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电机零部件工艺加工尺寸链的控制直接关系到整机产品性能

 电机技术日参 2020-10-19

我们首先谈一下尺寸链。在零件加工或设备装配过程中,尺寸链是由互相联系的尺寸,按照一定顺序、首尾相接排列而成的封闭尺寸组。组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。其中,在装配或加工过程最终被间接保证精度的尺寸称为封闭环,其余尺寸称为组成环。在零部件加工过程中的涉及到的工艺链,即为工艺链。

在电机零部件加工过程中,涉及到最多的为轴向尺寸链和径向尺寸链,在加工工艺规划中,将对产品性能影响不大的尺寸作为封闭环。

在电机产品轴中,按照轴的生产加工工艺,基本可以归纳为下料、铣端面、打中心孔、加工轴向尺寸台阶及对应的圆柱面直径,在径向,不同的圆柱面之间不存在尺寸链要求,但在轴向,轴总长确定后,在轴向则形成一个典型的尺寸链。

对于电机轴,除自身轴向尺寸形成一个尺寸链外,还必须保证与端盖、机座、轴承和轴承内外盖的轴向、径向尺寸配合匹配。因而封闭环的选择要避开与其他零部件的配合约束,同时不影响电机的整体装配、与被拖动设备对接的效果,因而,对于大多数的电机轴,将非轴伸端尾部作为封闭环,无论对于安装风扇还是不带风扇的电机,基本不会出现问题。但是对于轴向安装尺寸比较紧张的电机,也会出现轴与风罩、风扇与风罩、轴与无孔轴承盖相擦的问题。

从尺寸链中涉及到的各个环的关系,封闭环作为一个由其他环决定的尺寸环,其尺寸偏差为其他环偏差的累加,要保证封闭环偏差符合要求,其他尺寸的加工精度至关重要。

对于电动机产品,除转轴外,机座、端盖、轴承承盖等结构件大多以铸造方式形成,非加工面的尺寸存在一些不确定因素,且在生产加工过程中,这些尺寸不被重视,因而就会出现装配尺寸链的问题。

在电机产品中,无论径向还是轴向,装配完成后自然生成的封闭环往往对电机性能有较大的影响,如电机定子与转子的气隙、电机定子绕组与转子的轴向间隙,对电机产品的电气性能、振动和噪声影响较大,特别是对于手工操作的绕组部分,缘于手工操作的实际,端部尺寸一致性不好,是电机生产的关键的难点;机械化的生产制造,如自动绕线机、嵌线机应用,对改善该类问题至关重要,但对于小批量及无法投入自动化设备的电机制造厂及修理厂,人为性的因素影响依然较大。

从电机的生产制造工艺我们可以发现,要保证电机的整体性能符合要求及经济性,制造工艺是关键,一个先进的设计方案必须有可靠的工艺去保证。鉴于生产进度及加工成本等多种因素,不少的电机厂家采用外购零部件的方式组织生产,但特别要提醒的是,合作方零部件的加工精度控制是生产管理的重点和关键,如何将不同合作厂家的零部件进行规范化的约束和管理是不可回避的一个问题。

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