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标题目录
一,引言
二,与机座底脚孔有关的技术质量要求
三,加工工艺性分析
四,提高加工质量的措施
五,不同类型机座的加工工艺优缺点
六,加工实例分析
七,总结
正文内容
一,引言
由于中小型电机产品品种规格较多,在生产中针对产品生产周期短,品种规格变化较大的特点,在模具的使用上不同的机座采用不同的加工方法,由于工装模具更换频繁,增加了管理和操作难度,为了保证电机机座底脚孔的加工质量和提高模具使用效率,按照产品种类和规格相近的机座划分,采用同一机座号或中心高相同规格的机座使用一套模具,并根据生产批量和机座加工数量的增加,逐步取代划线加工底脚孔的方法,设计并使用钻底脚孔模具,近年来模具的使用率近一步提高,从而节约了底脚孔划线和检测工时,提高了生产效率而且能够保证产品质量,模具的使用做为生产中的一项重要内容,不但能够设计模具而且要掌握如何正确的使用模具,并达到所要求的加工质量,针对模具的使用和设计的问题,特作以下详细的分析.
二,与机座底脚孔有关的技术质量要求
1.与机座底脚安装尺寸的互换性要求,对于电机的安装要求同规格的电机能够互换安装,有电机中心高尺寸H,底脚孔横向中心距A尺寸,及对中心线的A/2尺寸,底脚孔轴向中心距离B,及电机轴肩处到第一个底脚孔的距离C尺寸,还包括底脚孔径K尺寸.
2.与机座加工底脚孔的模具安装同样要求工件的主要加工尺寸精度符合互换性,包括止口尺寸,机座总长和铁心挡内园尺寸等.
3.模具的使用注意事项,要求定位可靠装卸方便,同时加工过程中稳定性好,易于装夹,对于批量生产要求模具的重复定位精度高,加工较多的工件时不发生尺寸变化.
4.模具安装前的注意事项,按图纸工艺技术要求检查模具与工件相关联的尺寸,这样不容易造成加工错误,该情况发生在底脚C尺寸和B尺寸产生与图纸不相符的错误,发生轴伸端定位尺寸与非轴伸端定位尺寸颠倒的错误.
5.使用模具加工工件首检的重要性,能够及时发现加工后,工件是否符合图纸要求,从而避免出现批量质量问题,通过首检能够及时确认所加工的各尺寸精度,并以此来对模具进行调试,使用新钻模,此项内容非常重要,而且需要增加必要的测量数量来最后确认加工件是否达到质量要求,对调试的结果进行对比分析,作出正确的结论.
三,加工工艺性分析
1.产生加工误差的原因,a机座底脚平面与机座中心线高度的影响,电机中心高Y280以上尺寸公差如280-0.2/-0.8,Y250以下尺寸中心高如250-0.1/-0.4,对于模具的使用,不管工件是水平安装和悬挂安装,底脚钻模板与底脚平面存在一定的间隙,加工过程容易出现主轴刀具中心与底脚平面不垂直的情况,在模具的制造过程也容易产生定位板同钻套中心线不垂直的情况,致使A/2尺寸出现偏差,工艺措施的方法是增加固定螺栓,保持机座底脚平面与钻模板平行,或者使用固定垫块,另外根据不同类型的机座改进钻模结构. b机座的止口直径和平面尺寸,以及铁心挡内园尺寸对底脚安装尺寸的影响,其尺寸精度要求保证机座相对于模具的定位精度,钻模的基本结构中定位元件有三种类型,用止口直径的一端园弧定位,用铁心挡内园和止口内园的整园定位,用机座水平面上直径尺寸的条形块定位,后两种相对定位误差较小. C
机座结构及材质对加工精度的影响,包括毛坯面不平和材质不均发生钻孔偏移的问题. d 机床主轴刀具刀杆系统产生的误差,造成孔径偏大的问题.
2.工艺性分析,
a
对于不同类型的机座采取不同的工艺方法,如同步电机机座的底脚孔加工,原钻模不能满足图纸尺寸要求,并对其进行了改进,由于尺寸公差要求较严格,采用了4个底脚孔使用同一块固定钻模板加工,这样使A,B,C,尺寸固定,而且不需要调整,提高了加工精度.
b
适用于Y系列机座的加工,设计一套模具能够加工多种机座,使用的专用底脚钻床,可以加工Y250到Y315的全部规格机座,对Y355系列的机座该专用钻床因受到工件总长的限制,只加工部分Y355机座,采用更换定位胎具的方法加工不同机座号的,特别提醒应对胎具进行分类作好标记,防止用错.
c
中型高压电机的箱式焊接机座生产的数量增加,模具设计考虑的工艺方法同其它模具有较大的区别,如果将模具设计的同工件大小相同,即不经济,且机座与模具装配后占有较大的空间,经改进设计后将模板固定在机座上加工,省略了模板固定支架和底座,能够减小模具重量节约材料.
d
使用以止口内园定位的整园定位胎具,在工件装卸上有一定的困难,以机座两端止口定位,由于两止口尺寸相同,机座通过时较难同时装入胎具的两个环形配合面上,经改进后将外端止口环形配合面上保留顶部的一小段园弧,将其余部分车小,保证了工件装卸方便,另一种方法是在使用中通过确定配合面的间隙,在不影响定位精度的情况下,将一端配合面间隙确定到合理的数据,在镗床和专用钻床上加工底脚孔,工件的吊放相对容易一些,机座属立式安装位置,靠自身重量轻轻放入即可.
四,提高加工质量的措施
1.提高上工序机座的加工质量,机座加工精度和主要形位公差达不到要求会影响到钻模和胎具的定位精度,止口平面的平行度误差会造成机座轴线与钻模中心线不重合的现象,加工机座注意以下几点.
a加工止口平面注意车去外部高点,并低于止口配合面.
b工件精加工注意控制夹紧力大小,防止产生变形.
c控制机座底脚平面度和两端机座止口中心线对底脚平面的平行度要求.
d为了保证钻底脚孔的钻模定位精度可将该工序调整到精车和刨底脚平面之后的工序进行.
2.提高机座的毛坯质量,在生产现场加工过程发生工件不能装配到正确的位置上,经查看由于机座外型尺寸超差,并出现底脚根部肥大,和非配合面高于加工定位平面,于是增加了返修工作量,针对该问题一方面加强毛坯质量的控制,同时考虑改进模具预留出空间,减小定位面的宽度.
3.从操作方面落实各项管理制度,严格执行操作规程,主要有以下几点.
a
要求明确知道所加工工件的生产令号加工台数工件代号,并按工件代号领取图纸工艺文件,核对模具代号,按要求清理工作台面,对模具进行装配固定,装配刀具调整加工空间,测量刀具中心到胎具定位面的关系尺寸,确认符合图纸要求.
b
检查待加工机座是否符合要求,该工序以上的内容是否已经全部完成并有检查合格的标记.
c
对工件进行清理不得落入铁屑等杂物,检查工件有无缺陷磕碰等问题,检查定位面不得有高点,毛边等问题,
d,
要求工件能够顺利装入模具的确定位置,不得强硬装配,或强行紧固固定工件的螺母,工件在模具确定的位置中有一定的活动间隙,达不到要求应该卸下工件检查各尺寸,部分机座由于毛坯面不规则的因素应该进行返修.
4.做好产品的检验工作,及时处理加工过程出现的质量问题,定期对所使用的模具进行验证,发现问题及时返修,对有问题的模具不得私自处理,必需按规定经有关技术人员作出结论后进行修理.
五,不同类型机座的加工工艺优缺点
中小型电机产品的种类规格较多,其加工工艺方法有较大的不同,主要区别是三大类,直流电机,同步电机,和异步电机,同一类型的机座在结构上也有较大的差别,以下分别说明:
1. JS,JS2系列的电机机座,底脚孔在机座止口平面外侧,便于底脚平面放置,（见图一）,加工方便,使用一付钻模可以加工不同长度的,中心高相同的机座,一端钻模板固定,另端为活动模板便于调整和装夹工件,由于园弧板的定位精度不高,且调整困难,部分改为水平直径上用条型块定位,效果较好（见图二）.
2. Y系列电机机座底脚长度尺寸小于机座总长尺寸对Y280以下较小的机座,采用底脚面朝上的结构（见图三）,由于底脚面与钻模板之间有一定的间隙,加工过程机座容易朝一侧转动造成A尺寸偏大,根据实际情况增加了固定螺栓,较好的解决了问题,对部分安装尺寸要求高的机座,可将四个底脚孔设计在一个钻模板上.
3.对Y315等机座由于工件较大,不容易采用悬挂的办法,改用以止口平面为底面垂直放置,加工设备用卧式镗床和专用底脚钻床,该结构吊装方便,胎具是可更换的（见图四）,缺点是调整一次更换胎具和改变刀具位置,该专用钻床适合于加工数量较多时效率高,机座到模板平面的距离是由胎具来保证的,胎具是由键和止口圈固定在底座上,机座以内园定位,并根据不同的中心高设计成偏心胎具.
4.箱式焊接机座底脚孔的加工,较大机座均为该结构,将机座底面朝上平放于工作台上用两块模板方别固定于两端的止口端面上,优点是模具结构简单,装配容易,同一机座中心高使用一付钻模,止口平面到底脚孔的距离根据不同的机座更换垫块（见图五）,较大的机座钻模设计成分开的两部份组成是比较经济实用的,采用划线加工的工艺方法仅用于单件,小批的生产,划线加工后的工件,仍然要通过测量来对误差较大的底脚孔进行修正,耗费工作量较大,由此可见对于定型的通用产品,设计出较简便的钻模一次投入而长期使用,有利于保证质量,提高生产率.
六,加工实例分析
以Y355机座为例说明钻模的安装使用特点和尺寸控制要求。（见图六）
1.该机座的特点. 机座总长1050毫米,无法放置在底脚钻床上加工,机座顶面为园弧外壳,底脚孔B尺寸小于机座总长尺寸,根据该特点采用悬挂放置,C尺寸由固定模板和模具的定位面组成的,B尺寸由活动模板和固定模板两孔中心距组成.
2.机座的测量方法,将机座垂直放于平台上用高度尺测量平台到两端左右孔的距离,加上孔的半径,即是底脚孔的定位尺寸C,读取左右C尺寸,然后将机座轴向水平放置,用角尺调整底脚平面与测量平台保持垂直,调整两端止口与测量平台平行,读取数值H1=H2,即测量平台到机座中心线的距离（见图七,图八）,然后用高度尺测量底脚两孔到平台的垂直距离,H1或H2的读数减去该测量尺寸,即为机座一侧的A/2尺寸.
3.将加工后测量的数据进行整理列表排出,并计算位置度与标准数值进行比较,标准值A=610,B=560,C=162,A/2=305,K=28,位置度∮1.6 将测量值列表如下：
| C
| B
| 前A
| 前A/2
| 后A
| 后A/2
| 左
| 162.2
| 560.1
| 610.2
| 305.5
| 610.3
| 306.1
| 右
| 161.9
| 560.2
| ----
| 304.7
| ----
| 304.2
|
计算4个底脚孔的坐标位置（实测值与标准值之差）
a1x=162.2-162=0.2, a1y=305.5-305=0.5 ,
a2x=161.9-162=-0.1 , a2y=304.7-305=-0.3 ,
a3x=(162.2+560.1)-(162+560)=0.3 a3y=306.1-305=1.1
a4x=(161.9+560.2)-(162+560)=0.1 a4y=304.2-305=-0.8
a1(0.2, 0.5) a2(-0.1, -0.3) a3(o.3, 1.1) a4(0.1, -0.8)
将4个底脚孔位置画在坐标图上,以x轴线上某一点为园心画出包括4个点在内的最小园直径,为该机座底脚孔的位置度∮2.2 。
4.从上述结论得出位置度超差,从图中看影响位置度的原因是A/2偏差较大,根据位置检查模具情况,由活动模板与底脚平面不平的原因造成,找出原因后将该模具返修重新调整.
5.调整后的加工数据见表：
| C
| B
| 前A
| 前A/2
| 后A
| 后A/2
| 左
| 162.1
| 560.1
| 610.1
| 305.1
| 610.2
| 305.5
| 右
| 161.9
| 560.2
| ----
| 305.0
| ----
| 304.7
|
计算位置度数据按上述同样的方法作出,得出结果位置度为∮1.0小于标准值∮1.6的要求,该件的底脚孔加工尺寸符合图纸要求,该底脚钻模首件合格后能够继续使用,并按规定的批次和数量进行抽样检查,从而保证了批量生产合格产品,
七.总结
通过以上分析总结,说明合理使用和设计模具有重要的意义,能够提高设备的加工能力,保证产品加工质量,与专用设备相比,模具的制造费用低,使用工装模具能够保证工件在加工过程保持相对正确的位置,通过分析,使用底脚孔钻模能够加工多种类型的机座,而且生产效率是较高的.
附加内容：
个人工作简历
社区昵称：叫大象的人
姓名：鲍建新 工作地址：山东省淄博市 。
现工作从事电机产品制造的主管工艺师 ，大专学历，有20多年从事机械制造加工工艺的工作经验，完成企业多项技术革新和质量攻关项目，并获得奖励。本篇论文关于«电机机座底脚孔加工技术分析»是早些年写成的，上述内容并不难理解，主要是说明分析和整理总结资料的工作程序。 今后有时间我会将电机制造和修理方面的相关内容进行总结，并希望大家多参与讨论和交流。 |
发表于 2009-11-11 10:02:00
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