□ 劉玉斌

西門子電氣傳動(dòng)有限公司 天津 300381

帶徑向通風(fēng)孔的鑄鋁轉(zhuǎn)子在進(jìn)行外圓車削加工時(shí)，由于疊壓起來的硅鋼片（厚0.5 mm）很軟，如按照普通從右至左的加工方法進(jìn)行車削，靠近通風(fēng)孔位置的疊片會(huì)無法承受側(cè)向切削力而發(fā)生傾倒，進(jìn)而造成徑向通風(fēng)孔變形嚴(yán)重的現(xiàn)象，雖然在后序進(jìn)行人工修整，但也很難恢復(fù)原狀，這會(huì)極大地影響到轉(zhuǎn)子的質(zhì)量。在電機(jī)裝配完成進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫升過高的問題，因而需要耗費(fèi)大量的工時(shí)進(jìn)行徑向通風(fēng)孔的修整，不但耽誤正常交收，而且外觀質(zhì)量也不好（如圖1所示）。筆者經(jīng)過多次研究試驗(yàn)，通過采用新的加工工藝、新的刀具可以生產(chǎn)出外觀質(zhì)量完全合格的轉(zhuǎn)子，符合設(shè)計(jì)要求，如圖2所示。

1 新的生產(chǎn)工藝方法介紹

▲圖1 變形的通風(fēng)孔

▲圖2 質(zhì)量合格的通風(fēng)孔

經(jīng)分析研究，通風(fēng)孔車削變形的原因在于切削時(shí)刀具對(duì)其產(chǎn)生的側(cè)向擠壓力，通風(fēng)孔處的硅鋼片由于無支撐，因而無法承受側(cè)向切削力而發(fā)生傾倒變形。

1.1 車削走刀方式方法的改變

采用從徑向通風(fēng)孔的中間位置向左右兩個(gè)方向進(jìn)行車削，可以有效避免因硅鋼片無法承受側(cè)向切削力而發(fā)生的傾倒變形，設(shè)計(jì)的走刀方式如圖3所示。

對(duì)車床的要求，最好是帶有數(shù)顯裝置，當(dāng)然數(shù)控車床更好（按圖3所示走刀方式進(jìn)行程序編制），普通車床當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)，但對(duì)刀比較麻煩，各段尺寸的一致性也會(huì)差一些。

▲圖3 車削過程中走刀示意圖

表1 實(shí)驗(yàn)用刀具及參數(shù)

表2 生產(chǎn)中刀具及參數(shù)

操作說明（以帶數(shù)顯裝置車床為例）：從右至左先試切10～15 mm，車刀Z向退出（X向不動(dòng)），確定加工余量并進(jìn)刀后，使X向數(shù)顯計(jì)數(shù)回零，從右至左車至徑向通風(fēng)槽右側(cè)邊緣5～10 mm處停車，車刀X向退出，移至徑向通風(fēng)槽中間位置進(jìn)刀至X向數(shù)顯計(jì)數(shù)器零位，從左至右車至原退刀位置稍微過一點(diǎn)，再進(jìn)行從右至左車削至下一個(gè)徑向通風(fēng)槽右側(cè)邊緣5～10 mm處停車，車刀X向退出。重復(fù)以上步驟，即可完成切削工作。

在車削過程中還須留意刀具的狀態(tài)以及鐵屑的纏繞等，如纏刀需及時(shí)用鐵鉤清除，遇崩刃需及時(shí)停車換刀。另外，在車削過程中，還需進(jìn)行外徑尺寸的測(cè)量監(jiān)控，畢竟是斷續(xù)切削，斷續(xù)切削力會(huì)對(duì)刀片刀體產(chǎn)生沖擊而使其松動(dòng)，進(jìn)而造成尺寸不合格。

2.2 切削參數(shù)設(shè)定

切削參數(shù)的設(shè)定很大程度上會(huì)影響到轉(zhuǎn)子的車削質(zhì)量，如刀具的斷屑性能不好，鐵屑會(huì)纏繞在刀具上，影響轉(zhuǎn)子的表面光潔和尺寸精度。進(jìn)給大、切深大、線速度高會(huì)造成刀具崩刃，影響刀具的使用壽命等，總之影響的因素還有很多，需要多方面考慮。

經(jīng)過對(duì)測(cè)試機(jī)床和試驗(yàn)所用轉(zhuǎn)子的綜合分析 （帶數(shù)顯的手動(dòng)28車床，試驗(yàn)所用轉(zhuǎn)子的外徑尺寸390 mm，通風(fēng)槽數(shù)量為9，鐵芯長度為560 mm，需要車削進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的加工參數(shù)見表1。

改進(jìn)后所采用的刀片抗沖擊性能有所提高，見表2。

當(dāng)然切削參數(shù)的設(shè)定還需要根據(jù)機(jī)床的具體情況而定，另外不同外徑的轉(zhuǎn)子在進(jìn)給與切深不變的情況下，也需要采用不同的轉(zhuǎn)速。

2.3 后序修整

車削完畢，由于不能保證所有的徑向通風(fēng)孔內(nèi)的鐵片和毛刺全部被車掉，因此尺寸測(cè)量合格后，在車床上還需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行后序的修整工作，一般由3步構(gòu)成，即：

1）用改錐或其它尖的工具剔除通風(fēng)孔內(nèi)殘留的鐵片，注意一定要仔細(xì)檢查，否則后果非常嚴(yán)重，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中甩出會(huì)造成定子絕緣破裂短路，電機(jī)損毀。

2）需要用鋼絲刷對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯的通風(fēng)孔位置（正反轉(zhuǎn)均需要）反復(fù)地刷磨，保證殘留的毛刺都被刷掉，否則會(huì)產(chǎn)生與上面一樣的嚴(yán)重后果。

3）用砂紙（布）對(duì)轉(zhuǎn)子表面進(jìn)行打磨，去除表面的毛刺。

2.4 其它加工方案

還可以通過外圓磨削的加工方法生產(chǎn)帶徑向通風(fēng)孔的轉(zhuǎn)子，加工后的轉(zhuǎn)子精度高，徑向通風(fēng)孔質(zhì)量高，無毛刺，無需后序修整，但加工成本高（單邊有3 mm左右的加工余量，由于磨削時(shí)砂輪的進(jìn)給量很小，較大的鐵芯長度，會(huì)很費(fèi)工時(shí)）。而且對(duì)磨床的要求也比較高，不但要求一定的回轉(zhuǎn)直徑，還需要一定的磨削直徑。因此，基本不會(huì)考慮磨床加工。

3 新舊車削工藝方法對(duì)比

老的工藝也不是沒有它的可取之處，只是不適合這種帶徑向通風(fēng)孔的轉(zhuǎn)子。本文所說的對(duì)比也僅僅是針對(duì)這種帶徑向通風(fēng)孔的轉(zhuǎn)子的加工而言。

1）徑向通風(fēng)孔的質(zhì)量比以前大為改善。

2）由于走刀速度慢（f=0.2 mm/r），對(duì)刀次數(shù)增加，有多次的接刀，所用機(jī)床工時(shí)會(huì)有所增加，但相應(yīng)減少了后序大量的修整工時(shí)。

3）由于頻繁對(duì)刀和抬刀分段車削，各部分外圓尺寸不一致；可以通過留0.1 mm（雙面）加工余量，再從右至左精車來改善。

4）為更好去除徑向通風(fēng)孔內(nèi)的殘留鐵片，選用刀具尖角較小，但不應(yīng)太小，因?yàn)檐囅鬟^程中會(huì)崩刃和耗損較多。

［1］ 倪森壽.機(jī)械制造基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［2］ 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.