盤式電機鐵芯加工方法及沖床設備的制作方法

專利名稱：盤式電機鐵芯加工方法及沖床設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種加工盤式電機端面槽鐵芯的加工方法和一種應用該方法加工鐵芯的沖床設備。
盤式電動機是一種新穎的軸向磁場電動機，它與同功率徑向磁場感應電動機在相同電性能時比較具有獨特的優點，主要表現為結構簡單、軸向尺寸短、體積小、重量輕、噪音低、材料省，因此它在建筑起重機械、離心機械、水泵、機床進給系統，特別是自動控制、機器人和家用電器等方面有著廣泛的應用和需求。盤式電動機中的鐵芯是一個關鍵部件，它是由帶料沖卷而成，卷繞后同時在徑向形成直槽(或螺旋槽、斜槽)。(見

圖1、圖2、圖3)為了滿足鐵芯的這種結構特點，目前已有了加工這種鐵芯的專用沖床設備，它能使帶料在邊沖邊繞中制成具有各種槽線(直槽、螺旋槽、斜槽)的鐵芯，但鐵芯在卷繞過程中存在著無法消除的誤差，這一方面是由于現有的專用沖床設備本身不具有消除這些誤差的補償結構所致，另一方面也是最根本的，是現有的專用設備在鐵芯的加工方法上存在問題，從而直接導致了鐵芯的加工誤差。下面對已有技術中的鐵芯加工方法作概略的介紹和分析。
瑞士Micro-ElectricAG公司，它們已有采用電腦控制的生產盤式電機鐵芯的專用沖卷機。該種沖卷機的沖卷方式是以對數螺線作為盤式電機鐵芯的數學模型。整個沖卷過程(圖4)，以對數螺線為其數學模型的，鐵芯是夾在OA、OC邊中隨工件芯軸不斷等分分度，將沖過槽孔的矽鋼片帶料卷繞到芯軸上，隨著鐵芯直徑不斷擴大，其中心延OB向外移動，這樣逐漸形成鐵芯。這種沖卷方式只要保證鐵芯邊緣與OA、OC相切，而OA、OC邊夾角恒為ψ，即得到等分的直線槽鐵芯。這種沖卷方式的缺點關鍵問題是矽鋼片帶料是以對數螺線為數學模型進行沖卷，而實際所卷繞出的鐵芯決不是對數螺線，可見是存在一定誤差的。
1982年5月公開的美國專利(U.S.No.4，320，645)刊登了一名為LouisStanley的澳大利亞人發明的用來加工盤式沖繞鐵芯的專用設備，其基本結構如圖5所示。鐵芯帶料卷繞時，每圈間的周長都有一個增量，提供增量的部位是在后一圈與前一圈搭接部分(即躍升部分)，所以帶料的槽與槽間的距離就隨鐵芯圈數的不斷增加而有了相應的增量作補償。從圖5可知這種設備中的補償由沖模向左移動提供，這種補償移動是通過工件芯軸上帶料每圈搭接迭加時工件芯軸垂直下降由杠桿傳遞的。但是通過搭接迭加由杠桿傳遞的這一補償量無法使鐵芯槽間距離補償到實際需要的位置上，而且沖卷初始時沖頭位置與工件芯軸卷繞位置有一定距離，該方法不能準確定位。另外在杠桿傳動鏈內又沒有修正量加入機構，所以這種設備在鐵芯卷繞中存在著無法消除的誤差。
本發明的目的一方面是為了提供一種盤式電機鐵芯的加工方法，它能有效地克服現有技術鐵芯加工中的誤差及缺點，保證鐵芯沖繞的精度;另一方面是為了提供一種運用上述加工方法加工盤式電機鐵芯的沖床設備，其上含有消除誤差的補償裝置。
本發明的目的是通過如下方式實現的從鐵芯加工方法上講1.本發明鐵芯的沖卷方式是以同心圓作為盤式電機鐵芯的構造模型，這樣就將鐵芯看作是由一個相當多層的同心圓帶料構成的(見圖6)。
這種以同心圓作為卷繞鐵芯的構造模型與實際情況極其相近。下面進行一些證明和分析，參看圖7，實際卷繞在圓柱形芯軸上的鐵芯帶料由兩部分組成。一部分是一個以芯軸中心為圓心的多層同心圓，另一部分是處于每相鄰兩層起止處的過渡段(過渡段夾角為α);由于卷繞可帶料是連續的，它含有一個每層長度相等的直線段和一個以某一點(在帶頭徑向上)為圓心的多層同心圓。該同心圓的夾角即為整個過渡段的夾角α。表一計算了實際鐵芯卷繞過程中相鄰圈層長度的差值，其中圓柱形芯軸半徑為Ro′、帶料厚度為b、過渡段夾角為α、達渡段圓弧里層內側半徑為ro′，鐵芯圈層數為i。
從表一中可以看到實際卷繞在鐵芯上相鄰圈周長差為常數2πb。
參看圖6，這一鐵芯是一個以半徑R′O的芯軸中心為圓心、帶料逐層包繞所組成的一個多層同心圓，它相鄰第二圈層與第一圈層帶料周長差為C2-C1＝(R2-R1)2π＝(R′O+ 3/2 b-R′O- (b)/2 )2π＝2πb它相鄰第i圈層與第i-1圈層帶料周長差為Ci-Ci-1＝(Ri-Ri-1)2π＝[R′O+(i- 1/2 )b-R′O-(i- 3/2 )b]2π＝2πb這一鐵芯與前面所述實際鐵芯，它們每相鄰圈層帶料的周長差都是2πb，因此可以將鐵芯看作由一個相當的多層同心圓帶料所組成。這是整個鐵芯卷繞過程的設計基礎。
通過上述分析以同心圓作為鐵芯的構造模型與實際鐵芯情況基本是一致的，但我們也看到，同心圓鐵芯舍去了搭接部分(參見圖6)，而事實上(見圖7)鐵芯在沖卷過程中，帶料在一圈內存在著一個搭接的過渡部分，由于它的存在，再加工藝、原材料等因素的影響，從而產生誤差。但這些誤差都已在本發明的沖床設備中的專門的補償機構裝置中得到修正和補償(見后說明)。這樣就可以滿足鐵芯的幾何精度要求。
2.本發明盤式鐵芯的沖卷方式盤式鐵芯的沖卷方式實際上是一種加工具有端面槽鐵芯的方法。首先，它是將帶鋼水平地纏繞在芯軸上，在帶鋼的另一端離芯軸的中心距K處沖模在帶鋼邊緣沖槽。芯軸根據鐵芯槽數等分分度，每進行一分度后沖模沖槽一次，并給予芯軸中心于在外層槽與相鄰對應的內層槽之周節差的正常補償量，在本發明中所述給予正常補償量的時刻發生在鐵芯卷繞時每圈層結束前的補償角φ內。其次，本發明所述的總補償量為帶料的槽卷成鐵芯后應具有的正確周節和帶料被拖過的距離之差。再次，本發明的盤式鐵芯加工方法中，所述給矛在鐵芯外層槽與相鄰相對應內層槽周節差的正常補償量可通過芯軸相對沖模水平位移或沖模相對于芯軸水平位移來達到;所述總補償量中除正常補償量外還可以加入消除鐵芯搭接過渡部分造成誤差的修正補償量，該量用與正常補償量同樣的方法傳輸鏈來傳送。此外，在每圈層結束時在所述總補償量外還可以加入一初相位補償量，以形成螺旋槽或斜槽;所述初相位補償量可通過鐵芯的線位移法或角位移法來實現。
本發明加工鐵芯的沖床設備是在現有任一合適沖床上裝一套輔助設備從而完成本發明加工盤式鐵芯的運動及加工要求。所述輔助設備具有三個部分，它們是分動器總成、工作臺機架總成、帶料張緊機架總成。
分動器總成具有輸入動力，將分度和補償精確地合成，能加工直槽、螺旋槽和斜槽鐵芯，初始狀態可調整等功能。分動器總成可分成四個主要傳動部分一、動力輸入部分;二、等分分度傳動部分;三、正常補償和誤差補償傳動部分;四、初相位補償機構部分。其中動力輸入部分主要結構依次含有一與沖床曲軸相系的可調曲柄搖桿機構，本裝置的曲柄與沖床的曲軸有一定的相位差;一與所述曲柄搖桿機構輸出軸連接的離合器;由所述離合器輸出傳動軸帶動的一對齒輪，其中被動齒輪通過軸承套與一轉動板固定連接。等分分度傳動部分主要結構依次含有一不等間歇分動步進機構，該機構含有在所述轉動板后端的一等分分度傳動結構和一不等間歇正常補償傳動結構;所述等分分度傳動結構可調等分角度，并通過一分度軸后端與一初相位補償機構(初相位補償機構部分)相連，該機構具有一與所述分度軸后端成固定連接，可被定位的初相位補償定位板，一與所述初相角補償定位板固定的行星輪系結構，一與所述行星輪系機構相連、與一分度輸出軸成固定連接的十字槽板機構;一補償掛輪機構(正常補償部分)，其輸入端與所述不等間歇正常補償傳動結構的一輸出端成固定連接，該機構決定正常補償量的大小，其輸出端與一補償輸出軸成固定連接;所述補償輸出軸上有一誤差補償機構(誤差補償傳動部分)，該機構具有雙輸入行星輪系機構。
工作臺機架總成具有工件接受分動器總成輸入的等分分度，精確地將總補償輸入到工件，使其實現正常的加入;該機架總成能消除補償量組合以及初相位補償量補償量、誤差修正補償量組合以及初相位補償量的加入;該機架總成能消除補償傳動鏈的間隙，保持帶料處于水平狀態而不受鐵芯直徑增大的影響。工作臺機架總成主要結構含有固定在所述分動器總成的分度輸出軸輸出端的萬向聯軸器，分度連軸套、分度連軸、滑鍵;所述萬向聯軸器的輸出軸活動地固定在工作臺一內箱內;該輸出軸上有一對傘齒;傘齒的一橫向輸出軸與一鐵芯芯軸定位夾緊機構成固定連接;固定在所述分動器總成補償輸出軸輸出端上的一滾動絲杠活動地穿過工作臺一外箱;該滾動絲桿上配有可使工作臺外箱縱向移動的滾動導軌;該滾動絲杠輸出端部連接一能消除補償傳動鏈間隙的阻尼機構;所述工作臺內箱外側壁置有可相對所述工作臺外箱內側壁垂直移動的滾動導軌。在工件芯軸上部有一芯軸固定在外箱上的壓輪，通過一根支點固定在外箱上的杠桿，其上兩端安裝轉動導輪，導輪上的鋼絲繩一端系于內箱上，另一端在杠桿另一頭外懸掛重錘，以使工件在卷繞時始終壓在壓輪上。
帶料張緊機構總成具有張緊帶料并保持張力固定，消除分度鏈間隙等功能。帶料張緊機構總成的主要結構含有一掛有重錘的吊桿，它的一端分別可轉動地連接一外推桿和一里推桿的一端，外推桿的另一端與可沿帶料張緊機構總成具有的一內箱導軌滑動的過渡板一端成鉸鏈連接，過渡板另一端頂住一可沿帶料張緊機構總成具有的一外箱導軌滑動的大楔塊，大楔塊通過楔面，使一推桿頂住一大旋臂一端，大旋臂的另一端與外箱成鉸接，一大吊桿的一端成鉸接地連接在大旋臂中間，大吊桿的另一端與一固定在內箱上的第一壓輪軸中心旁邊活動連接，第一壓輪軸上有一與之成活動連接的第一壓輪;里推桿的另一端與一可沿所述內箱導軌滑動的小楔塊成鉸接，小楔塊通過一楔面，使一上頂軸頂住旋軸支點固定在內箱上的一外杠桿一端，外杠桿另一端通過一杠桿軸與一里杠桿一端成固定連接，里杠桿另一端與一帶上制動片的上制動座活動相連，上制動片與一可轉動地固定在內箱上的第一壓輪外側吻合;小楔塊通過一楔面，使一下頂軸頂住旋轉支點固定在外箱上的另一外杠桿一端，外杠桿另一端通過另一杠桿軸與另一里杠桿一端成固定連接，里杠桿另一端與一帶下制動片的下制動座活動相連，下制動片與第二壓輪外側吻合;所述內箱外側壁置有可相對所述外箱內側壁垂直移動的滾動導軌;所述第二壓輪于所述第一壓輪成相對的位置排列關系。
本發明的優點在于采用的加工盤式鐵芯的方法充分反映了卷繞鐵芯所需要的全部運動關系，考慮了鐵芯各圈層搭接部分帶料相應精確的補償量及誤差修正因素，避免了已有技術中的缺點;本發明所采用加工盤式鐵芯設備結構合理，性能可靠，特別是在設備中設置了誤差修正補償機構，從而確保了加工直槽、斜槽、螺旋槽盤式鐵芯的高精度。
下面結合附圖對本發明實施例及優點作進一步的描述，其中圖1為沖繞成直槽的盤式鐵芯立體圖;
圖2為沖繞成螺旋槽的盤式鐵芯立體圖;
圖3為沖繞成斜槽的盤式鐵芯立體圖;
圖4為已的技術中瑞士Micro-ElecticAG公司生產盤式電機鐵芯專用沖卷機的沖卷方式的示意圖;
圖5為已有技術第4，320，645號美國專利(U.S.No.4，320，645)中描述的加工盤式沖繞鐵芯專用設備基本結構的示意圖;
圖6為本發明卷繞方法中假設的一個多層同心圓等厚帶料構成的盤式鐵芯俯視圖;
圖7為等厚度鐵芯帶料沿圓形鐵芯卷繞而成的實際的盤式鐵芯俯視圖;
圖8為本發明卷繞過程中沖頭偏置工件芯軸中心的示意圖;
圖9表示本發明即將開始卷繞時沖頭與芯軸中心位置的示意圖;
圖10表示本發明的卷繞一整圈時沖頭與芯軸中心位置關系的示意圖;
圖11表示本發明卷繞二整圈時沖頭與芯軸中心位置關系的示意圖;
圖12為本發明加工均布的槽數為四個的直槽盤式鐵芯在不同初始條件下沖卷過程以及沖頭與芯軸中心距離相應變化的位置關系;
圖13表示消除鐵芯搭接部分槽間誤差所需修正量及補償時刻示意圖;
圖14表示加工直槽盤式鐵芯、斜槽盤式鐵芯、螺旋槽盤式鐵芯時，槽線之間的位置關系示意圖;
圖15表示用初相位補償法加工螺旋槽盤式鐵芯的局部示意圖;
圖16表示用初相位補償法加工斜槽盤式線芯的局部示意圖;
圖17為本發明加工盤式鐵芯沖床設備外型結構和各輔助部件相對位置示意圖;
圖18為圖17所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備總結構原理圖;
圖19為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備中分動器總裝配立體剖面圖;
圖20為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備中工作臺機架總成總裝配立體剖面圖;
圖21為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備中帶料張緊機構總成總裝配立體剖面圖，(圖中一另件帶雙號的其中一號為另一側同功能、構造相反的另件號);
圖22為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備分動器總成中不等間歇分動步進機構的一種結構的局部示意圖，該圖上方為原理部分，下方為各棘輪結構簡圖部分;
圖23為圖19所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備分動器總成中誤差補償機構的一種結構(機動補償)示意圖;
圖24為圖19所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備分動器總成中誤差補償機構的另一種結構示意圖;
圖25為圖19所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備分動器總成中初相位補償機構的一種原理結構示意圖;
圖26為圖19所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備分動器總成中不等間歇分動步進機構的另一種結構的局部示意圖;
圖27為圖26所示不等間歇分動步進機構其中一組補償凸輪的立體結構示意圖;
圖28為圖19所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備工作臺機架總成中能消除補償傳動鏈間隙的阻尼機構另一結構示意圖。
如圖8(1)所示，本發明的鐵芯在加工時工件芯軸偏移沖模沖頭中心一段距離K，這是為了考慮安裝模具以及能使沖槽過程中廢料排泄等因素。如圖8(2)、(3)所示，補始條件的工件芯軸位置偏離沖頭中心位置為K1，取K1＝ac1，(其中a為系數，c1為鐵芯料帶第一圈的周長，K1為第一圈沖卷初始位置沖頭中心和工件芯軸O偏離的距離)時開始沖槽，其過程如下當工件芯軸O開始沖卷后，料帶頭逐步包繞到以R0為半徑稱工件芯軸上，鐵芯芯軸每次以工件槽數Z等分分度，每分度一次后沖頭沖槽一次，同時料帶隨之被拖過一段距離t形成鐵芯的槽間的距離。開始階段，帶鋼被拖過的距離t是隨芯軸上半徑和角度決定(第一圈t＝ (2π)/(Z) ·R)。當芯軸轉至還剩φ角(φ為補償角)帶鋼頭將轉過一圈時(也即在沖頭和芯軸間所剩的K1＝ac1，帶鋼部分將包繞在第一圈的最后φ角內K1＝φR1)，在此芯軸轉過的ψ角內，由于沖頭左面一段相應料帶長度將包繞到第二圈工件芯軸上，而此時料帶被拖過的距離t仍由第一圈芯軸上半徑和角度決定(即t＝ (2π)/(Z) R1)，這就造成了二圈槽間弧長(周節)的缺損，為此本發明在鐵芯卷繞時每圈層結束前的補償角φ內給于一補償量Δ，所述補償量Δ＝Σδ＝ΣT(在φ角內沖頭左側料卷成鐵芯后應具有的正確長度)-Σt(料帶此時被拖過的距離)。本發明所述補償量Δ可通過芯軸相對沖模沖頭水平位移或沖模沖頭相對于芯軸水平位移，從而增加沖頭至鐵芯芯軸中心距K來實現。所以在如圖8(2)至(3)情況下，工件芯軸O在等分分度轉動的同時必須每圈層結束前補償角φ內相對于沖頭向右作一補償位移Δ，其值Δ＝φR2-φR1＝φb(其中，R1、R2分別為鐵芯第一圈層、第二圈層的半徑;b為料帶厚度)。當料帶頭轉至一圈終了時，工件芯軸偏離沖頭位置K2，值為K2＝ac2(其中C2為鐵芯第二圈層料帶的周長)，這是因為此時K2＝ac1+Δ＝a·2πR1+φ·b＝a·2πR1+K1b/R1＝a·2πR1+ac1b/R1＝a·2πR1+a·2πb＝a·2πR2
＝aC2由圖9可知式中φ＝ (K1)/(R1) ＝ (ac1)/(R1) ＝a·2π，于是又回到了開頭的初始狀態，只是此時進入鐵芯工件第二圈沖卷了。其周而復始如圖9、10、11所示，每次都是在每一圈層最后的φ角內加入補償量Δ(Δ＝φb)。
如上所述，本發明的補償角φ＝a·2π，理論上補償角φ可取任意值，但為了便于加工和控制，一般φ值取與工件槽數有關的數值，本發明中φ值可以為φ＝ (z)/(Z) 2π(式中Z為鐵芯的總槽數，z為每圈層進行補償的槽數)，也即在φ角內總補償量Δ(每圈層芯軸相對沖頭線位移總量)＝ (z)/(Z) 2πb＝φb，并通過鐵芯芯軸等分分度把將料帶進行卷繞，使每相鄰圈層長差2πb得以補足，并以 (2πb)/(Z) 均勻地分別由z個槽分擔，所述的2πb/Z稱作每槽正常補償量δ。
本發明的鐵芯加工方法是將盤式鐵芯看成由一系列同心圓料帶構成，并以此為基礎確立了上述加工方法。但實際構造的鐵芯與同心圓構造模型存在著差異，即實際鐵芯每圈層間有一過渡部分(見圖7)，其過渡角不α，所以鐵芯在沖卷中搭接部分將造成實際槽間距離不同于同心圓構造的槽間距離，為此本發明在沖卷過程中增加了修正補償。下面討論一下加入所述修正補償的位置問題。由于鐵芯搭接部分半徑漸增，槽間弧長比相應圈正圓槽間弧長要長，當料帶在正圓部分拖過距離t時就造成這一部分實際鐵芯槽間弧長的缺損，為此本發明在帶鋼料頭轉到360°-φ-α-360°-φ的這個α角期間必須對芯軸相對沖頭向右作一修正補償的水平位移(稱正修正補償)，所述正修正補償值Δ1＝(過渡段某一槽間周節)T'-(相應正圓槽間周節) (2π)/(Z) Ri。(參看圖7)當鐵芯轉至一圈最后過渡階段，即360°-α-360°的這個α角期間，料帶被拖過的距離t不再是由正圓半徑和角度所決定，其半徑是漸增變化的，為保持鐵芯圈層總補償量Δ(φb)不變，芯軸補償量要適當減小，因此此時對芯軸加入一個相對沖頭向左的水平修正補償位移(稱負修正補償)，所述修正補償量Δ1同前式;另外，也可將鐵芯加工過程中其它一些誤差修正補償Δ2一并加入，由計算機控制通過下述本發明加工設備中的雙輸入行星輪系機構疊加輸出后得以實現。圖13是Z為4個槽，φ為180°，α為90°，K1＝φb＝πb時，消除鐵芯搭接部分槽間誤差所需修正補償量及補償時刻示意圖。上面所述為直槽盤式鐵芯的加工方法，下面舉一實例。
參看圖12(1)、(2)，它圖示了本發明加工均布的槽數為四個的直槽式鐵芯在不同初始條件下沖卷過程以及沖頭與芯軸中心相應變化的位置關系。在圖12中從左到右圖示了五種初始條件下沖卷過程，下面分別地加以描述。
在沖直線槽鐵芯時，在整個沖卷過程中每一圈起始狀態都符合下式狀態，即Ki＝aci(式中Ki為第i圈工件芯軸中心與沖頭中心的偏移距，a為系數，ci為第i圈周長)，a值可以任取，但它決定了補償開始的位置，所以一般取特殊值。第一種情況a＝0，此種情況K1＝O，也就是說初始狀態下沖頭中心與工件芯軸中心無偏移，此時在第一圈中沖頭每沖一次后向上運動，接著工件芯軸開始等分分度一次(每次旋轉90°)同時將沖好的帶料卷繞到工件芯軸上，待等分分度結束后工件芯軸被定位，沖頭向下運動沖出下一個槽，每次帶料拖過的距離等于兩槽間周節，這樣就依次沖出了四個均布槽a1、b1、c1、d1;到第二圈起始位置重復上述的沖卷過程，依次對應地沖出槽a2、b2、c2、d2;進入第三圈依次沖卷，循環往復，加工成所需要的鐵芯大小。在這種初始狀態下，工件芯軸中心沒有補償偏移量。
如圖12所示，第二種情況a＝ 1/4 ，K1＝ 1/4 C1，也就是說初始狀態下沖頭中心偏離工件芯軸 1/4 的周長，和第一種情況一樣，第一圈沖頭每沖一次后向上運行，接著工件芯軸開始等分分度一次(每次旋轉90°)，
同時將沖好的帶料卷繞到工件芯軸上，待定位后沖頭向下運動沖出一個槽，這樣就依次沖出了三個槽b1、c1、d1，此時，當芯軸轉過第一圈的 3/4 周長后，工件芯軸中心向右水平移動 (2πb)/4 作為第二圈周長的正常補償量(b為帶料厚度，4為槽數，2πb為相鄰圈層帶料周長之差，下同);進入第二圈重復上述的沖卷過程，依次對應地沖出槽a2、b2、c2、d2，當沖完d2槽(即芯軸轉過第二圈的 3/4 周長后)，工件芯軸中心向右水平移動 (2πb)/4 ，進入第三圈的沖卷過程，由此循環往復，加工成所需要的鐵芯大小。在這種初始狀態下，工件芯軸在每圈轉過 3/4 周長時中心有一個 (2πb)/4 的偏移量作為周長正常補償量，補償后槽間的實際周節＝未補償時帶料拖過的距離(t)+正常補償量( (2πb)/4 )。
第三種情況，a＝ 1/2 ，K1＝ 1/2 c1，也就是說初始狀態下沖頭中心偏離工件芯軸 1/2 的周長，該初始狀態下鐵芯的沖卷過程與第二種情況基本相同，只是作為周長正常補償量的芯軸中心水平偏移發生在每圈轉過 1/2 周長后，也就是說，當每圈沖到第三個槽(芯軸轉到270°)時芯軸中心向右水平偏移 (2πb)/4 ，沖到第四個槽(芯軸轉到360°)時芯軸中心再向右水平偏移 (2πb)/4 ，進入下一圈的沖卷過程。在這種初始狀態下，每沖卷一圈芯軸中心總偏移量為 (2πb)/4 ×2，補償后槽間的實際周節＝未補償時帶料拖過的距離(t)+正常補償量( (2πb)/4 )。可見要設計的芯軸中心偏移導軌比第二種情況要長。
第四種情況，a＝ 3/4 ，K1＝ 3/4 C1，也即初始狀態下沖頭中心偏離工件芯軸 3/4 周長，鐵芯的沖卷過程與第三種情況基本相同，只是作為周長正常補償量的芯軸中心水平偏移發生在每圈轉過 1/4 周長后，每圈芯軸中心的總偏移量為 (2πb)/4 ×3，要設計的芯軸中心偏移導軌比第三種情況要長，經補償槽間的實際周節＝未補償時帶料拖過的距離(t)+正常補償量( (2πb)/4 )。
第五種情況，a＝1，K1＝c1，也即初始狀態下沖頭中心偏離工件芯軸一個整周長，沖卷過程與前述幾種情況基本相同，只是作為周長正常補償量的芯軸中心水平偏移發生在每圈層的各個槽中，每圈芯軸中心的總偏移量為2πb· 4/4 。可見此種情況需要的芯軸偏移導軌是上述幾種情況中最長的，經補償槽間的實際周節＝未補償時帶料拖過的距離(t)+正常補償量( (2πb)/4 )。
考慮消除鐵芯搭接部分的誤差時只要在每圈中將正常補償量Δ和誤差修正補償量Δ1迭加起來即可。即經補償后槽間的實際周節＝未補償時帶料拖過的距離t+正常補償量δ( (2πb)/4 )+修正量δ1。
螺旋槽和斜槽鐵芯之類非直槽鐵芯的加工方法與直槽鐵芯的加工方法基本上是相同的。對于螺旋槽或斜槽鐵芯加工只是在鐵芯每圈沖完了的時候增加一個初相位角度補償，這是因為槽數相同，不同槽線形的鐵芯，它們同一圈層上槽間周節都是相同的，只是每一圈起始有一個相位差而已(如圖14所示)。
ⅰ)螺旋槽的角補償量如圖15所示，令ρ＝K·θ，其中K為阿基米德螺線系數。
Δθ(角補償量)＝ (Pi- Pi - 1)/(K)＝ (Ri- Ri - 1)/(K)＝ (b)/(K) 為常數其中b為帶料厚度。
ⅱ)斜槽的角補償量如圖16所示Δθ(角補償量)＝θi-θi-1= arc cosr ′Ri- arc cosr ′Ri - 1]]>= arc cosr ′R0+ ( i -12)b- arc cosr ′R0+ (i -32)b]]>其中r′為鐵芯芯軸中與斜槽槽線相切中心圓半徑，R0為芯軸半徑。
上述的初相位角補償可用二種方法來實現第一種方法為線位移法，即將角補償量轉換為芯軸中心附加的偏移量來進行補償;第二種方法為角位移法，即將角補償量用芯軸繞軸心旋轉一角度來進行補償。
如圖17所示，它圖示了本發明應用上述加工方法設計的一種加工盤式鐵芯的沖床設備，它具有一個沖床和配置在沖床外一附加設備，該設備有分動器總成，工作臺機架總成以及帶料張緊機構總成三大部件，上述的沖床為現有任一合適的沖床。單面點焊機，單槽沖模，料帶切斷模另附。
整個鐵芯是這樣加工而成的帶料穿過張緊機構總成后，送入沖模，帶料被卡入工作臺機架總成的夾具內，啟動沖床后，帶料在沖床曲軸提供動力下由分動器總成所分解并由工作臺機架總成組成特定的運動組合對料帶連續沖槽后，并將其逐步卷繞在夾具芯軸上，最后停機焊接。切斷帶料，卸下的即是一個完整的鐵芯。
如圖19所示，它為本發明加工盤式鐵芯沖床設備中分動器總成總裝配立體剖面圖。
參照圖19，現有沖床輸出曲軸(未圖示)的一端活動連接一沖頭，曲軸的另一端與一可調曲柄搖桿機構中一曲柄(未圖示)相連，曲柄與沖床曲軸有一約等于180°的相位差;曲柄外端與一可調連桿相連，可調連桿活動連接一含有一兩端分別具有左、右螺紋的螺桿1.162，對應套入螺桿1.162的左、右連桿螺套1.160，1.164并以左、右螺母1.161、1.163緊固，還有一與螺套相連的連桿1.165;連桿1.165的外端連接一可調搖桿，可調搖桿含有一小軸1.134，套入小軸1.134的一軸套1.139和兩個平行搖桿導軌1.166、1.168。當小軸1.134可在搖桿導軌1.166和1.168中移動以調整搖桿半徑大小，并用螺栓緊定，沖床滑枕上升時動力通過可調連桿、可調搖桿輸入分動器總成;沖床滑枕下降時，搖桿空程返回。可調曲柄搖桿機構的一傳動軸1.128可以通過套入一與分動器總成箱體1.167或固定連接的軸承套1.129及軸承套二端的支承軸承活動地固定于箱體1.167上，所述可調曲柄搖桿機構的傳動軸1.128前端固定連接一離合器1.140和1.141，它可以是齒形離合器;傳動軸1.128的后端固定一主動齒輪1.127，一被動齒輪1.103與所述主動齒輪1.127相互嚙合并固定在一外軸承套1.85后端，該外軸承套1.85通過二端套入支承的軸承與一后端固定在箱體1.167上的內軸承套1.41成活動連接，該內軸承套1.41通過套入的支承軸承與分度軸1.56活動連接，該分度軸1.56的后端有一個圓柱內孔，所述內孔中活動空套分度輸出軸1.53，分度軸的另一端插入一軸套1.18內，該軸套1.18穿過箱體1.167，通過與箱體成固定連接的軸承套1.25與軸承套1.25上固定的壓蓋1.20以及支承軸承，在箱體1.167上定位。一不等間歇分動步進機構放置在所述分度軸的1.56的前端，該機構含有一等分分度傳動結構和一不等間歇正常補償傳動結構;其中所述等分分度傳動結構具有一與所述外軸承套1.85后端成固定連接的轉動板1.182，轉動板1.182一側有一爪塊1.170，該爪塊1.170固定連接在一棘爪體1.185上，棘爪體1.185空套在一與所述轉動板1.182成固定連接的棘爪軸1.186上，一含一副棘輪1.30、一分度棘輪1.32的分離棘輪組固定在與所述分度軸1.56成固定連接的一分度定位板1.33上，該分度定位板1.33的外周具有與加工鐵芯相同槽數的槽，所述不等間歇正常補償傳動結構具有位于所述副棘輪1.30外側的一正常補償棘輪1.28和一正常補償定位板1.24它們固定在所述軸套1.18后端上，并固定連接，所述正常補償定位板1.24的外周具有與加工鐵芯相同槽數的槽，在箱體1.167上固定一個正常補償定位銷座1.208，定位銷座1.208一槽中活動連接一定位銷1.217，一滾輪1.210通過柱銷1.212固定在所述定位銷1.217的前端，其后端套有壓縮彈簧1.225，該定位銷1.217壓簧1.225的作用下可插入所述正常補償定位板1.24外周槽中(參看圖22);所述副棘輪1.30外周部分有一段圓弧缺口，其齒根圓1.30.1比所述正常補償棘輪1.28的齒頂圓1.28.1大，圓弧缺口底經1.30.2與所述正常補償棘輪的齒根圓1.28.2相等，所述分度棘輪的齒根圓1.32.1與正常補償棘輪的齒根圓1.28.2直徑相等，而其齒頂圓直徑1.32.2與副棘輪齒頂圓1.30.3直徑相等;當轉動板1.182上的爪塊1.170咬在副棘輪1.30缺口上時，可同時咬在分度棘輪1.32和正常棘輪1.28上，使分度和正常補償均有輸出，而當爪塊1.170咬在副棘輪1.30缺口以外外周時，只能咬住分度棘輪1.32，但不能咬住正常補償棘輪1.28，因此只有分度輸出，而無正常補償輸出。參照圖19，所述轉動板1.182上還有一個杠桿體1.194，它空套于固定在轉動板1.182上的杠桿軸1.195上，杠桿體1.194上制出兩個凸出部分，在一凸出端部活動連接一與固定在轉動板1.182上的一閥用電磁鐵1.189(未圖示)內的滑動吸鐵軸1.176，在另一凸出端部活動連接一拉桿1.178的一端，另一個補償棘爪體1.197空套于固定在轉動板1.182補償棘爪軸1.196上，該補償棘爪體1.197有二個凸出部分，在一個凸出端部與所述拉桿1.178的另一端相連，另一個凸出端部固定一具有弧面的大爪塊1.201，該大爪塊1.201可與所述補償定位銷1.217上的滾輪1.210吻合;與正常補償定位銷座1.208基本對稱的箱體1.67位置上，有一個與正常補償定位銷座1.208結構相似，功能相同的分度定位銷座1.215(圖中未表示)，通過分度定位銷1.217(未圖示)對分度定位板1.33進行定位，在分度定位銷座1.217對面轉動板1.182相應位置上有一與補償棘爪體1.197結構相似，功能相同的分度棘爪體1.204(圖中未表示)在它的凸出端部也固定一具有弧面的大爪塊1.201，該大爪塊可與所述定位銷(分度)1.217上的滾輪1.210吻合。在箱體1.167上可活動固定一分度止退棘爪體1.223和一正常補償止退棘爪體1.224。應該說明的是所述不等間歇分動步進機構的結構也可以采用其它結構形式，如圖26所示即為另一結構的不等間歇分動步進機構，參看圖26(1)、(2)，它是將一轉臂1通過彈簧與圖19所示的主動齒輪1.127成固定連接，轉臂1后端嵌入一雙面凸輪2槽中，該雙面凸輪2與圖19所示的被動齒輪1.103成固定連接且空套在圖19所示的分度軸1.56上，雙面凸輪2的端面有與加工鐵芯槽數相同個數的表面，有缺口的半圓銷3(參看圖27);轉臂1前端連接一柱銷4，該柱銷4可插入與分度軸1.56成固定連接的一分度槽輪5，以及與分度軸1.56成活動連接的一正常補償輪6各自具有的槽中，所述分度槽輪5和正常補償槽輪6的槽數與加工鐵芯的槽數相等;一可嵌入正常補償槽輪6的補償定位銷7端部有一滾子8，它可與所述凸輪半圓銷3非缺口面或缺口面接觸。一可嵌入分度槽輪5的分度定位銷9端部有一滾子10，它可與所述凸輪半圓銷3根部圓柱部分接觸;當需有正常補償和分度輸出時，柱銷4在雙面凸輪2作用下嵌入正常補償槽輪6和分度槽輪5的槽中，此時雙面凸輪2端面上的半圓銷3的非缺口面(即圓柱面)與滾子10滾子8接觸，補償定位銷7、分度定位銷9都被拔出;當只需分度輸出時，柱銷4從雙面凸輪2作用下，脫開正常補償槽輪6，只插入分度槽輪5槽中，雙面凸輪2的半圓銷3的缺口對準滾子8，此時只有分度定位銷9被拔出，而正常補償定位銷7被拔出，故無正常補償輸出。參照圖19，后端固定正常補償棘輪1.28和正常補償定位板1.24的所述軸套1.18前端固定連接一掛輪機構的一輸入齒輪1.A，該掛輪機構的輸出齒輪1.D固定在空套箱體1.167的長軸承套1.2內的一補償軸1.3的前端，所述補償軸1.3的二端有支承軸承;補償軸1.3的后端固定連接一補償連軸1.76，該補償連軸1.76上有一誤差補償機構，它是具有雙輸入的少齒差行星輪系(參看圖23)所述補償連軸1.76與一內齒11成固定連接，一偏置的行星齒輪12與所述內齒11嚙合，其輸出端與一十字槽板機構13相連，從而構成正常補償的傳輸鏈，一與步進電機相連的蝸桿14和一蝸輪15嚙合，其中蝸輪15偏心孔中空套行星齒輪軸16組成誤差補償的傳輸鏈。當然誤差補償機構的結構形式可以是多種多樣的，如圖24所示的輸入行星輪系機構即為一例(參看圖24)，補償連軸1.76和一行星輪系的輸入齒輪17固定連接，行星輪系的輸出齒輪18的輸出端與工作臺機架總成中一滾動絲杠2.87前端固定連接，從而構成正常補償的傳輸鏈，誤差補償的傳輸鏈具有與步進電機相連的一蝸桿19，一與蝸桿嚙合的蝸輪20，該蝸輪與行星輪系系桿箱體成固定連接，該系桿箱體與補償連軸1.76的輸入及輸出端成活動連接。參照圖19，所述分度軸1.56后端有一初相位補償機構(可結合參看圖25)該機構具有一初相位補償定位板1.70，在其外周有均布的小孔，所述初相位補償定位板1.70固定在行星輪系一內齒1.45上，另一行星齒輪1.50與內齒1.45相互嚙合并成偏心放置，行星輪系的一系桿盤1.65具有兩偏心內孔，一內孔套入所述內齒1.50的外側成活動連接，另一偏心內孔套在行星齒輪1.50后端的圓柱外側成活動連接，該系桿盤1.65上有一個定位槽孔，一定位銷1.42帶壓縮彈簧可通過所述系桿盤1.65的定位槽孔穿入所述初相位補償定位板1.70小孔中，一定位銷柄1.109固定所述定位銷的外端;一分度輸出軸1.53活動套入所述分度軸1.56后端圓柱孔內，該分度輸出軸1.53的后端與一十字槽板機構相連，該十字槽板機構具有一十字槽板1.52，十字槽板1.52上均布著四個通槽，每個通槽中分別有一滑塊1.48，其中兩個縱向滑塊1.48通過銷軸1.59與所述行星齒輪1.50活動連接，兩個橫向滑塊1.48與一撥盤1.158活動連接，所述撥盤1.158與所述分度輸出軸1.53成固定連接。另外在所述內齒1.50一側上可錯開角度固定補償信號壓塊1.107和始終信號壓塊1.69，它們可依次壓下控制開始正常補償的微行程開關1.74和控制終了正常補償的微動行程開關1.75。應該說明的是所述初相位補償機構的結構也可以采用其它結構形式，如也可采用與圖24所示誤差補償機構相似的雙輸入行星輪系結構形式，相同點就不作描述，不同之處僅在于圖中行星輪系的輸入齒輪17與圖19所示的所述分度軸1.56成固定連接，行星輪系的輸出齒輪18與圖19所示的分度輸出軸1.53成固定連接，并略去十字槽機構(因無偏心部分)，從而形成等分分度的傳輸鏈，而初相位角補償的傳輸鏈仍通過圖24所示的蝸輪20，蝸桿19及步進電機的結構形式來實現。
圖20為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備中工作臺機架總成總裝配立體剖面圖。
參照圖20，工作臺機架總成的結構主要是將來自動分動器總成的分度運動、補償運動精確地傳輸到加工鐵芯上。其中分度運動的傳動鏈由所述分動器總成中分度輸出軸1.53軸端相連的一萬向聯軸器1.159輸入(參看圖19)該萬向聯軸器1.159與一分度連軸套1.114的前端固定連接，分度軸套1.114后端可通過導向平鍵1.115或在鍵與分度座軸1.117滑動連接，而分度連軸1.117后端與另一萬向聯軸器成固定連接;該萬向聯軸器2.111與橫軸2.147固定連接，該橫軸2.147通過支承軸活動套入一橫軸承套2.145中，該橫軸承套2.145的一端與工作臺機架總成的一內箱2.33側壁成活動連接，橫軸承套2.145的另一端與所述工作臺機架總成內箱2.33另一相對側壁成固定連接;所述橫軸2.147上固定著一主動傘齒輪2.144，另一與之嚙合的被動傘齒輪2.31固定在一主軸2.91上，該主軸2.91通過二端的支承軸承活動地定位在一與所述內箱2.33固定的軸承套2.60的內孔中;主軸2.19的前端固定連接一鐵芯芯軸定位夾緊機構，該機構具有一夾具體2.18，其內孔中前后端有兩個滑動錐套2.4，所述錐套中活動套入一拉桿2.8和一壓簧2.9，所述二錐套2.4的錐面上有兩塊漲塊2.6穿過所述夾具體2.18外圓的兩個方孔，所述夾具體2.18內孔中在所述兩錐套2.4中間還滑動空套有一凸輪2.10，該凸輪2.10上滑動空套一夾緊小柄2.131該夾緊小柄2.131穿過夾具體2.18壁孔，所述夾具體2.18兩方孔對面外圓上銑出一缺口，該缺口上有一壓塊2.133，該壓塊2.133可在夾具體的銑平缺口上軸上滑動，該壓塊2，133上也空套一小柄2.132并穿過夾具體2.18另一壁孔，一固定于所述工作臺機架總成一外箱2.35的一雙列向心球面球軸承2.14與所述被沖卷的鐵芯外圓相吻合;一帶導輪2.48的平衡臂2.34其支點為平衡臂軸2.25，通過與該平衡臂2.25滑動連接的平衡座2.26，固定在所述工作臺外箱箱體2.35箱頂上，一端固定在所述工作臺內箱箱體2.33上的鋼絲繩2.49，另一端環繞所述平衡臂2.34兩端的導輪2.48并帶有重錘。
補償運動的傳動鏈由與分動器總成補償連軸1.76輸出端成固定連接的一滾動絲杠2.87輸入，該滾動經絲杠2.87穿過工作臺機架總成外箱2.35的前后箱壁，在滾動絲杠2.87與所述外箱2.35的前箱壁之間活動連接著一前螺母2.89和一前螺母護套2.88，在滾動絲杠2.87與所述外箱2.35的后箱壁之間活動連接著一后螺母2.85和一用鍵與之滑動固定的后螺母護套2.86以及后部的二個預緊圓螺母2.82;所述滾動絲杠2.87的前伸出端通過支承軸承活動地套在一大軸承套2.94上，該大軸承套2.94固定在一導軌座2.47前側壁板2.63上，所述滾動絲杠2.87的后伸出端有一預緊螺母2.74通過支承軸承活動把套在一小軸承套2.77上，該小軸承套2.77固定在所述導軌座2.47后側板2.78上;所述用作支承的支承軸承可采用雙推單推支承形式，該形式包含滾動絲杠2.87前伸出端上的兩個單向推力球軸承2.93和后伸出端上的一個單向推力球軸承2.79;所述滾動絲杠2.87可以是滾珠絲杠也可以是其它滾動絲杠;所述工作臺外箱2.35的箱頂，箱底有固定連接著8個滾動導軌支承2.45，它們分別放置在外箱2.35箱頂，箱底的前、后側上(每側有2個)，所述8個滾動導軌支承2.45置于4根縱向導軌2.43上，所述4根縱向導軌2.43各置于4個上、下導軌墊2.37、2.41、2.36、2.46中，而導軌墊固定在所述導軌座2.47上;所述導軌2.43可以是滾柱導軌，也可以是滾珠導軌;位于頂面的兩導軌墊2.37、2.41之間以及底面兩導軌墊2.36、2.46之間分別插入兩根上、下塞條2.40、2.38，所述上、下塞條帶鍵槽可沿固定在導軌座上，四個定位鍵2.39縱向移動，上、下塞條分別與相應的導軌墊之間以斜面接觸;位于導軌座2.47兩端前后側板2.63、2.78上的四個方頭螺釘2.61可調節所述上、下塞條的縱向位置;所述滾動絲杠2.87的后伸出端部連接一能消除補償傳動鏈間隙的阻尼機構，該阻尼機構具有一與滾動絲杠2.87后伸出端固定連接的小齒輪2.70，一由帶重錘鋼絲繩2.158帶動的、與所述小齒輪2.70嚙合的大齒輪2.155，該大齒輪2.155固定在一輪2.161上，所述輪2.161空套在固定于所述后側板2.78上的一長軸2.162上;所述阻尼機構也可采用其它形式，如圖28所示即為一例，圖中所示的阻尼機構由放置在所述滾動絲杠2.87后端的一磁粉離合器21組成，磁粉離合器21通過電控確定阻尼力矩的大小。所述工作臺機架總成外箱2.35箱壁與內箱2.33箱壁之間具有可使內箱2.33垂直移動的滾動導軌2.118、2.122、2.128、2.127，該滾動導軌具分別固定在內箱2.33前部外壁的二內箱導軌1和2(2.127、2.122)，2.127(未圖示)，以及固定在外箱2.35前內壁的二外箱導軌1和2(2.128、2.118)，所述外箱導軌1和2，2.128、2.118可有一調整墊片2.117，通過外箱導軌座1和2，2.129、2.116與外箱2.35固定連接，所述兩組導軌之間可以配置成交叉式滾柱2.152。為了提高剛度，所述內、外箱在靠近滾動絲杠2.87部分可分別加一個連接內外箱壁的副導軌，該副導軌具有分別固定在內箱2.33后外壁的二內箱輔助導軌2.151以及固定在外箱2.35后內壁的二外箱輔助導軌2.105，所述外箱輔助導軌2.105可有一調整墊片2.104通過外箱輔助導軌座2.103與外箱2.35固定連接，所述兩組輔助導軌間配置滾柱2.152用一楔面塞條2.150調整到導軌的間隙。
圖21，為圖18所示本發明加工盤式鐵芯沖床設備中帶料張緊機構總成總裝配立體剖面圖。
參照圖21，為了夾緊帶料，機構中具有中間掛重錘的吊桿下軸3.27其兩端與吊桿3.89一端活動連接，吊桿3.89的另一端通過一小軸3.85、螺柱3.88活動地連接一外推桿3.11和一里推桿3.14的一端;外推桿3.11的另一端通過螺釘3.82與一小滑枕3.9成活動連接，該小滑枕活動固定在帶料張緊機構總成一內箱3.47的大導軌3.31上，并由大壓板3.30限制移動方向，內箱大導軌3.31固定在帶料張緊機構總成的內箱3.47上，所述該端外推桿3.11與小滑枕3.9之間有一過渡板3.80(3.79在另一側，下同，不另注)所述過渡板該端與外推桿3.11用螺釘3.82固定連接;該過渡板另一端部已固定一螺釘3.83，其上活動連接頂住大楔塊3.8的小輪3.84，該大楔塊3.8固定在滑枕3.78上，該滑枕活動地固定在帶料張緊機構總成一外箱3.46的小導軌3.28上，并由小壓板3.29限制移動方向，大楔塊3.8的下楔面有一軸3.6，所述軸3.6二端可分別帶一壓輪3.32，其中上端壓輪3.32與所述大楔塊3.8下楔面接觸而下端壓輪3.32可頂住一大旋臂3.26的一端，該端大旋臂3.26上可固定一調整塊3.2，由螺栓3.4和螺母3.6，調整壓輪3.32與調整塊3.2的間隙，所述大旋臂3.26的另一端與所述帶料張緊機構總成的外箱3.46前壁成鉸鏈連接;一大吊桿3.23的一端成鉸接地連接在大旋臂3.26中間，大吊桿3.23的另一端與一固定在所述工作臺機架總成內箱3.47上的大吊桿上軸3.69活動連接，所述大吊桿上軸3.69固定連接于所述內箱3.47的內箱蓋1和2、3.67、3.68上，所述上軸3.33二端固定連接在內箱蓋1和2上，所述上軸3.33通過二端支承軸承活動固定一帶料壓輪3.34;所述里推桿3.14的另一端通過螺釘3.90與一大滑枕3.15活動連接，該大滑枕3.15活動地固定在內箱3.47的導軌3.31上一小楔塊3.16通過螺釘與大滑枕3.15成固定連接，所述小楔塊3.16有上、下兩個楔面也可以是一個圓錐面，所述上、下楔面分別頂住二個軸3.6的一端，二個軸3.6分別可活動地沿垂直方向定位在外箱3.46和內箱3.47的軸座3.52上且各軸的二端可分別通過小軸3.92活動連接二壓輪3.32，軸(上)3.6的另一端頂住一外臂3.18的一端該外臂3.18可固定一調整塊3.2，該外臂3.18的另一端與杠桿軸3.94在內箱3.47外側固定連接，該杠桿軸3.94活動地固定在內箱3.47上側壁上，該杠桿軸3.94在內箱3.47里側活動地連接一內臂3.61，內臂3.61端部通過銷軸3.35與一帶上剎車片3.37的制動座3.36活動相連，剎車片3.37與所述帶料壓輪(上)3.34外側吻合;軸(下)3.6的另一端頂住一外臂3.18的一端，該外臂3.18可固定一調整塊3.2，該外臂的另一端與杠桿軸3.94(圖中未示)在外箱3.46外側固定連接，該杠桿軸3.94活動地固定在外箱3.46下側壁上，該杠桿軸3.94在外箱3.46里側活動地連接一內臂3.61(圖中未示)，內臂3.61端部通過銷軸3.35與一帶剎車片3.37的制動座3.36(未圖示，結構同上制動座)活動相連，所述制動片與一帶料壓輪(下)3.34外側吻合，該帶料壓輪3.34通過二端支承軸承活動地固定在下軸3.42上、下軸3.42二端固定在與外箱3.46兩側固定連接的外箱蓋1和2，3.72，3.73上;所述內箱3.47外側壁上有垂直分布的滾動導軌3.62，它們支承在與前側板3.48和后側板3.66成固定連接的滾動導軌支承3.64上，另于分別固定內外箱側導板3.105，3.106成活動連接;所述帶料壓輪(下)3.34于所述帶料壓輪(上)3.34成相對的位置排列關系;在外箱3.46前端和兩帶料壓輪3.34之間固定前一套帶料引導導軌。前側板3.48和后側板3.66上固定連接定位柱3.12，該定位柱的圓柱面和外箱3.46前后面上的孔活動連接。
參看圖18，本發明的工作原理概述如下動力由沖床曲軸端部的可調曲柄擺桿機構輸入分動器總成內，通過一對齒輪帶動板轉動擺動，轉動板上的爪塊單向間歇推動兩組棘輪定位板，一間是二塊棘輪和一塊分度定位板組成一體，通過分度軸經行星輪系機構、十字槽板機構、萬向聯軸器進入工作臺機架總成的傘齒輪，從而帶動夾具等分分度即分度轉輸鏈;另一組是一塊棘輪和一塊補償定位板組成一體，通過軸套經掛輪和一誤差補償機構進入工作臺機架的滾動絲杠(可消除螺母間隙)帶動工作臺外箱進行精確的不等間歇時間的正常補償移動，即補償活動鏈。當工件芯軸上鐵芯直徑不斷增加后，工作臺內箱在壓輪和重錘作用下自動沿交叉式滾動導軌和副導軌順外箱下移，使鐵芯始終處于卷緊同時帶料處于水平的狀態。
帶料是經過帶料張緊機構總成中帶料壓輪，并通過沖模卡入夾具的，帶料壓輪(上)安裝在內箱上，內箱靠滾動導軌支承和導軌在外箱內作少量垂直移動(以便帶料穿過和壓緊)，重錘將外力通過二組桿系和杠桿分別控制壓輪制動以及上壓輪壓在穿過兩壓輪間帶料上的制動作用，以便對帶料產生張緊力。由于杠桿、制動片摩擦和帶料壓輪摩擦的特定比例，從而保證帶料與壓輪間無相對滑動，帶料張緊力的大小只靠重錘重力的大小來調整。工件加工前后片頭焊接，完工后切斷卸下鐵芯后，脫開離合器1.140、1.141用手把反向擺動補償軸1.3至初始位置，重新合上離合器1.140、1.141即可開始下一工件加工。
螺旋槽、斜槽的加工靠每圈沖定后停機，通過行星輪系機構上的定位銷帶動偏心系桿轉動一個角度，通過行星輪和十字槽板機構輸出一定大小的相位差，達到角補償，即角位移法;螺旋槽、斜槽的加工也可由步進電機、通過蝸輪蝸桿由補償鏈中雙輸入行星機構輸入。鐵芯加工過程中，由補償傳動鏈中雙輸入行星機構中步進電機將鐵芯搭接部分誤差修正補償輸入與正常補償合成傳輸給工件芯軸。
設備中分度傳動鏈的間隙靠張緊機構消除補償傳動鏈的間隙滾動絲杠末端的一帶輪重錘反向負載來加以消除。
權利要求
1.一種加工盤式電機端間槽鐵芯的加工方法，它將帶鋼水平地卷繞在工件芯軸上，在帶鋼的另一端中心距為Ki處有沖模在帶鋼邊緣沖槽，工件芯軸根據加工鐵芯槽數Z等分之度，每分度一次后沖模沖槽一次，并給于在鐵芯外層槽間與相鄰相對應內層槽間周節差的補償量，其特征在于所述給予補償量Δ的時刻發生在鐵芯成鐵芯卷繞時每圈層結束前的補償角φ內；每槽間補償量δ為帶料上的槽卷成鐵芯后應具有的正確周節T和帶料被拖過的距離t之差，總補償量Δ=Σδ。
2.如權利要求1所述的加工盤式電機端面槽鐵卷bb加工方法，其特征在于所述補償角φ滿足下式φ＝ (K1)/(R1) ＝ (ac1)/(R1) ＝a·2π一般取a為 (z)/(Z) 則φ＝ (z)/(Z) 2π;料帶每圈層在補償角φ內的總補償量Δ滿足下式Δ＝φb;料帶每一槽的正常補償量δ滿足下式δ＝ (2πb)/(Z) ;沖模偏移料帶卷繞芯軸中心距Ki滿足下式Ki＝aci。
3.如權利要求2所述的加工盤式電機端面槽鐵芯的加工方法，其特征在于所述中心距偏移量Ki可通過料帶卷繞工件芯軸相對沖模水平位移或沖模相對于芯軸水平位移達到。
4.如權利要求2所述的加工盤式電機端面槽鐵芯的加工方法，其特征在于所述料帶每圈層的補償量還加入搭接部分誤差修正補償量Δ和/或其它誤差修正補償量Δ2。
5.如權利要求2所述的加工盤式電機端面槽鐵芯的加工方法，其特征在于在料帶每圈層結束時加入一初相位補償量Δθ，以形成螺旋槽或斜槽鐵芯。
6.一種加工盤式鐵芯的沖床設備，它具有一個沖床，其特征在于沖床外配置一附加設備，該設備有分動器總成，工作臺機架總成以及帶料張緊機構總成三大部件，其中，分動器總成依次含有一與沖床曲軸相系的可調曲柄搖桿機構，該機構的曲柄與沖床的曲軸有一定的相位差;一與曲柄搖桿機構輸出軸連接的離合器;由離合器傳動軸帶動的一對齒輪，其中主動齒輪與傳動軸成固定連接;輸入端與被動齒輪成固定連接的一不等間歇分動步進機構，該機構含有在所述分度軸前端上的一等分分度傳動結構和一不等間歇正常補償傳動結構;所述等分分度傳動結構通過所述分度軸后端與一初相位補償機構相連，該機構具有一與所述分度軸后端成固定連接，可被定位的初相位補償定位板，一與所述初相位補償定位板固定的行星輪系機構，一與所述行星輪系機構相連、與一分度輸出軸成固定連接的十字槽板機構;一補償掛輪機構，其輸入端與所述不等間歇正常補償傳動機構的一輸出端成固定連接，該機構決定正常補償量的大小，其輸出端與一連償連軸成固定連接;所述補償連軸上有一誤差補償機構，該機構具有雙輸入行星輪系機構;工作臺機架總成含有固定在所述分動器總成的分度輸出軸輸出端的萬向聯軸器，分度連軸套，導向平鍵和分度連軸;所述萬向聯軸器的輸出軸活動地固定在工作臺一內箱內的橫軸上;該橫軸上有一傘齒;與之嚙合的傘齒固定連接的一主軸與一鐵芯芯軸定位夾緊機構成固定連接;固定在所述分動器總成補償連軸后端誤差補償機構輸出端上的一滾動絲杠活動地穿過工作臺一外箱;該工作臺外箱配置能使其縱向移動的滾動導軌;該滾動絲杠輸出端部連接一能消除補償傳動鏈間隙的阻尼機構;所述工作臺內箱外側壁置有可相對所述工作臺外箱內側壁垂直移動的滾動導軌;內箱靠置于外箱上的平衡臂上的鋼絲繩牽引，依重錘保證工件鐵芯外緣與置于外箱上的壓輪接觸;帶料張緊機構總成含有一掛有重錘的吊桿，它的一端分別可轉動地連接一外推桿和一里推桿的一端，外推桿的另一端與可沿帶料張緊機構總成具有的一內箱導軌滑動的過渡板一端成鉸鏈連接，過渡板另一端上的滾輪頂住一可沿帶料張緊機構總成具有的一外箱導軌滑動的大楔塊，大楔塊通過楔面，使一軸頂住一大旋臂一端，大旋臂的另一端與外箱成鉸鏈連接，一大吊桿的一端成鉸接地連接在大旋臂中間，大吊桿的另一端與一固定在內箱上的帶料壓輪的上軸附近活動連接，上軸上有一與之成活動連接的帶料壓輪(上);里推桿的另一端與一可沿所述內箱導軌滑動的小楔塊成鉸鏈連接，小楔塊通過一楔面，使一個軸頂住旋轉支點固定在外箱上的一杠桿軸外側的外臂一端，杠桿軸內側的內臂另一端與一帶剎車片的制動座活動相連，剎車片與一可轉動地固定在外箱內的帶料壓輪(下)外側吻合;小楔塊通過一楔面，使另一軸頂住旋轉支點固定在內箱上的杠桿軸外側的外臂一端，杠桿軸內側的內臂另一端與一帶剎車片的制動座活動相連，剎車片與帶料壓輪(上)外側吻合;所述內箱外側臂置有可相對所述外箱內側壁垂直移動的滾動導軌和側導軌;所述帶料壓輪(下)于所述帶料壓輪(上)成相對的位置排列關系。
7.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于分動器總成中所述一與曲柄搖桿機構傳動軸連接的離合器為齒形離合器。
8.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于分動器總成中所述一不等間歇分動步進機構中一等分分度傳動結構含有位于外軸承套后端、帶一爪塊和二個大爪塊且與所述被動齒輪固定的一轉動板，可被所述爪塊帶動的分度棘輪組，可通過所述一大爪塊控制分度定位拔銷，使具有與鐵芯相同槽數槽的一分度定位板等分分度，所述分度棘輪組和分度定位板與所述分度軸成固定連接;所述不等間歇分動步進機構中一不等間歇正常補償傳動結構含有空套于分度軸一端的軸套，可被所述爪塊帶動的一正常補償棘輪，通過所述另一大爪塊，控制補償定位銷拔銷或不拔銷使具有與鐵芯相同槽數槽的一正常補償定位板轉位或不轉位，輸出或不輸出正常補償，所述正常補償棘輪與正常補償定位板和軸套成固定連接。
9.根據權利要求8所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于所述分度棘輪組為一副棘輪和一分度棘輪，所述正常補償棘輪，分度棘輪分別位于副棘輪的異側，其中所述副棘輪有一段圓弧缺口，其齒根圓比所述正常補償棘輪的齒輪頂圓略大，圓弧缺口底徑與所述正常補償棘輪的齒根圓相等;所述分度棘輪的齒根圓與正常補償棘輪的齒根圓直徑相等，而其齒頂圓直徑與副棘輪齒頂圓直徑相等。
10.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于所述補償輸出軸上一誤差補償機構具有一與所述補償連軸成固定連接一行星輪系的輸入齒輪，該行星輪系一輸出齒輪與工作臺機架總成中一滾動絲杠前端固定連接，一與步進電機相連的蝸桿與一蝸輪嚙合，該蝸輪與所述行星輪系一系桿箱體成固定連接。
11.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成中所述分度輸出軸端有兩個萬向聯軸器，所述分度連軸套一端與其中一萬向聯軸器成固定連接，另一端通過導向平鍵與分度連軸滑動連接，而該分度軸與另一萬向聯軸器的一輸入端成固定連接。
12.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成中所述鐵芯芯軸定位夾緊機構具有與所述主軸成共軸心線固定連接的一夾具定位軸，該夾具定位軸的二端分別有用彈簧相連的二錐套，二個分別與錐面接觸的漲塊穿過夾具體方孔與夾具體一側對工件作自動定心，夾具體另一側洗平出一缺口，其上滑動連接一壓塊，壓塊一端活動連接一小柄，在一套入夾具體內孔中的兩錐套中間有一凸輪，它也帶有活動的夾緊小柄對工件作夾緊;另有一固定于所述工作臺機架總成外箱，與所述工件鐵芯外緣吻合的雙列向心球面球軸承。
13.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成中所述固定在所述分動器總成補償連軸的補償機構輸出端上的一滾動絲杠為可消除螺母間隙的滾珠絲杠。
14.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成所述工作臺外箱上配置能使其縱向移動的滾動導軌為可加預緊力的滾柱導軌。
15.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成中所述一能消除補償傳動鏈間隙的阻尼機構具有一與所述滾動絲杠輸出端成固定連接的小齒輪，一由帶重錘鋼絲繩帶動的、與所述小齒輪嚙合并可旋轉地固定于所述工作臺機架總成外箱側板的大齒輪。
16.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于工作臺機架總成中所述工作臺內箱外側壁置有可相對所述工作臺外箱內側壁垂直移動的滾動導軌為可調預緊力的交叉式滾動導軌。
17.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構總成中所述過渡板在頂住所述大楔塊的一端上有一滾輪。
18.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述軸一端有一滾輪與所述大楔塊楔面接觸，另一端與調整塊平面相連。
19.根據權利要求18所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述大旋臂一端有與其斜面吻合的調整塊。
20.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述與里推桿一端成鉸鏈連接的小楔塊為一圓錐楔面或相對的二個楔面。
21.根據權利要求20所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述軸(上)一端有一與所述小楔塊楔面接觸的滾輪，另一端也有一滾輪與一調整塊平面連接。
22.根據權利要求21所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述外臂(上)一端有與所述其斜面相吻合的調整塊。
23.根據權利要求20所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述軸(下)一端有一于所述小楔塊楔面接觸的滾輪，另一端也有一滾輪與一調整塊平面連接。
24.根據權利要求23所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述外臂(下)一端有與所述斜面吻合的一調整塊。
25.根據權利要求6所述的加工盤式鐵芯的沖床設備，其特征在于帶料張緊機構中所述內箱外側壁置有可相對所述外箱內側壁垂直移動的滾動導軌為滾柱導軌。
全文摘要
本發明涉及一種加工盤式電機端面槽鐵芯的加工方法和應用該方法加工鐵芯的沖床設備。所述加工方法特征為供給鐵芯外層槽間與相鄰相對應內層槽間的周節差之補償量發生在鐵芯每圈層結束前的補償角Φ內；料帶每槽間補償量為帶料上的槽卷成鐵芯后應具有的正確周節和帶料被拖過距離之差，這種方法有效地克服了現有技術鐵芯加工的誤差。所述沖床設備由含誤差修正補償機構的分動器總成、工作臺機架總成、帶料張緊機架總成組成。
文檔編號H02K15/02GK1041671SQ8810703
公開日1990年4月25日 申請日期1988年10月3日 優先權日1988年10月3日
發明者許大正 申請人:上海市電機技術研究所