CN116247883A - 电机定子、转子的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机定子、转子的加工方法，所述的电机定子、转子的加工方法是在定子冲片坯料的齿片齿顶边处设置焊接凹槽，在转子冲片坯料的外周边上设置焊接凹形槽，然后在焊接凹槽、焊接凹形槽处实施焊接，由于相应位置处预留了切削余量，对定子铁芯坯的中心孔处、转子铁芯坯实施切削加工使相应部位达到设计尺寸。本发明不仅确保了焊接质量同时还确保了相应的尺寸精度，电机的质量得以保证。

Description

电机定子、转子的加工方法

技术领域

本发明涉及电机的电机定子、转子的加工方法。

背景技术

电机定子冲片彼此贴合固定，定子冲片上的嵌线槽内植入绕组构成定子铁芯；电机转子冲片彼此贴合固定，转子冲片上有轴向贯通的容置孔内插置磁钢构成转子铁芯；无论是定子冲片上的嵌线槽的设置还是转子冲片容置孔的设置，为了提高能效，冲片面积几乎已被饱和利用，这对穿连式设置连接销杆或铸铝孔的布置都造成相应的困难，导致冲片的叠压成了问题，没有足够的空间来去固定好铁芯。

名称为“一种组合式柴油电机转子工件及其装配方法”(文献1：CN114552831A)，其中拼接块I21、拼接块II22各自包括片体211，片体211上开设有中心通孔212、导入孔213、活动槽214、永磁体安装孔215和焊接槽216，焊接槽216沿片体211的外周面呈圆形阵列均匀分布，所有组的拼接块中活动槽214对齐后，通过于焊接槽216处焊接能够形成一体结构。通过焊接槽216将拼接块I21、拼接块II22连接在一起，为导入孔213、活动槽214、永磁体安装孔215的布置提供了充分的区域。该文献1中的拼接块I21、拼接块II22自身的冲片需要连接，然后还要实施拼接块I21、拼接块II22彼此之间的焊接。

名称为“一种永磁电机的转子、该转子的装配工装及其装配方法”(文献2：CN115313716A)，每一段转子铁芯2的外周面上均具有若干个沿转子铁芯2轴向的焊道6，焊道6贯穿至转子铁芯2的两端端面；若干个焊道6沿转子铁芯2的周向间隔分布。作为优选方案，每一个转子铁芯段2a的外周面上均具有8个焊道6，8个焊道6均匀间隔分布在转子铁芯2的外周面上，相邻两个转子铁芯段2a上的焊道6一一对应设置。便于转子铁芯2的激光焊接，并保证其稳定牢固性，装配和连接更加精准可靠。上述方案需要完成两次焊接操作，其一是每个转子铁芯段2a的构成冲片的焊接，所有转子铁芯段2a彼此之间的焊接。

上述文献1、2尚未公开焊接部位瑕疵是如何解决，因为转子与定子之间的间隙是如何保证，这一关键参数直接影响电机质量。

名称为“一种无机壳电机的定子铁芯焊接结构”(文献3：CN204118872U)，该申请属于无机壳电机，即定子铁芯的外周壁即为电机外周壁，该文献3公开的方案中，圆弧槽6的上部开口小于细圆柱杆5直径，在圆弧槽6内细圆柱杆5上部进行槽处焊接3，使定子冲片1、定子端板2和细圆柱杆5形成固定连接。该文献3中的圆弧槽6需要占据一定冲片面积方能容置细圆柱杆5，并且还需实施焊接，同时由于定子冲片1的外周壁即为电机外壁，在圆弧槽6内细圆柱杆5上部进行槽处焊接3必然严重影响外观质量，若需保证外观质量必然显著增加额外加工量。

名称为“一种用于永磁同步电机的定子、转子铁芯结构”(文献4：CN217427784U)，定子铁芯外轮廓上设置有若干倾斜焊接槽，焊接槽截面呈W型，为了保证定子铁芯与机座内孔的装配质量，定子铁芯外轮廓就必须满足严格的加工精度，鉴于倾斜焊接槽布置在定子铁芯外轮廓上的，为消除焊接瑕疵必须对定子铁芯外轮廓进行全柱面加工，切屑量巨大。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种电机定子的加工方法，在保证定子铁芯的内孔尺寸精度的前提减少加工工作量。上述发明目的采用了以下技术方案：

(1)、提供定子冲片坯料，定子冲片坯料上构成嵌线槽的齿片的齿顶边上开设有焊接凹槽，定子冲片坯料上齿顶边的径向尺寸与定子冲片内孔的径向设计尺寸之间预留有切削余量Δr，焊接凹槽的槽底至定子中心的距离大于定子冲片内孔的设计半径；

(2)、将上述步骤(1)提供的定子冲片坯料相互抵压叠合且焊接凹槽在轴向方向顺齐布置，然后在焊接凹槽处实施焊接构成定子铁芯坯；

(3)、对定子铁芯坯进行中心孔切削加工并加工至设计尺寸。

本发明的再一个目的是提供一种电机转子的加工方法，在保证转子铁芯的外周壁尺寸精度的前提减少加工工作量。上述发明目的采用了以下技术方案：

一种电机转子的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、提供转子冲片坯料，转子冲片坯料的外周边上设置焊接凹形槽，转子冲片坯料的外周边径向尺寸与转子冲片外周的径向设计尺寸之间预留有切削余量ΔR，焊接凹形槽的槽底至转子中心的距离小于定转子冲片外周的设计半径；

(2)、电机转子轴穿置于转子冲片坯料的转子轴孔中，转子冲片坯料的两端设置有前、后端板，前、后端板与其间的夹持的转子冲片坯料挤压贴合且焊接凹形槽在轴向方向上顺齐布置，磁钢穿置于磁钢穿孔中，在焊接凹形槽处实施焊接构成转子铁芯坯；

(3)、对转子铁芯坯进行外周柱面切削加工并加工至设计尺寸。

上述电机定子、转子的加工方法，是在定子冲片坯料的齿片齿顶边处设置焊接凹槽，在转子冲片坯料的外周边上设置焊接凹形槽，然后在焊接凹槽、焊接凹形槽处实施焊接，由于相应位置处预留了切削余量，对定子铁芯坯的中心孔处、转子铁芯坯实施切削加工使相应部位达到设计尺寸，不仅确保了焊接质量同时还确保了相应的尺寸精度，电机的质量得以保证。

附图说明:

图1是定子冲片坯料的正视图；

图2是转子冲片坯料的正视图；

图3是转子的主视图；

图4、5分别是图1、2中的局部放大是示意图。

具体实施方式

实施例1

一种电机定子的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、提供定子冲片坯料10，定子冲片坯料10上构成嵌线槽11的齿片12的齿顶边122上开设有焊接凹槽121，定子冲片坯料10上齿顶边122的径向尺寸与定子冲片内孔的径向设计尺寸之间预留有切削余量Δr，焊接凹槽121的槽底至定子中心的距离大于定子冲片内孔的设计半径；

(2)、将上述步骤(1)提供的定子冲片坯料10相互抵压叠合且焊接凹槽121在轴向方向顺齐布置，然后在焊接凹槽121处实施焊接构成定子铁芯坯；

(3)、对定子铁芯坯进行中心孔切削加工并加工至设计尺寸。

上述方案中，定子冲片坯料10的径向尺寸略大于径向设计尺寸，待焊接凹槽121处实施焊接后，进行切削加工，切削掉定子铁芯坯上预留的加工余量Δr后达到定子铁芯的径向设计尺寸，此时焊缝处不仅被切削的光滑平顺同时也一并将焊渣等一并清除干净，由于焊接凹槽121的槽底至定子中心的距离大于定子冲片内孔的设计半径，在完成切削后仍保留有焊接部，因而确保了定子冲片之间的可靠连接。

由于焊接后还有孔柱面的切削加工工序，上述步骤(2)中的焊接凹槽121处的焊接实施满焊作业，这样保证了焊接质量的同时又不必担心焊缝的外观瑕疵，焊接过程可以放心的实施，提高了焊接工序的效率。需要说明的是，对于单个定子冲片坯料10来讲，定子冲片坯料10的齿顶边122上开设有焊接凹槽121视为冲片边缘的缺口较为相符，冲片相互贴合固定后缺口则构成了轴向方向的凹槽形状。

所述的焊接凹槽121的槽形轮廓为U或V形，或者所述的焊接凹槽121的槽形轮廓为C或W或ω形。上述焊接凹槽121的槽形轮廓有多种选择，由于齿顶边122的长度有限，对于功率规格较小的电机来讲，齿顶边122的周向尺寸较小，所以可以选择U或V形的槽形轮廓，对于大功率或较大功率的电机来讲，齿顶边122的周向尺寸较大，可以选择C或W或ω形的槽形轮廓，焊接质量具有充分保证。

为了提高定子冲片连接的可靠性，焊接凹槽121在周向方向上均匀间隔布置。同时结合电机规格的具体大小，所述的焊接凹槽121在周向方向上均匀间隔布置3～8个。具体实施时，小规格功率的电机，可以选择槽形轮廓为U或V形的焊接凹槽121且焊接凹槽121可以适当加密布置。对于大功率电机，焊接凹槽121选择C或W或ω形的槽形轮廓，周向范围内的凹槽121的数量适当选择即可。图1、4中仅示出了W形的槽形轮廓的实例，对于C或ω形的槽形轮廓来讲，其槽口方向均指向定子冲片的中心。

实施例2

一种电机转子的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、提供转子冲片坯料20，转子冲片坯料20的外周边上设置焊接凹形槽21，转子冲片坯料20的外周边径向尺寸与转子冲片外周的径向设计尺寸之间预留有切削余量ΔR，焊接凹形槽21的槽底至转子中心的距离小于定转子冲片外周的设计半径；

(2)、电机转子轴30穿置于转子冲片坯料20的转子轴孔中，转子冲片坯料20的两端设置有前、后端板41、42，前、后端板41、42与其间的夹持的转子冲片坯料20挤压贴合且焊接凹形槽21在轴向方向上顺齐布置，磁钢穿置于磁钢穿孔22中，在焊接凹形槽21处实施焊接构成转子铁芯坯；

(3)、对转子铁芯坯进行外周柱面切削加工并加工至设计尺寸。

上述步骤(1)就是在所提供的转子冲片坯料20的外周边上设置焊接凹形槽21，以及转子冲片坯料20的外径尺寸要大于转子的铁芯的设计尺寸，给后续的切削加工预留出加工余量即切削余量ΔR，完成切削余量ΔR的加工后，焊接凹形槽21内仍有足够的焊接部分，因而保证了转子冲片连接的可靠性。加之电机转子轴30、转子冲片构成的铁芯两端的前、后端板41、42夹持，转子的整体性得以保证。

上述步骤(2)中的焊接凹形槽21处的焊接实施满焊作业。满焊作业的效果与实施例1中的满焊步骤相同。

焊接凹槽21在周向方向上均匀间隔布置，焊接凹槽21在周向方向上均匀间隔布置3～8个，所述的焊接凹形槽21的槽形轮廓为W或C或ω形，或者所述的焊接凹形槽21的槽形轮廓为U或V形。焊接凹槽21的形状、布置数量参见实施例中的说明，此处需要强调的是，为布置磁钢而冲制的磁钢孔22的孔端部位较为靠近转子冲片的边缘，所以焊接凹形槽21布置在磁钢孔22避让位置处，并且周向分布的为位置转子动平衡位置处，所以对于转子来讲，焊接凹形槽21并不严格要求周向均匀间隔布置，避让磁钢孔孔位及动平衡两方面应给予优先考虑，这样可以避免磁钢孔孔位处的应力集中现象，动平衡则关乎电机运行的稳定性。

Claims (14)

1.一种电机定子的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、提供定子冲片坯料(10)，定子冲片坯料(10)上构成嵌线槽(11)的齿片(12)的齿顶边(122)上开设有焊接凹槽(121)，定子冲片坯料(10)上齿顶边(122)的径向尺寸与定子冲片内孔的径向设计尺寸之间预留有切削余量Δr，焊接凹槽(121)的槽底至定子中心的距离大于定子冲片内孔的设计半径；

(2)、将上述步骤(1)提供的定子冲片坯料(10)相互抵压叠合且焊接凹槽(121)在轴向方向顺齐布置，然后在焊接凹槽(121)处实施焊接构成定子铁芯坯；

(3)、对定子铁芯坯进行中心孔切削加工并加工至设计尺寸。

2.根据权利要求1所述的电机定子的加工方法，其特征在于：上述步骤(2)中的焊接凹槽(121)处的焊接实施满焊作业。

3.根据权利要求1或2所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹槽(121)的槽形轮廓为U或V形。

4.根据权利要求1或2所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹槽(121)的槽形轮廓为C或W或ω形。

5.根据权利要求1或2所述的电机定子的加工方法，其特征在于：焊接凹槽(121)在周向方向上均匀间隔布置。

6.根据权利要求4所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹槽(121)在周向方向上均匀间隔布置3～8个。

7.一种电机转子的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、提供转子冲片坯料(20)，转子冲片坯料(20)的外周边上设置焊接凹形槽(21)，转子冲片坯料(20)的外周边径向尺寸与转子冲片外周的径向设计尺寸之间预留有切削余量ΔR，焊接凹形槽(21)的槽底至转子中心的距离小于定转子冲片外周的设计半径；

(2)、电机转子轴(30)穿置于转子冲片坯料(20)的转子轴孔中，转子冲片坯料(20)的两端设置有前、后端板(41、42)，前、后端板(41、42)与其间的夹持的转子冲片坯料(20)挤压贴合且焊接凹形槽(21)在轴向方向上顺齐布置，磁钢穿置于磁钢穿孔中，在焊接凹形槽(21)处实施焊接构成转子铁芯坯；

(3)、对转子铁芯坯进行外周柱面切削加工并加工至设计尺寸。

8.根据权利要求7所述的电机定子的加工方法，其特征在于：上述步骤(2)中的焊接凹形槽(21)处的焊接实施满焊作业。

9.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：焊接凹槽(21)在周向方向上均匀间隔布置。

10.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：焊接凹槽(21)在周向方向上均匀间隔布置3～8个。

11.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹形槽(21)的槽形轮廓为W或C或ω形。

12.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹形槽(21)的槽形轮廓为U或V形。

13.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹形槽(21)布置在磁钢孔避让位置处。

14.根据权利要求7或8所述的电机定子的加工方法，其特征在于：所述的焊接凹形槽(21)周向分布位置为转子动平衡位置处。

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