具体实施方式，具体实施方式是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管CCT骨架加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤 1：根据待加工弯曲CCT骨架的弯曲半径及内外径，选择铝合金块状材料，并对所述铝合金块状材料进行退火去应力处理，采用粗加工方式铣出两个弯曲半圆筒，包括上弯曲半圆筒、下弯曲半圆筒；
步骤 2：对所述弯曲半圆筒进行退火去应力处理，在所述弯曲半圆筒上采用精加工方式，利用数控机床铣出弯曲CCT骨架所需内径、外径和弯曲弧度，并分别在两个弯曲半圆筒的接触端加工能够配对的燕尾槽，其中，上弯曲半圆筒一侧燕尾槽尖端部分加工成钝角，形成钝角燕尾槽；所述的能够配对的燕尾槽包括第一突出部分和第二突出部分，以及第一凹槽和第二凹槽，所述第一突出部分和第一凹槽位于上弯曲半圆筒上，第二突出部分和第二凹槽位于下弯曲半圆筒上，其中，第一突出部分为钝角，第二突出部分为锐角，第二凹槽填充焊料用于两个弯曲半圆筒的焊接，与第一凹槽对应的第一突出部分的尖部被切除形成钝角用以焊接；
步骤 3：在上弯曲半圆筒一侧的钝角燕尾槽的填充钎料，利用钝角燕尾槽定位，并通过钎焊的方式将上、下弯曲半圆筒组装并焊接固定，初步得到完整的不带有螺旋槽线的弯曲CCT骨架；
步骤 4：将上述焊接后的完整的不带有螺旋槽线的弯曲CCT骨架再次用工装固定，利用五轴数控机床在弯曲CCT骨架的外壁面上连续加工螺旋线槽，并以弯曲斜螺旋线曲线方程作为驱动轨迹，得到最终的弯曲CCT骨架。
2.根据权利要求1所述的一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管CCT骨架加工方法，其特征在于，步骤3中，对所述的两个弯曲半圆筒通过燕尾槽定位并采用钎焊的方式将两个弯曲半圆筒焊接固定，组合成完整的弯曲CCT骨架。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111508729.6A CN114055098B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111508729.6A CN114055098B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114055098A CN114055098A (zh) | 2022-02-18 |
| CN114055098B true CN114055098B (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=80229152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111508729.6A Active CN114055098B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114055098B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114523270B (zh) * | 2022-04-02 | 2023-04-25 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种缺槽型弯曲斜螺线管cct骨架焊装加工方法 |
| CN114986085B (zh) * | 2022-04-22 | 2024-03-01 | 成都欧拉微波元器件有限公司 | 扭波导加工方法 |
| CN117102827A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 烟台恒邦泵业有限公司 | 一种集液管加工工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4066202A (en) * | 1976-02-10 | 1978-01-03 | N. V. Bekaert S. A. | Method for making tubular welded wire screens |
| CN101512687A (zh) * | 2006-09-15 | 2009-08-19 | 西门子磁体技术有限公司 | 受支撑的超导磁体 |
| WO2012096497A2 (ko) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | (주)태웅메디칼 | 굽힘 특성이 양호한 스텐트의 제조방법과 그 스텐트 |
| CN204946636U (zh) * | 2015-08-31 | 2016-01-06 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种长距离传导冷却超导磁体的线圈骨架 |
| KR20190034481A (ko) * | 2017-09-23 | 2019-04-02 | 이동열 | 초음파 융착에 의한 공조기기용 브레이징 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 브레이징 시트 |
| CN110181232A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 兰州科近泰基新技术有限责任公司 | 一种弯曲斜螺旋线骨架的加工方法 |
| CN110893427A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-20 | 江苏金鑫电器有限公司 | 一种螺旋焊管的弯曲工装 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009111165A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-09-11 | Advanced Magnet Lab, Inc. | Helical coil design and process for direct fabrication from a conductive layer |
| US20090251257A1 (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Gerald Stelzer | Wiring Assembly And Method of Forming A Channel In A Wiring Assembly For Receiving Conductor and Providing Separate Regions of Conductor Contact With The Channel |
-
2021
- 2021-12-10 CN CN202111508729.6A patent/CN114055098B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4066202A (en) * | 1976-02-10 | 1978-01-03 | N. V. Bekaert S. A. | Method for making tubular welded wire screens |
| CN101512687A (zh) * | 2006-09-15 | 2009-08-19 | 西门子磁体技术有限公司 | 受支撑的超导磁体 |
| WO2012096497A2 (ko) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | (주)태웅메디칼 | 굽힘 특성이 양호한 스텐트의 제조방법과 그 스텐트 |
| CN204946636U (zh) * | 2015-08-31 | 2016-01-06 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种长距离传导冷却超导磁体的线圈骨架 |
| KR20190034481A (ko) * | 2017-09-23 | 2019-04-02 | 이동열 | 초음파 융착에 의한 공조기기용 브레이징 시트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 브레이징 시트 |
| CN110181232A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 兰州科近泰基新技术有限责任公司 | 一种弯曲斜螺旋线骨架的加工方法 |
| CN110893427A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-20 | 江苏金鑫电器有限公司 | 一种螺旋焊管的弯曲工装 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 不锈钢点接触结构的钎焊工艺;王亚荣;余洋;许超;;焊接(第03期);22-24页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114055098A (zh) | 2022-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114055098B (zh) | 一种嵌槽钎焊配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 | |
| US20210375531A1 (en) | Inductor and method for manufacturing inductor | |
| US6856063B1 (en) | Electromotive devices using notched ribbon windings | |
| US10594182B2 (en) | Stator manufacturing method and stator | |
| US8294325B2 (en) | Stator core for dynamo-electric machine and manufacturing method therefor | |
| US9009948B2 (en) | Method of manufacturing stator coil for electric rotating machine | |
| US20020008434A1 (en) | Stator for starter motor | |
| KR20030044747A (ko) | 전동기 | |
| US20110080064A1 (en) | Stator of electric rotating machine | |
| JP2010098936A (ja) | 回転電機の固定子の製造方法 | |
| JPWO2018062003A1 (ja) | 積層コアの製造方法 | |
| CN114203427B (zh) | 一种利用分段冷配法的弯曲斜螺线管cct骨架加工方法 | |
| CN114523270B (zh) | 一种缺槽型弯曲斜螺线管cct骨架焊装加工方法 | |
| US6879077B2 (en) | Motor, motor stator and method for manufacturing the same | |
| JP2022073240A (ja) | 回転型モーターおよびローターの製造方法 | |
| JP6274476B2 (ja) | 電機子、電機子の製造方法および回転電機 | |
| JP5100533B2 (ja) | 超伝導導体の接続方法、接続構造、接続部材 | |
| JP6486545B2 (ja) | 回転電機のステータ、これを用いた回転電機、および回転電機のステータの製造方法 | |
| EP4109716A1 (en) | L-shaped stator core structure of permanent magnet synchronous frameless motor | |
| JP6811781B2 (ja) | 回転電機のステータ、および、その製造方法 | |
| CN204810004U (zh) | 串激电机及其定子铁芯、定子 | |
| CN113452175A (zh) | 旋转电机的定子以及分段线圈制造方法 | |
| CN111954363A (zh) | 一种小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法 | |
| US20230238863A1 (en) | Hairpin twisting device of hairpin winding motor | |
| CN212992057U (zh) | 一种伺服电机定子组件及伺服电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |