專利名稱：直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種加工方法，具體涉及一種直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工 方法。
背景技術：
大型直流電機為改善電機的運行性能，一般將電樞嵌線圈的槽設計為直線型的斜 槽。電樞鐵心2外圓上的斜槽21是通過在電樞鐵心2內圓上分布的鍵槽20和電樞支架1 上分布的斜槽10中打入斜鍵后定位的(見圖1)，斜鍵包括圓周定位斜鍵31和徑向定位斜 鍵32，它們是以間隔的形式打入電樞鐵心2內圓上分布的鍵槽20和電樞支架1上分布的 斜槽10中的，換言之，電樞鐵心2外圓上的斜槽21是由電樞支架1上的斜槽10決定的，因 此，電樞支架1的斜槽10加工是至關重要的。常規的直流電機電樞支架上的斜槽與電樞支架的軸線相交一角度。加工斜槽時一 般是從電樞支架的一端開始加工到另一端，并可在普通機床上通過在平臺上設置一斜面墊 塊后進行加工，也可用數控機床走軌跡(斜線)的方法加工出來。無任采用何種機床加工， 加工出來的斜槽的深度從頭到尾是在變化的。由于斜鍵的厚度從頭到尾是一致的，鐵心的 內圓上的鍵槽深度也是一致的，因此在斜鍵打入電樞鐵心內圓的鍵槽和電樞支架上的斜槽 中后，會發生一端松一端緊的情況，使電機運行時易發生故障。
發明內容
為了克服上述的現有技術的不足，本發明旨在提供一種直流電機轉子的電樞支架 上斜槽的加工方法，它能大大改善斜鍵的打緊狀態，提高電樞支架的斜槽與電樞鐵心內圓 上的鍵槽的配合精度，從而能保證產品的質量。實現上述目的的技術方案是一種直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法， 包括以下步驟步驟一，夾裝工件，將所述電樞支架以直立的方式固定在鏜銑床的旋轉平臺上；步驟二，調整旋轉平臺的角度，基于設計的所述電樞支架上的斜槽與電樞支架的 軸線之間的夾角α，在所述旋轉平臺的下部墊置一塊上下端面成一角度為α的墊塊；步驟三，設置刀具的基準位，以所述電樞支架的軸向中間位置作為銑刀的校調基 準定位；步驟四，分層加工第一條斜槽，所述銑刀先從所述校調基準定位的位置分別向上、 向下垂直移動到需加工斜槽的上端、下端，然后所述銑刀邊進刀邊向下或向上垂直移動加 工需加工斜槽，根據銑刀的銑削剛性和所述需加工斜槽的深度確定銑刀分層切削的進刀 量；步驟五，加工第二條斜槽，先將所述旋轉平臺旋轉一角度θ，再依次重復步驟三至 步驟四。上述的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法，其中，所述角度θ等于360°除以設定的電樞支架上斜槽的總數。本發明的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法的技術方案，采用在鏜銑床的旋轉平臺按斜槽的斜角墊斜旋轉平臺，然后將電樞支架固定在鏜銑床的旋轉平臺上，將 鏜銑床主軸以電樞支架的軸向中間位置為基準，沿Y軸作上下運動的工藝加工出直線型的 斜槽。能大大改善后序斜鍵的打緊狀態，提高電樞支架的斜槽與電樞鐵心內圓上的鍵槽的 配合精度，從而能保證產品的質量，降低制造成本。
圖1是常規的直流電機轉子電樞的結構示意圖；圖2a是本發明的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法的狀態圖；圖2b為圖2a的側視圖；圖3是電樞支架上斜槽的加工時銑刀以電樞支架上端槽口的中心線為校調基準 示意圖；圖4是電樞支架上斜槽的加工時銑刀以電樞支架中間槽口的中心線為校調基準 示意圖；圖5是采用本發明的加工方法后電樞支架上的斜槽與電樞鐵心上的鍵槽采用圓 周定位斜鍵定位的狀態示意圖；圖6是采用本發明的加工方法后電樞支架上的斜槽與電樞鐵心上的鍵槽采用徑 向定位斜鍵定位的狀態示意圖。
具體實施例方式為了能更好地對本發明的技術方案進行理解，下面通過具體的實施例并結合附圖 進行詳細的說明。請參閱圖2a和圖2b，本發明的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法，包括 以下步驟步驟一，夾裝工件，將電樞支架1以直立的方式固定在鏜銑床的旋轉平臺上4 ；步驟二，調整旋轉平臺的角度，基于設計的電樞支架1上的斜槽10與電樞支架1 的軸線之間的夾角α，在旋轉平臺4的下部墊置一塊上端面與底面成一角度為α的墊塊 40 ；步驟三，設置刀具的起始零位，以電樞支架1的軸向中間位置作為銑刀41的校調 基準定位；步驟四，分層加工第一條斜槽，銑刀41先從校調基準定位的位置分別向上、向下 垂直移動到需加工斜槽的上端、下端，然后銑刀41邊進刀邊向上或向上垂直移動加工需加 工斜槽，根據銑刀41的銑削剛性和斜槽10的深度確定銑刀41分層切削的進刀量；步驟五，加工第二條斜槽，先將旋轉平臺旋轉一角度θ，該角度θ等于360°除以 設定的電樞支架上斜槽的總數，再依次重復步驟三至步驟四。本發明的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法主要是將銑刀的校調基準 確定在電樞支架的軸向中間位置，在鏜銑床上使用銑刀逐漸加工出電樞支架上的斜槽的。銑刀的校調基準確定將對加工出的斜槽的結果起著至關重要的作用，下面分析一下斜槽的情況。設定α為斜槽的斜角，L為電樞支架的長度，X為電樞斜槽總的偏移量，R為電樞 支架外圓半徑，H為校調基準位置的電樞斜槽的槽底至電樞支架中心的距離，h為校調基準 位置的電樞斜槽中心位置的深度與電樞支架某截面上的電樞斜槽中心位置的深度之差，β 為電樞支架的某截面上電樞斜槽中心位置的偏移基準位置的角度，S為斜槽中心位置處的 槽深。下面以不同的加工基準位置分析各斜槽的加工情況；(1)如以電樞支架的上端斜槽口的中心線為校調基準(見圖3)，則電樞支架下端 和中間的斜槽中心位置偏移校調基準位置的量分別為下端槽口的相關尺寸計算公式如下
X tga*L............................................. (1)tg β =X/ (H+S) = X/ (R-h)............ (2)h =R-V R2 - X1.................................... (3)S= (R-H)-h.......................................(4)中間槽口的相關尺寸計算公式如下V ^ (l/2)*tga *L = Χ/2........................... (5)tg^ ‘ =X' /(H+S' ) = X/2 (R-h‘ )......... (6)h ’ =R-VR1 ~ ( Χ/2 ................................. (7)S' = (R-H)-h' .......................................... (8)(2)如以電樞支架中間槽口的中心線為校調基準(見圖4)，則電樞支架上、下兩端 斜槽中心位置的偏移量分別為上端槽口的相關尺寸計算公式如下-X' ^ _(l/2)*tga *L = _X/2........................ (9)= -X/2 (H+S ‘ ) = -X/2 (R-h ‘ )......... (10)
_6]h ’ =R-VR1 ~ ( Χ/2 ....................................(11)S' = (R-H)-h' .................................... (12)下端槽口的相關尺寸計算公式如下V (l/2)*tga *L = X/2........................... (13)tg^ ‘ = X/2 (H+S ‘ ) = X/2 (R-h ‘ )......... (14)h ’ =R-VR1 ~ ( Χ/2 ........................... (15)S' = (R-H)-h' .................................... (16)這個情況，上、下兩端槽口斜槽中心位置的偏移量大小相等，且以電樞支架中間槽 口的校調基準點為對稱點相對稱。(3)如以電樞支架下端槽口的中心線為校調基準，則電樞支架上端和中間的斜槽 中心位置的偏移量與以上端槽口的中心線為校調基準相比，其大小相等，偏移方向正好與 其相反。由公式⑴可知，隨著電樞支架長度的增加，斜槽中心位置的偏移量也相應增加， 換句話說，斜槽的位置越遠離校調基準位置，斜槽中心位置的偏移量也越大；由公式(3)和(4)可知，隨著斜槽中心位置的偏移量的增加，斜槽的深度將越來越淺；由公式(1)與(9)、 (13)；公式(2)與(10)、(14)；公式(4)與(12)、(16)可知，如以上端槽口的中心線為校調 基準，斜槽中心位置總的偏移量比以電樞支架中間槽口的中心線為校調基準的斜槽中心位 置總的偏移量大一倍，斜槽的偏移角β也相應增大，斜槽的深淺變化也比較大。綜上分析，電樞支架的斜槽加工時，銑刀41的校調基準位置設定在電樞支架的軸 向中間位置最合適。電樞鐵心是通過徑向和圓周定位斜鍵與電樞支架斜槽定位的(見圖1)，圓周定位 斜鍵31和徑向定位斜鍵32是間隔地插置在相合的電樞鐵心斜槽10和鐵心內圓的鍵槽20 中。由于電樞沖片2內圓上的鍵槽20是向心的，因此，沖片疊裝后，沖片將隨著斜鍵逐漸旋 轉角度，而電樞沖片2外圓上的鍵槽21仍舊是向心的，這樣，電樞沖片2內圓上的鍵槽20 徑向中心線與電樞支架1上斜槽10的中心線形成一個夾角β ’，只有在電樞支架斜槽加工 的基準位置上夾角β，等于0，在此位置，電樞支架斜槽中心線與電樞沖片鍵槽的中心線重 合，電樞支架斜槽、斜鍵、電樞沖片鍵槽在此位置的定位狀態最佳。在上端槽口(見圖5)， 圓周定位斜鍵31的a、c、e位置與鍵槽接觸，在下端槽口，圓周定位斜鍵31的b、d、f位置 與鍵槽接觸；在上端槽口，徑向定位斜鍵32的C、D位置與鍵槽接觸(見圖6)，在下端槽口， 徑向定位斜鍵32的A、B位置與鍵槽接觸。由此可見，斜鍵打入鍵槽后，斜鍵是受扭力的，由 于電樞支架1的斜槽10中心線偏移電樞支架1的中心，由上述公式(12)、(16)可知，電樞 支架1的斜槽10上、 下兩端槽口的深度最淺，又因電樞沖片2鍵槽20的深度是不變的，因 此，在電樞支架上、下兩端的斜槽徑向尺寸最小，徑向定位斜鍵32打入鍵槽后，鍵槽兩端先 受力，只有將斜鍵打到一定的緊量后才能使整個斜鍵和鍵槽受力。對于機加工而言，確定加工的基準位置是非常重要的，加工的基準位置選擇正確， 將大大減少加工尺寸的誤差，提高配合精度，保證產品質量。根據以上分析，在對電樞支架 斜槽的加工時，校調基準位置設定在電樞支架的中間位置是最合適的。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明， 而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
權利要求
一種直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法，其特征是，所述方法包括以下步驟步驟一，夾裝工件，將所述電樞支架以直立的方式固定在鏜銑床的旋轉平臺上；步驟二，調整旋轉平臺的角度，基于設計的所述電樞支架上的斜槽與電樞支架的軸線之間的夾角α，在所述旋轉平臺的下部墊置一塊上下端面成一角度為α的墊塊；步驟三，設置刀具的基準位，以所述電樞支架的軸向中間位置作為銑刀的校調基準定位；步驟四，分層加工第一條斜槽，所述銑刀先從所述校調基準定位的位置分別向上、向下垂直移動到需加工斜槽的上端、下端，然后所述銑刀邊進刀邊向下或向上垂直移動加工需加工斜槽，根據銑刀的銑削剛性和所述需加工斜槽的深度確定銑刀分層切削的進刀量；步驟五，加工第二條斜槽，先將所述旋轉平臺旋轉一角度θ，再依次重復步驟三至步驟四。
2.根據權利要求1所述的直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法，其特征是，所 述角度θ等于360°除以設定的電樞支架上斜槽的總數。
全文摘要
本發明公開了一種直流電機轉子的電樞支架上斜槽的加工方法，方法包括以下步驟步驟一，將所述電樞支架以直立的方式固定在鏜銑床的旋轉平臺上；步驟二，基于設計的電樞支架上的斜槽與電樞支架的軸線之間的夾角α，在旋轉平臺的下部墊置一塊上下端面成一角度為α的墊塊；步驟三，以所述電樞支架的軸向中間位置作為銑刀的校調基準位；步驟四，所述銑刀先從所述校調基準定位的位置分別向上、下垂直移動到需加工斜槽的上、下端，然后銑刀邊進刀邊向下或向上垂直移動加工需加工斜槽，根據銑刀的銑削剛性和所述斜槽的深度確定銑刀分層切削的進刀量；步驟五，先將所述旋轉平臺旋轉一角度θ，再依次重復步驟三至步驟四。
文檔編號H02K15/14GK101820208SQ20101014958
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者滕文江, 陳健康 申請人:上海電氣集團上海電機廠有限公司