青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）
1绪论 1.1研究背景
随着国家节能减排的积极实施，尤其是高效节能电机的逐步推广应用，高效节能电机市场将有很大的增长，市场前景广阔。其中对电动机转子的外圆进行机械加工是确保电动机气隙精度和电动机性能的关键过程。如果转子外表面质量较差，毛刺较大或转子表面严重粘附在一起，将导致高电机杂耗，高温，效率低下，对于保证转子外圆加工的质量特别重要。精密回转转子的关键点。精密汽车的要求是转子的外圈和轴承的位置应同轴。转子外圆的尺寸精度和粗糙度必须符合图纸要求；穿孔件中不应有倒齿，并且型芯的齿也不应轴向倾斜。精密车削转子通常使用卧式车床上的精密车削工具进行车削。为了防止齿反转，刀片必须具有较大的前角以使车刀锋利。降低径向切削阻力。与精密车削的定子铁心内圆一样，切削速度和切削深度不能太大，切削量不能大于单个冲头的厚度，以免造成过大的应力和损坏冲片。
本设计的研究课题主要来源于生产实践，在生产实践中发现发现铜条电机转子外圆需要进行车外圆加工，且要对车外圆加工后的铜条电机转子进行二次处理的问题。从目前来看急切的需要一种既能够提高生产效率又消除质量安全隐患且满足尺寸设计要求的加工方法,解决在铜条电机转子热套及两端端环焊接完成后不能够直接进行动平衡实验的现状，以及转子在转子外径车削后,相口产生搭接的坚硬毛刺，不易清除片间毛刺搭楼影响杂散损耗，对高效电机效率产生影响；毛刺清理过程中，铁削乱飞声音刺耳，造成环境污染和噪声污染的问题，同时对工作人员造成一定的危害；带通风道结构铜条转子车削后易出现通风道变形问题,影响通风效果导致电机温度提高等缺陷的问题。
1.2国内外研究现状
1.2.1河南南阳防爆集团电机铜条转子外圆的加工
通过对工艺改进，采用新工艺方案:按粗车、半精车、精车顺序加工,并选择合适刀具及毛刺清理工具，转子外圆不需进行特殊工艺处理,如下：
①选择合适的车加工铜条转子外圆工艺参数。D粗车:走刀方向:从左往右走，主轴旋转方向:顺时针,工件线速度为:V=250n/min.进给量:f=0.35mm/r，吃刀深度:3至5mm。2半精车:走刀方向:从左往右走，主轴旋转方向:逆时针,工件线速度为;V=250m/min.进给量:f=0.5mm/r，吃刀深度:0.8-0.9mm。3)精车:走刀方向:从右往左走,主轴旋转方向:
1
青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）
逆时针，工件线速度为:60m/min，进给量:f=0.8mm/r,吃刀深度:0.1-0.2mm,经过对前期工艺加工对比后，发现按新的工艺方法车成的转子表面明亮，表面粗糙度较好，根据此参数,对不同材质的硅钢片的转子进行加工验证,按此方法能够获得较高的加工质量,并检验转子外圆的质量:用10倍放大鏡观察转子表面,冲片间隔分明、清晰可见，无毛刺倒入钢条内，并把该表面粗糙度作为转子外团的质量检验标准。因此通过对转子外圆车加工工艺过程、参数、质量检验标准等进行规范,稳定转子外圆的加工质量。
②选择合适刀具及毛刺清理工具，粗车、半精车选用刀片RCKT1606MO-KM3040,加工效率高，刀具耐用度强，在实际应用中得到操作者的认可，精车选用PRGCL3232P20刀柄,圆形刀片15760600RCKT1606,具有高耐磨性、耐热性、抗冲击性等特点,降低刀具与被加工材料之间的摩擦系数,从而减小切削力,能改善转子外圆的表面质量。毛刺清理采用专用锥度硬质合金钢磨头将磨头安装在电动打磨工具上打磨棱边毛刺，磨头型号及规格可根据加工转子外圆结构不同,选择适合的标准磨头。
1.2.2齐齐哈尔电机转子铜条加工
图1.1为一种新型电机转子铜条加工机床，主要解决现有大电机转子铜条手工镶嵌效率低和质量难以保证，工人劳动强度大的问题。其特征在于：工件床身(1)及刀架床身(2)分别固定在基础上，并相互平行，具有消隙、分度和驱动功能的床头箱固定在工件床身(1)前端上，两液压卡紧中心架滑动连接在工件床身(1)上，具有热补偿、止退和顶紧力测量功能的尾座滑动连接在工件床身(1)尾部上，具有锁紧功能的复合刀架滑动连接在刀架床身(2)上。该电机转子铜条加工机床具有该电机转子铜条加工机床具有加工效率高，保证质量，工人劳动强度小的特点，该电机转子铜条加工机床由于采用工件床身及刀架床身分别固定在基础上,并相互平行,具有消隙、分度和驱动功能的床头箱固定在工件床身前端上,两液压卡紧中心架滑动连接在工件床身上,具有热补偿、止退和顶紧力测量功能的尾座滑动连接在工件床身尾部上,具有锁紧功能的复合刀架滑动连接在刀架床身上的优化结构。利用床头箱消隙、分度和驱动工件,利用两液压卡紧中心架扶正卡紧工件,利用尾座顶紧工件,并且具有热补偿、止退和顶紧力测量功能，利用复合刀架进给楔紧铜条和切削，将楔紧和切削工艺-次完成,因而提高铜条楔紧加工质量和效率，降低工人劳动强度，所以说该电机转子铜条加工机床具有加工效率高,保证质量,工人劳动强度小的特点。
2
青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）
1，工件床身，2，刀架床身 图1.1电机转子铜条加工机床
1.2.3数控转子外圆加工装置
图1.2为一种数控转子外圆加工机，具有驱动电机、主夹紧轴、副夹紧轴和切削刀具，副夹紧轴相对主夹紧轴同轴滑动设置,可相对主夹紧轴轴线移动，驱动电机通过带轮与皮带驱动主夹紧轴转动；主夹紧轴与副夹紧轴的上方设有一根传动杆,传动杆两端设有带轮,位于主夹紧轴端的带轮与传动杆固定连接，位于副夹紧轴端的带轮与传动杆之间的连接为径向固定轴向滑动连接，传动杆--端通过带轮与驱动电机皮带连接，传动杆另一端通过带轮与副夹紧轴皮带连接。主夹紧轴和副夹紧轴能同步转动，在车削加工过程中转动平衡；通过自适应端面夹具可自动适应工件端面的差异，保证工件加工完成后不变形，保证加工精度,设计合理,具有较高的实用性。加工工件时,将工件套接在芯轴7.上,然后通过液压缸8驱动副夹紧轴3滑动,主夹紧轴2和副夹紧轴3.上的自适应端面夹具6加紧工件两端面，由于自适应端面夹具6的端面夹持部62为球面连接，能根据加工工件的端面情况自动调整其夹持角度以适应工件，而不会强行夹持工件,造成工件在加工前的变形，而副夹紧轴3端的带轮52与传动杆5之间采用花键滑动套接,能够确保副夹紧轴3在夹紧滑动过程中跟随其同步滑动,保证动力的传递，然后启动驱动电机1,驱动主夹紧轴2和副夹紧轴3同步转动，切削刀具4可根据需要径向和横向进刀,进行车削精加工，加工完成后切削刀具4退刀,液压缸8驱动副夹紧
3
青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）
轴3反向滑动，自适应端面夹具6解除对工件的夹持,完成车削加工。
驱动电机1，主夹紧轴2，副夹紧轴3，切削刀具4,传动杆5，夹具6
轴7，液压缸8，带轮51，带轮52 图1.2数控转子外圆加工装置
1.3研究内容
（1）改进冲槽切气隙工艺的加工方法：采用一种制造转子冲片的新工艺，直接冲压出气隙。该工艺为转子冲片单槽冲、冲片模具采用槽型与外圆直接按成活尺寸冲成。相比于转子车削的气隙工艺,它第一点能减少电机的杂耗,通过冲压的方法切断气隙，避免转子车削引起的转子冲裁表面的粘连，,继而成功地避免了转子形成的表面电流对电机造成的损耗,这一方法对降低电机温升和电机损耗、提高电机效率均有好处。 （2）冲片温度要求的确定：冲片加热温度影响整台电机电气性能，同时影响冲片变形量，此时非常重要的一点是选择过盈量的大小，如果过盈量过大，通常要增大铁心的加热温度以便顺利装配，如果温度过高，可能会损坏铁心的绝缘部分，从而增加铁心的损耗，并且如果过盈量过大，铁心可能产生永久变形，导致其所需扭矩无法传递；而如果过盈量太小，转矩则无法达到所需要求，特别是高速的电动机，离心力会使转子铁心和轴分离，从而使电动机不能正常工作，也可能导致其损坏。
（3）冲片和转轴铁心档的配合公差要求：冲片与转轴铁心的配合公差，既要满足冲片与转轴的过盈量还要减小转子铁心热套时因过盈量过大引起的铁心变形。
4
青岛滨海学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）
（4）设计转子保护装置及措施：电机转子在叠压完成后，在进行下一步工作之前，需要对转子外圆进行保护，制作对应的保护装置，以避免转子外圆受到磕碰磨损，影响电磁涡流，从而影响电机转速，影响效率。
1.4研究步骤
（1）查阅有关专业权威文献。借用相关参考书以了解铜条电机的基本结构； （2）调查国内外铜条电机转子外圆免加工实例，了解国内外行业的发展状况； （3）要查询与该主题研究有关的一定数量的中文和英文资料，就需要现代文献检索系统和能够检索互联网文献的能力；
（4）认识到铜条电机的工作原理和电机转子的制作过程，以及铜条电机转子各部件之间的公差配合的计算设计；
（5）检查电机转子主要部件的强度，绘制转子的装配图，并绘制主要部件的零件图； （6）及时与导师沟通，分阶段汇报工作，发现问题，及时解决问题。全面利用现有条件，更好地满足设计要求。
5
铜条电机转子外圆免加工设计终稿 - 图文
