動車系列電機轉軸車削工藝技術研究

單國慶 劉 諄 單 瑚

(1.永濟新時速電機電器有限責任公司 山西 永濟 044502；2.西安久和能源科技有限公司 陜西 西安 710016)

動車系列電機轉軸車削工藝技術研究

單國慶1劉 諄1單 瑚2

(1.永濟新時速電機電器有限責任公司 山西 永濟 044502；2.西安久和能源科技有限公司 陜西 西安 710016)

通過設計制作轉軸聯(lián)接傳動夾頭，對動車系列電機轉軸車削加工進行工藝技術改進，保證了電機轉軸加工的同軸度，解決了電機轉軸軸承定位面跳動值和轉軸軸承位圓柱度超差的問題。

電機轉軸；軸承定位面跳動值；軸承位圓柱度超差；解決措施

轉軸是電機中的關鍵零件，其質量的好壞直接影響電機的整體性能。而轉軸軸承位的加工是整個轉軸加工中的關鍵工序，加工質量是通過車削、磨削工序來保證的。

1 存在問題及原因分析

1.1 存在問題

圖1所示為YJ105C型動車電機轉軸結構示意圖。轉軸兩軸承定位面的跳動公差值分別為0.013 mm和0.011 mm，兩軸承位的圓柱度公差值分別為0.007 mm和0.006 mm。

轉軸車削加工后，兩軸承定位面的跳動值及兩軸承位的同軸度、圓柱度值均超出工藝文件規(guī)定的0.05 mm要求，“誤差復映”造成轉軸磨削加工后兩軸承定位面的跳動值及兩軸承位的圓柱度無法滿足圖紙設計要求。

圖1 動車電機轉軸結構示意圖

1.2 原因分析

動車系列電機轉軸有YJ92A、YJ92B、YJ105A、YJ105B、YJ105C五種，轉軸圖紙設計要求精度高、形位公差要求嚴，對加工工藝提出了很高的要求。動車系列電機轉軸原車削工藝為：精車一端→修理中心孔→精車另一端。原工藝需2次裝夾，分別在2臺數(shù)控車床上完成車削加工，中間需在普通車床上對轉軸軸承位打表進行跳動值檢測，若跳動值大于0.05 mm，需對轉軸中心孔進行研磨修理，再在數(shù)控車床上進行另一端的精車加工。

由于轉軸是通過2次裝夾，分別在2臺數(shù)控車床上完成轉軸兩端軸承位的車削加工，所以精車后轉軸兩端軸承位的同軸度、圓柱度及兩軸承定位面的跳動值無法滿足工藝要求，受“誤差復映”的影響，造成轉軸磨削加工后兩軸承定位面的跳動值及兩軸承位的圓柱度超差。

因轉軸兩端不同軸，需加大外圓磨削留量(留量0.5 mm)，留量較大，需增加粗磨工序，磨床每次磨削量只有0.03 mm，磨削效率低，工人勞動強度大，設備、人員投入多，所以成本居高不下。

2 解決措施

2.1 轉軸裝夾方式的改進

為解決動車系列電機轉軸的加工質量問題，設計制作了轉軸聯(lián)接傳動夾頭，如圖2所示。聯(lián)接傳動夾頭與轉軸通過中部螺栓聯(lián)接，一端由三爪卡盤夾持，另一端通過端部兩凸圓臺與轉軸端面兩孔配合，用于傳遞機床動力。

圖2 聯(lián)接傳動夾頭

2.2 轉軸車削工藝的改進

為保證轉軸的加工質量，提高生產效率，降低轉軸制造成本，保證生產進度，對原有的轉軸車削工藝進行了改進。改進后轉軸“一刀車”工藝示意圖如圖3所示，轉軸一端通過聯(lián)接傳動夾頭與車床三爪卡盤聯(lián)接并傳遞機床動力，另一端由頂尖定位支撐。加工時，先用右偏刀完成轉軸左端部分各臺階圓的車削加工，隨后再用左偏刀完成轉軸右端部分各臺階圓的車削加工。

圖3 轉軸“一刀車”工藝示意圖

3 技術特點

動車系列電機轉軸“一刀車”工藝的技術特點：在數(shù)控車床上1次裝夾，分別完成動車系列電機轉軸精車一(正向)、精車二(反向)兩道工序的車削加工，保證了電機轉軸車削加工的同軸度，為后續(xù)轉軸磨削加工提供了保障。

4 應用效果

4.1 質量效果

通過上述動車系列電機轉軸“一刀車”工藝技術的運用，對所加工的電機轉軸軸承位、軸承定位面進行打表檢測，跳動量為0.002 mm，全部符合產品圖紙設計要求，解決了動車系列電機轉軸軸承定位面跳動值和轉軸軸承位圓柱度超差的質量問題。

4.2 經濟效果

轉軸在數(shù)控車床上僅需1次裝夾，就可完成轉軸精車一(正向)、精車二(反向)兩道工序的車削加工，可減少1臺數(shù)控車床及1名操作工。同時取消轉軸修理中心孔工序，可減少1臺普通車床及1名操作工。另外轉軸磨削留量由原來的0.5 mm減小到0.25 mm，取消轉軸粗磨工序，又可減少1臺外圓磨床及1名操作工，創(chuàng)造經濟價值70余萬元。

4.3 生產效率

原精車工序需3次裝夾50 min完成加工，現(xiàn)精車工序1次裝夾22 min完成加工，生產效率提高了2.2倍，縮短了轉軸加工的工藝流程，大大降低了制造成本，為防止關鍵設備故障、避免動車精益生產線癱瘓，提供了有力保障。

5 結論

動車系列電機轉軸“一刀車”新工藝，突破了傳統(tǒng)的車削模式，從根本上保證了動車系列電機轉軸的車削質量，使電機轉軸的磨削加工不再受轉軸車削質量的影響，保證了動車系列電機轉軸的最終加工質量?！?/p>

(編輯：繆 媚)

2095-5251(2016)01-0041-02

2015-01-20

單國慶(1963-)，男，本科學歷，高級工程師，從事電機、變流器制造機加工藝研究工作。

TG506

B