CN116765458B - 一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机壳体加工技术领域，具体为一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，加工装置包括机座、工件轨、安装座、主驱动、转动组件、乳化液管、固定支撑架、移位支撑架，机座上固定工件轨，工件轨上水平滑动设置安装座，主驱动设置在机座的一端，主驱动侧面连接转动组件，安装座上紧固装夹待加工壳体，转动组件包括驱动轴、传力轴、刀杆、镗刀，镗刀镗削壳体内壁，乳化液管朝镗削位置喷射乳化液。固定支撑架设置在机座上并紧邻主驱动，移位支撑架底部设置在机座上，驱动轴一端与主驱动传动连接，驱动轴另一端与传力轴传动连接，传力轴为三段式万向联轴结构。
Description
技术领域
本发明涉及电机壳体加工技术领域，具体为一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置。
背景技术
电机壳体内需要放置定子部件以及端部需要作为径向定位，所以，电机壳体内壁需要进行加工，壳体具有地脚等结构，如果将壳体架起并转动进行车削作业的话，对于转动的驱动是个较大的负担，动平衡很难保证，所以，对于较重的壳体类零件，现有技术一般采用镗削加工的方式。
壳体内壁只需要微量切除一层保持圆柱度即可满足使用，为了节省材料，制造铸件时也不会留很大切削余量，镗削过程的中心线与原始表面中心线有微量偏移时，加工完成的内壁面在原始铸件上是深度不等的位置，材料一致性上存在微量差异，在后期电机使用过程中，热膨胀系数的微量差异可能导致壳体内壁变形量不一而不再保持圆形，是运行时的重要振动因素。此外，镗削作业时碎屑排除不畅，容易在壳体内壁下沿累积也是存在的问题，现有技术一般仅仅通过乳化液或者喷气的方式作冲走处理，没有从根本上抑制碎屑在镗削位置的积累。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，加工装置包括机座、工件轨、安装座、主驱动、转动组件、乳化液管，机座上固定工件轨，工件轨上水平滑动设置安装座，主驱动设置在机座的一端，主驱动侧面连接转动组件，安装座上紧固装夹待加工壳体，转动组件包括镗刀，镗刀镗削壳体内壁，乳化液管朝镗削位置喷射乳化液。
壳体被紧固在安装座上，镗刀转动着镗削壳体的内壁，镗刀只进行转动，壳体的轴向进给通过安装座在工件轨上滑动实现，减少转动组件的控制难度，主驱动只需要在确定位置提供动力即可，乳化液管喷射乳化液用作冷却。
加工装置还包括固定支撑架、移位支撑架，转动组件还包括驱动轴、传力轴、刀杆，固定支撑架设置在机座上并紧邻主驱动，移位支撑架底部设置在机座上，驱动轴一端与主驱动传动连接，驱动轴另一端与传力轴传动连接，传力轴为三段式万向联轴结构，传力轴靠近主驱动的一端转动安装在固定支撑架上，传力轴另一端转动安装在移位支撑架上，传力轴远离主驱动的一端径向设置刀杆，刀杆上固定镗刀。
传力轴分段并进行万向传动，可以自由修改壳体内壁镗削时的中心线位置，而主驱动则可以一直在原位输出转矩到驱动轴上，固定支撑架所转动支撑的是轴线位置不变的传力轴一端，而移位支撑架所转动支撑的是需要调整轴线位置的传力轴另一端，移位支撑架可以进行竖直与水平方向的直线位移调整，移位支撑架的转动支撑沿轴向应当适当延长，防止支撑位置过窄而镗刀受力过大时传力轴挠曲。
乳化液管上具有旋转释放结构，乳化液管喷口位置跟随镗刀进行转动。
进行镗削作业，镗刀进行转动而壳体只进行轴向的进给，镗削位置不断变化，所以，乳化液管根据转动才能更好地进行冷却作业，将乳化液喷淋到需求位置，乳化液管喷口跟随转动，而为其进行供液的一端则不便进行旋转，所以，为了防止乳化液管自身扭转累积，需要设置旋转释放结构。
乳化液管分段，乳化液管供液一端位置固定，乳化液管带喷口的一段绑在刀杆上，乳化液管带喷口的一段端部与乳化液管供液的一段端部转动连接并轴向限位。旋转释放结构就是可以转动的管接头，一端作为供液的乳化液管，另一段捆绑到刀杆上并且喷口直对镗刀镗削位置。
加工装置还包括应力片、滑环、滚刷、信号线，驱动轴和传力轴的转矩传递表面之间设置应力片，滑环设置在传力轴上紧邻应力片的外表面，滚刷通过支架设置到传力轴的一旁，滚刷与滑环滚动接触，信号线连接滚刷，应力片将其所受压力转变为电信号并依次经由滑环、滚刷、信号线传出。
应力片所受压力与驱动轴、传力轴之间传递的扭矩直接相关，而传力轴上的扭矩波动主要是由于镗刀在镗削过程中不同的吃刀量造成，当吃刀量较多时，传力轴转动所需扭矩更大，在镗刀转动一圈过程中，如果存在镗刀转动中心线与壳体内壁镗削前表面中心线不重合时，就会出现规律性的传力轴转矩波形变化情况，本申请加入了转矩检测用的应力片、滑环系列的结构，在第一道加工时检测转矩随角度的变化情况，在第二道半精加工时，最好能反向修正一下移位支撑架的中心线位置，让第二次的镗削中心线反向偏移，以便第二次半精加工时加工完成的壳体内壁表面,在与原始表面比较时，去除了等厚度的材料层，整个内壁圆柱表面的材料均匀性更好。
驱动轴和传力轴通过花键连接，花键接合表面间嵌入应力片。增加传力作用面积，减小压强，应力片量程减小并使用更高受力感知精度的应力片。
乳化液管内流量可调，乳化液管内流量随应力片感知压力变化而变化，当应力片感知压力增加时，增加乳化液管内流量。
应力片感知压力增加时对应镗刀吃刀量变深的情况，此时切削热更多，增加乳化液管内流量防止镗削位置过热，在小吃刀量时减小乳化液流量减少乳化液后续过滤分离等结构的处理负担。
加工装置还包括引电线，引电线直连壳体，引电线连接到直流电源的一极，镗刀与刀杆之间使用绝缘垫隔离，安装座与壳体之间也设置绝缘垫。
引电线为壳体附带电荷，镗刀镗削壳体内壁时，碎屑也带有同性电荷，静电排斥作用增加碎屑脱离镗削位置的作用力，防止碎屑在镗削位置堆积划伤加工面，也防止碎屑阻碍乳化液到达镗削位置。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明将镗削作业过程的进给分拆到多个部件上，让每个部件只进行简单的运动，增加结构稳定性，防止误差累积，传力轴的设置让镗刀的转动中心线可以自由调整，不用改变主驱动轴线位置，传力轴与驱动轴之间扭矩的传递进行检测，用来判别镗刀的吃刀量情况，分析镗削位置与壳体原始轮廓中心线的偏移量，在第二道精加工作业中进行镗削中心线位置偏移补偿，保证总加工切除的材料与原始壳体内壁轮廓相比是近似等厚的，保证加工面金属组织的一致性，壳体通电并维持，让碎屑受静电排斥而尽快远离壳体表面，防止碎屑积累。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明整体结构示意图；
图2是图1中的视图A；
图3是图1中的视图B；
图4是图3中的视图C-C；
图5是本发明乳化液管的旋转释放结构示意图；
图6是本发明引电线辅助排屑的原理示意图；
图中：1、机座；21、工件轨；22、安装座；3、主驱动；4、转动组件；41、驱动轴；42、传力轴；43、刀杆；44、镗刀；51、固定支撑架；52、移位支撑架；6、乳化液管；71、应力片；72、滑环；73、滚刷；74、信号线；8、引电线；9、壳体；91、碎屑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，加工装置包括机座1、工件轨21、安装座22、主驱动3、转动组件4、乳化液管6，机座1上固定工件轨21，工件轨21上水平滑动设置安装座22，主驱动3设置在机座1的一端，主驱动3侧面连接转动组件4，安装座22上紧固装夹待加工壳体9，转动组件4包括镗刀44，镗刀44镗削壳体9内壁，乳化液管6朝镗削位置喷射乳化液。
如图1、2所示，壳体9被紧固在安装座22上，镗刀44转动着镗削壳体9的内壁，镗刀44只进行转动，壳体9的轴向进给通过安装座22在工件轨21上滑动实现，减少转动组件4的控制难度，主驱动3只需要在确定位置提供动力即可，乳化液管6喷射乳化液用作冷却。
加工装置还包括固定支撑架51、移位支撑架52，转动组件4还包括驱动轴41、传力轴42、刀杆43，固定支撑架51设置在机座1上并紧邻主驱动3，移位支撑架52底部设置在机座1上，驱动轴41一端与主驱动3传动连接，驱动轴41另一端与传力轴42传动连接，传力轴42为三段式万向联轴结构，传力轴42靠近主驱动3的一端转动安装在固定支撑架51上，传力轴42另一端转动安装在移位支撑架52上，传力轴42远离主驱动3的一端径向设置刀杆43，刀杆43上固定镗刀44。
如图1～3所示，传力轴42分段并进行万向传动，可以自由修改壳体9内壁镗削时的中心线位置，而主驱动3则可以一直在原位输出转矩到驱动轴41上，固定支撑架51所转动支撑的是轴线位置不变的传力轴42一端，而移位支撑架52所转动支撑的是需要调整轴线位置的传力轴42另一端，移位支撑架52可以进行竖直与水平方向的直线位移调整，移位支撑架52的转动支撑沿轴向应当适当延长，防止支撑位置过窄而镗刀受力过大时传力轴42挠曲。
乳化液管6上具有旋转释放结构，乳化液管6喷口位置跟随镗刀44进行转动。
如图1、2所示，进行镗削作业，镗刀44进行转动而壳体9只进行轴向的进给，镗削位置不断变化，所以，乳化液管6根据转动才能更好地进行冷却作业，将乳化液喷淋到需求位置，乳化液管6喷口跟随转动，而为其进行供液的一端则不便进行旋转，所以，为了防止乳化液管6自身扭转累积，需要设置旋转释放结构。
乳化液管6分段，乳化液管6供液一端位置固定，乳化液管6带喷口的一段绑在刀杆43上，乳化液管6带喷口的一段端部与乳化液管6供液的一段端部转动连接并轴向限位。如图5所示，旋转释放结构就是可以转动的管接头，一端作为供液的乳化液管6，另一段捆绑到刀杆43上并且喷口直对镗刀44镗削位置。
加工装置还包括应力片71、滑环72、滚刷73、信号线74，驱动轴41和传力轴42的转矩传递表面之间设置应力片71，滑环72设置在传力轴42上紧邻应力片71的外表面，滚刷73通过支架设置到传力轴42的一旁，滚刷73与滑环72滚动接触，信号线74连接滚刷73，应力片71将其所受压力转变为电信号并依次经由滑环72、滚刷73、信号线74传出。
如图3、4所示，应力片71所受压力与驱动轴41、传力轴42之间传递的扭矩直接相关，而传力轴42上的扭矩波动主要是由于镗刀44在镗削过程中不同的吃刀量造成，当吃刀量较多时，传力轴42转动所需扭矩更大，在镗刀44转动一圈过程中，如果存在镗刀44转动中心线与壳体9内壁镗削前表面中心线不重合时，就会出现规律性的传力轴42转矩波形变化情况，本申请加入了转矩检测结构，在第一道加工时检测转矩随角度的变化情况，在第二道半精加工时，最好能反向修正一下移位支撑架52的中心线位置，让第二次的镗削中心线反向偏移，以便第二次半精加工时加工完成的壳体9内壁表面,在与原始表面比较时，去除了等厚度的材料层，整个内壁圆柱表面的材料均匀性更好。
驱动轴41和传力轴42通过花键连接，花键接合表面间嵌入应力片71。增加传力作用面积，减小压强，应力片量程减小并使用更高受力感知精度的应力片71。
乳化液管6内流量可调，乳化液管6内流量随应力片71感知压力变化而变化，当应力片71感知压力增加时，增加乳化液管6内流量。应力片71的信号传递出来后，可以被用作多个位置运行参数调整的依据，一个是作为精镗时刀具旋转中心的调整依据，另一个是作为乳化液管6流量控制结构的实时调整依据。
应力片71感知压力增加时对应镗刀44吃刀量变深的情况，此时切削热更多，增加乳化液管6内流量防止镗削位置过热，在小吃刀量时减小乳化液流量减少乳化液后续过滤分离等结构的处理负担。
加工装置还包括引电线8，引电线8直连壳体9，引电线8连接到直流电源的一极，镗刀44与刀杆43之间使用绝缘垫隔离，安装座22与壳体9之间也设置绝缘垫。
如图1、6所示，引电线8为壳体9附带电荷，镗刀44镗削壳体9内壁时，碎屑91也带有同性电荷，静电排斥作用增加碎屑脱离镗削位置的作用力，防止碎屑91在镗削位置堆积划伤加工面，也防止碎屑91阻碍乳化液到达镗削位置。
本发明的工作原理是：将待加工壳体9固定在安装座22上，镗刀44转动着镗削壳体9的内壁，镗刀44只进行转动，壳体9的轴向进给通过安装座22在工件轨21上滑动实现，传力轴42分段并进行万向传动，自由修改壳体9内壁镗削时的中心线位置，应力片71所受压力与驱动轴41、传力轴42之间传递的扭矩直接相关，当吃刀量较多时，传力轴42转动所需扭矩更大，在镗刀44转动一圈过程中，如果存在镗刀44转动中心线与壳体9内壁镗削前表面中心线不重合时，就会出现规律性的传力轴42转矩波形变化情况，加入转矩检测结构，在第一道加工时检测转矩随角度的变化情况，在第二道半精加工时，反向修正一下移位支撑架52的中心线位置，让第二次的镗削中心线反向偏移，以便第二次半精加工时加工完成的壳体9内壁表面,在与原始表面比较时，去除了等厚度的材料层，整个内壁圆柱表面的材料均匀性更好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，其特征在于：所述加工装置包括机座(1)、工件轨(21)、安装座(22)、主驱动(3)、转动组件(4)、乳化液管(6)，所述机座(1)上固定工件轨(21)，工件轨(21)上水平滑动设置安装座(22)，所述主驱动(3)设置在机座(1)的一端，主驱动(3)侧面连接转动组件(4)，所述安装座(22)上紧固装夹待加工壳体(9)，所述转动组件(4)包括镗刀(44)，所述镗刀(44)镗削壳体(9)内壁，所述乳化液管(6)朝镗削位置喷射乳化液；
所述加工装置还包括固定支撑架(51)、移位支撑架(52)，所述转动组件(4)还包括驱动轴(41)、传力轴(42)、刀杆(43)，所述固定支撑架(51)设置在机座(1)上并紧邻主驱动(3)，所述移位支撑架(52)底部设置在机座(1)上，驱动轴(41)一端与主驱动(3)传动连接，驱动轴(41)另一端与传力轴(42)传动连接，所述传力轴(42)为三段式万向联轴结构，传力轴(42)靠近主驱动(3)的一端转动安装在固定支撑架(51)上，传力轴(42)另一端转动安装在移位支撑架(52)上，传力轴(42)远离主驱动(3)的一端径向设置刀杆(43)，所述刀杆(43)上固定镗刀(44)；
所述乳化液管(6)上具有旋转释放结构，乳化液管(6)喷口位置跟随镗刀(44)进行转动；
所述乳化液管(6)分段，乳化液管(6)供液一端位置固定，乳化液管(6)带喷口的一段绑在刀杆(43)上，乳化液管(6)带喷口的一段端部与乳化液管(6)供液的一段端部转动连接并轴向限位；
所述加工装置还包括应力片(71)、滑环(72)、滚刷(73)、信号线(74)，所述驱动轴(41)和传力轴(42)的转矩传递表面之间设置应力片(71)，所述滑环(72)设置在传力轴(42)上紧邻应力片(71)的外表面，所述滚刷(73)通过支架设置到传力轴(42)的一旁，滚刷(73)与滑环(72)滚动接触，所述信号线(74)连接滚刷(73)，所述应力片(71)将其所受压力转变为电信号并依次经由滑环(72)、滚刷(73)、信号线(74)传出。
2.根据权利要求1所述的一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，其特征在于：所述驱动轴(41)和传力轴(42)通过花键连接，花键接合表面间嵌入应力片(71)。
3.根据权利要求1所述的一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，其特征在于：所述乳化液管(6)内流量可调，乳化液管(6)内流量随应力片(71)感知压力变化而变化，当应力片(71)感知压力增加时，增加乳化液管(6)内流量。
4.根据权利要求1所述的一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置，其特征在于：所述加工装置还包括引电线(8)，所述引电线(8)直连壳体(9)，所述引电线(8)连接到直流电源的一极，所述镗刀(44)与刀杆(43)之间使用绝缘垫隔离，所述安装座(22)与壳体(9)之间也设置绝缘垫。
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|---|---|---|---|
| CN202310907020.6A Active CN116765458B (zh) | 2023-07-24 | 2023-07-24 | 一种具有定位校准功能的电机壳体加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116765458B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103084609A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-08 | 赵明 | 一种组合镗床 |
| CN103447757A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 山迈工程机械(上海)有限公司 | 偏心套的加工工艺 |
| CN203541619U (zh) * | 2013-10-26 | 2014-04-16 | 王素艳 | 一种数控深孔镗床 |
| CN205008620U (zh) * | 2015-09-16 | 2016-02-03 | 鞍钢集团矿业公司 | 便携式铲斗镗削加工机具 |
| EP4011528A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-15 | AB Sandvik Coromant | Calibration of a cutting tool and determination of diameter deviation of a machined hole |
-
2023
- 2023-07-24 CN CN202310907020.6A patent/CN116765458B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103447757A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 山迈工程机械(上海)有限公司 | 偏心套的加工工艺 |
| CN103084609A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-05-08 | 赵明 | 一种组合镗床 |
| CN203541619U (zh) * | 2013-10-26 | 2014-04-16 | 王素艳 | 一种数控深孔镗床 |
| CN205008620U (zh) * | 2015-09-16 | 2016-02-03 | 鞍钢集团矿业公司 | 便携式铲斗镗削加工机具 |
| EP4011528A1 (en) * | 2020-12-14 | 2022-06-15 | AB Sandvik Coromant | Calibration of a cutting tool and determination of diameter deviation of a machined hole |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116765458A (zh) | 2023-09-19 |
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