盤式電機(jī)端蓋零件加工工藝設(shè)計

郭捷立(1997—)，女，江西吉安人，漢族，廣東技術(shù)師范大學(xué)機(jī)電學(xué)院碩士研究生，主要研究方向為智能機(jī)電系統(tǒng)、智能制造及職業(yè)技術(shù)教育(加工制造方向)。

1 零件分析

1.1 零件的作用

盤式電機(jī)，因其形狀特征，又稱為碟式電機(jī)，組成零件包含定子和轉(zhuǎn)子，工作原理是通過定子和轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)子軸上產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為電器或各種機(jī)械的動力源

。與常規(guī)電機(jī)相比，盤式電機(jī)具有諸多優(yōu)勢，如能量轉(zhuǎn)化率高、軸向尺寸小、占用空間小、散熱性能好等，在日常生活和工業(yè)場合中被廣泛應(yīng)用

。盤式電機(jī)端蓋具有薄壁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同時其體積小、重量輕，可以減少占用空間和減少材料使用

。盤式電機(jī)端蓋是安裝在電機(jī)后面的一個后蓋，端蓋的凹側(cè)用于與鐵芯組件貼合安裝，端蓋的中央位置用于軸承安裝。盤式電機(jī)端蓋零件的主要作用為定位好轉(zhuǎn)子的軸的位置，確保轉(zhuǎn)子和定子之間的相對位置。盤式電機(jī)端蓋的品質(zhì)直接影響電機(jī)的質(zhì)量。故本文重點(diǎn)講述盤式電機(jī)端蓋的機(jī)械加工工藝設(shè)計方法。

1.2 零件圖樣的分析

盤式電機(jī)端蓋機(jī)械加工工藝設(shè)計前，需要對其零件圖進(jìn)行分析。

由圖1盤式電機(jī)端蓋零件圖分析可知，該零件技術(shù)要

夏霖醒過來已經(jīng)是第二天了。她記得，她跟著吳琮到了農(nóng)貿(mào)市場，發(fā)現(xiàn)他被幾名學(xué)生欺負(fù)，于是報了警。后來警察及時趕到，吳琮受了傷，被送去了醫(yī)院。那伙人被拘留，她也被叫去了派出所，于是知道了所有事情的前因后果。吳琮每天回家都會路過那個農(nóng)貿(mào)市場，幾個同校的男生盯上了他，他們時不時就來欺負(fù)吳琮。幾個學(xué)生為了掩人耳目，就編故事說那兒鬧鬼，其實所謂的鬼叫聲就是吳琮挨打的叫聲。吳琮因為性格原因，被人欺負(fù)了也不愿跟任何人說。

求也不是很高。根據(jù)盤式電機(jī)端蓋表面的粗糙度等級不同，采用不同的加工方法。加工表面只進(jìn)行粗加工一道工序與經(jīng)過粗加工和半精加工兩道工序或包括精加工的三道工序，所加工表面粗糙度等級有較大區(qū)別。表面粗糙度數(shù)值越低，精度等級越高，就不能只進(jìn)行粗加工，還需進(jìn)行半精加工或精加工。盤式電機(jī)端蓋零件圖中圓周表面粗糙度數(shù)值為 Ra=3.2μm；圖中端蓋的φ16mm、φ21.2mm的內(nèi)孔表面和138°的斜槽表面精度等級較高，粗糙度數(shù)值均為 Ra=1.6μm。盤式電機(jī)端蓋零件其它表面粗糙度數(shù)值均為 Ra=6.3μm。在加工工件時，要選擇好定位基準(zhǔn)，此外，盤式電機(jī)端蓋零件部分端面要進(jìn)行倒角。

2 選擇毛坯

2.1 毛坯類型及選用

盤式電機(jī)端蓋上5個標(biāo)注公差的尺寸表面需要進(jìn)行多次加工，以達(dá)到其尺寸公差和一定的表面粗糙度。按照圖紙上所要求的參數(shù)，在已確定毛坯尺寸、總加工余量、工序加工余量的情況下，通過正確的相加減運(yùn)算可計算出每道工序的工序尺寸

。本零件中盤式電機(jī)端蓋標(biāo)注公差尺寸的表面的總加工余量、工序雙邊余量、工序尺寸及公差及表面粗糙度具體數(shù)值見表2。

2.2 毛坯形狀及尺寸

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3 擬定加工工藝路線

3.1 確定定位基準(zhǔn)

盤式電機(jī)端蓋零件是輪盤類零件，其基本體型為同軸回轉(zhuǎn)體，結(jié)構(gòu)可以劃分為圓盤和圓錐筒兩部分，根據(jù)圖紙選擇Φ16±0.1為設(shè)計基準(zhǔn)，在此后的測量調(diào)整和裝配的基準(zhǔn)也以該孔作為基準(zhǔn)，通過相同的孔作為定位基準(zhǔn)的方法，可以極大程度避免定位誤差，從而提高了零件工藝的精準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性，保證了零件的加工精度等級

。進(jìn)行精加工時，則以已經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，從而保證零件表面的平面度以及面與面之間的平行度。粗銑和精銑Φ6.1mm通孔時，以外圓表面為定位基準(zhǔn)，粗車和精車錐孔時，以已加工端面為定位基準(zhǔn)。

為使加工出的零件符合加工要求，在零件加工前需選用合適的毛坯形狀及尺寸。根據(jù)盤式電機(jī)端蓋零件的外緣輪廓可知應(yīng)選擇圓柱體毛坯。盤式電機(jī)端蓋零件的軸向最大輪廓尺寸為13mm，徑向最大輪廓尺寸為Φ60mm。為保證毛坯有足夠的加工余量，同時盡可能節(jié)省材料，采用尺寸為Φ65*15mm的毛坯料進(jìn)行加工。

3.2 零件表面加工方法

在零件圖中未標(biāo)注盤式電機(jī)端蓋的軸向尺寸公差，即表示對于盤式電機(jī)端蓋的軸向尺寸精度等級要求較低，不需要利用工藝尺寸鏈的計算方法得出部分工序尺寸及其公差。車端面的總加工余量等于毛坯的長度減去盤式電機(jī)端蓋的軸向尺寸，即總加工余量為15-13=2mm,分布到車端面的工序中，工序1切除1.2mm,工序7切除0.8mm?？傻贸龉ば?加工后的尺寸為15-1.2=13.8mm，工序7加工后的尺寸為13.8-0.8=13mm。由于Φ21.2±0.1內(nèi)孔表面粗糙度和尺寸精度等級要求較高，需要進(jìn)行三道工序，分別為粗車、半精車和精車。從零件圖可知，Φ21.2±0.1內(nèi)孔深度為2.3mm，在其深度方向上，所需去除掉的金屬層厚度為2.3mm。在粗車、半精車和精車過程中，分別去除金屬層厚度為2mm、0.2mm和0.1mm。在粗車后應(yīng)保證其深度尺寸為2mm，半精車后應(yīng)保證的深度尺寸為粗車和半精車所切除金屬層的厚度之和，即2+0.2=2.2mm。精車加工后應(yīng)保證的深度尺寸為粗車、半精車和精車所切除金屬層的厚度之和，即2+0.2+0.1=2.3mm。

Φ16±0.1內(nèi)孔與Φ21.2±0.1內(nèi)孔的表面粗糙度和尺寸精度等級要求一樣，所以也需要上述三道加工工序。加工Φ16±0.1內(nèi)孔表面在其深度方向上，所需去除掉的金屬層厚度為1.7mm。在粗車、半精車和精車過程中，分別去除金屬層厚度為1.4mm、0.2mm和0.1mm。在粗車后應(yīng)保證其深度尺寸為1.4mm；半精車后應(yīng)保證的深度尺寸為1.4+0.2=1.6mm；精車加工后應(yīng)保證的深度尺寸為1.6+0.1=1.7mm。

3.3 零件機(jī)械加工工藝路線

根據(jù)盤式電機(jī)端蓋零件圖可知盤式電機(jī)端蓋的零件實際尺寸并不大，本零件需要進(jìn)行車削、銑削和鉆削加工，為保證本零件只需使用一臺機(jī)床完成加工，減少換刀時間，降低安裝工件的次數(shù)，從而提高生產(chǎn)效率，本零件加工使用車削中心，又稱為車銑復(fù)合加工中心

。

4 確定工序尺寸

鋁合金6061是一種性能優(yōu)良的鋁合金產(chǎn)品，其具有工藝性能良好、易于切削加工、鍍金屬容易、對氧化的抵抗力強(qiáng)、不易被腐蝕、不易變形等諸多優(yōu)勢。滿足盤式電機(jī)端蓋零件所需的特性，因此本文的零件選用此材料作為加工零件。

由零件圖1可得知該零件的加工表面有左右兩個端面、外圓表面、三個不同直徑的孔、錐面以及十個螺紋定位孔。零件材料選用了鋁合金6061。盤式電機(jī)端蓋的各表面的粗糙度與精度等級要求各不同，選取的加工方法也不同。通過查閱機(jī)械工藝手冊等相關(guān)資料，即可選擇出各表面所適用的加工方法

。

E兩優(yōu)78是利用E農(nóng)1S和恢復(fù)系R78配組育成的兩系中秈新組合，在長江中下游中秈遲熟組區(qū)域試驗和生產(chǎn)示范中，該組合表現(xiàn)出產(chǎn)量高、米質(zhì)較優(yōu)、綜合抗性較好、熟期適宜等特點(diǎn)。E兩優(yōu)78于2018年8月通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為國審稻20180101，適宜在湖北?。ㄎ淞晟絽^(qū)除外）、湖南?。ㄎ淞晟絽^(qū)除外）、江西省、安徽省、江蘇省的長江流域稻區(qū)以及浙江省中稻區(qū)、福建省北部稻區(qū)、河南省南部稻區(qū)的稻瘟病輕發(fā)區(qū)作一季中稻種植。

1．2 方法 回顧BAEP檢測資料，重點(diǎn)記錄：I、III、V 波的波幅、潛伏期（peak latency，PL）；I－III、III－V、I－V的峰間期 （interpeak latency，IPL）；V／I波幅比值及波形分化情況；V波的聽閾值。

5 加工設(shè)備與刀具

本文所設(shè)計的盤式電機(jī)端蓋的加工，首先是對毛坯進(jìn)行粗加工，車削了右端面以及粗車外圓從而去除余量，接著轉(zhuǎn)換為銑刀對毛坯粗銑Φ16mm和Φ21.2mm的內(nèi)孔，接著粗車、半精車和精車138°的錐面。完成前面所述工藝后轉(zhuǎn)換工件面，粗銑和精銑138°的錐面，接著粗銑和精銑Φ6.1mm的通孔。通過與該盤式電機(jī)端蓋相適用的夾具固定工件，粗銑、半精銑和精銑工件剩余部分的毛坯，最后按照圖紙鉆十個M4的孔，完成上述工藝后對十個孔進(jìn)行攻螺紋及對工件進(jìn)行倒角，則完成該工件的加工工藝。盤式電機(jī)端蓋的加工工藝路線具體見表1。

車銑復(fù)合加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)普通的數(shù)控車床(如型號為C6140的數(shù)控車床)的車削加工功能外，還能實現(xiàn)數(shù)控銑床具有的銑削加工功能。因車銑復(fù)合機(jī)床的刀架安裝有動力刀座，其作用是可使刀具旋轉(zhuǎn)任意角度

。工件一次裝夾可以實現(xiàn)車削、銑削、鉆削和攻絲

。結(jié)合實際情況，選用現(xiàn)有的設(shè)備，型號為大連DT40車削中心，能夠滿足本次零件的加工。

在加工前需要備好加工刀具，并安裝刀具。在車端面、車外圓和車斜槽時用35°尖刀。車Φ16mm和Φ21.2mm的內(nèi)孔使用Φ10銑刀，粗車尺寸為Φ6.1mm通孔和車右側(cè)剩余部分使用Φ5銑刀。如表1所示。

（4）積極指導(dǎo)，政策支持。秸稈發(fā)電項目工程是極典型的系統(tǒng)工程，國家須給予一定的支持并制定相關(guān)的指導(dǎo)政策。并強(qiáng)化立法，加強(qiáng)政策體系的建立、創(chuàng)新和推廣。針對秸稈回收困難所存在的問題，政府需要加大秸稈田間禁燒工作力度，獎罰分明。建議政府出臺獎勵政策，用于補(bǔ)貼和獎勵秸稈收購企業(yè)。另外政府還應(yīng)不斷改善投、融資環(huán)境，建立通暢的投、融資渠道。

6 零件加工

準(zhǔn)備好毛坯，所需的工具和設(shè)備，加工人員按照操作規(guī)范穿戴整齊即可開始加工零件，按照上述的工藝方法及步驟進(jìn)行加工，加工出盤式電機(jī)端蓋零件，使用量具檢測后，得出盤式電機(jī)端蓋零件達(dá)到零件圖的尺寸和加工精度的要求，零件為合格品。盤式電機(jī)端蓋零件實物如圖2所示。

7 總結(jié)

本文盤式電機(jī)端蓋零件機(jī)械加工工藝過程首先是盤式電機(jī)端蓋的零件圖進(jìn)行分析，了解本零件的一些加工要求及參數(shù)等，再根據(jù)零件的特點(diǎn)和最大輪廓尺寸選擇合適的毛坯材料和尺寸，再擬定加工工藝路線、確定每個加工面的加工余量和工序尺，以保證盤式電機(jī)端蓋零件的加工精度要求。根據(jù)工藝表和實際情況選取加工設(shè)備和刀具，進(jìn)行零件加工，經(jīng)測量，零件為合格品，表明本文工藝設(shè)計可為開展類似小型零件加工工藝研究提供參考。

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