宋乃平 王田虎 宋凡 孔成群

摘 要：研制了一種自動(dòng)化、智能化、高精度的用于定子精加工的設(shè)備，設(shè)計(jì)并分析了其設(shè)備主要機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、定子工位設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)等，以提高步進(jìn)電機(jī)生產(chǎn)效率和電機(jī)質(zhì)量，降低不良率和維修費(fèi)用，同時(shí)設(shè)備也可用于其他類型電機(jī)定子的精加工。該步進(jìn)電機(jī)定子內(nèi)孔毛刺自動(dòng)加工系統(tǒng)已在部分電機(jī)制造業(yè)得到了應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；定子；加工；結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-7394（2018）02-0057-03

步進(jìn)電機(jī)由定子與轉(zhuǎn)子組成，定子是步進(jìn)電機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其質(zhì)量好壞直接決定了電機(jī)的性能[1]。為了保證高質(zhì)量地安裝勵(lì)磁線圈，必須在定子初步完成加工后進(jìn)行進(jìn)一步的精加工，以提高步進(jìn)電機(jī)的性能[2-3]。定子的質(zhì)量、故障分析以及對(duì)電機(jī)的影響一直是學(xué)術(shù)界、行業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。我國(guó)是一個(gè)勞動(dòng)密集型的國(guó)家，目前大部分電機(jī)企業(yè)采用人工對(duì)定子進(jìn)一步加工，其耗時(shí)耗力，精度不高，且生產(chǎn)效率低。因此，隨著現(xiàn)代化工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，定子精加工處理設(shè)備的研發(fā)必將提上日程[4]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)定子質(zhì)量的提高和精度的改進(jìn)開(kāi)展了廣泛的研究，目前已成為電機(jī)行業(yè)學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)研究課題。郭世行等人設(shè)計(jì)了對(duì)電機(jī)定子內(nèi)孔殘留的鐵屑等雜質(zhì)沖洗自動(dòng)系統(tǒng)，提高了勞動(dòng)效率，已在企業(yè)推廣使用[5]。張煒等研究了預(yù)應(yīng)力對(duì)超聲電機(jī)定子振動(dòng)固有頻率和振幅的影響，提出了模態(tài)“純”度的判別標(biāo)準(zhǔn)，研究得出預(yù)應(yīng)力增加了定子振動(dòng)的振幅，能夠有效抑制電機(jī)模態(tài)混疊現(xiàn)象[6]。丁慶軍等采用粘涂法研制出行波型超聲電機(jī)定子用摩擦材料，使超聲電機(jī)工作頻率明顯變寬，半峰寬提高2倍左右，工作穩(wěn)定性增加[7]。

目前關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用及其研究、定子的性能及其對(duì)電機(jī)的影響等，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了較多的研究，并且取得了一系列成果。然而有關(guān)電機(jī)定子技術(shù)的研究主要集中于性能、故障等領(lǐng)域，而有關(guān)定子精加工處理設(shè)備的研究鮮有報(bào)道，但定子加工的精細(xì)程度直接決定了定子的性能、故障失效等水平，直接攸關(guān)電機(jī)的性能及其應(yīng)用水平。申請(qǐng)人擬通過(guò)采取機(jī)械自動(dòng)化等技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出自動(dòng)化、智能化、高精度的用于定子的精加工設(shè)備，提高電機(jī)定子質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，具有十分重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

電機(jī)定子精加工設(shè)備主體如圖1所示，左上角為主視圖，右上角為左視圖，左下角為上視圖。系統(tǒng)由交流電機(jī)、氣缸、花鍵傳動(dòng)副、帶輪傳動(dòng)副、支架、電控柜等組成，主要包括鐵板和設(shè)置在鐵板下方的支柱，其中鐵板的中部設(shè)有放置定子的工位，鐵板的下方還設(shè)有驅(qū)動(dòng)定子上下運(yùn)動(dòng)的上下氣缸，定子的下方設(shè)有去除定子螺釘孔邊緣翻邊毛刺的麻花鉆頭，并且麻花鉆頭由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

定子放置到工位后，踩下腳踏開(kāi)關(guān)，上下氣缸驅(qū)動(dòng)工件沿Z 軸上下運(yùn)動(dòng)，到指定位置后，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)麻花鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，由于孔刷與花鍵有機(jī)的連接，實(shí)現(xiàn)了直刷的效果，去除定子螺釘孔邊緣的翻邊毛刺；往復(fù)20次后，交流電機(jī)通電帶動(dòng)帶輪傳動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，從動(dòng)帶輪花鍵傳動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)刷。與此同時(shí)，水泵通電實(shí)現(xiàn)沖淋，一個(gè)周期完成，提高了工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

定子是步進(jìn)電機(jī)重要的組成部分，其加工精度、結(jié)構(gòu)特性等都直接攸關(guān)著電機(jī)的性能。定子進(jìn)一步精加工技術(shù)是根據(jù)我國(guó)目前國(guó)情及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r提出的用于定子的自動(dòng)化高精度處理技術(shù)。本項(xiàng)目研制了一種自動(dòng)化、智能化、高精度的用于定子精加工的設(shè)備，以提高步進(jìn)電機(jī)生產(chǎn)效率和電機(jī)質(zhì)量，降低不良率和維修費(fèi)用，同時(shí)，該設(shè)備也可用于其他類型電機(jī)定子的精加工。

參考文獻(xiàn)：

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Automatic Processing System for Stepper Motor Stator Inner Hole Burr

SONG Nai-ping1， WANG Tian-hu2， SONG Fan3， KONG Cheng-qun3

（1.School of Computer Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China；

2.School of Electrical and Information Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China；3.Changzhou Yunkong Electronic Co.， Ltd.， Changzhou 213102， China）

Abstract： A kind of automatic， intelligent， high precision for stator finishing equipment was developed in this work. The main mechanical structure was designed， including transmission structure， stator station design， driver design and so on， which may could improve the stepping motor production efficiency and quality， reduce scrap rate and maintenance cost， equipment at the same time can also be used for other types of motor stator finishing. The automatic machining system of the internal hole burr in the motor stator has been applied in some motor manufacturing industries.

Key words： stepping motor； stator； processing； structure

責(zé)任編輯 祁秀春