兆瓦级风力发电机定子骨架加工工艺及其工装装置的制作方法

本发明涉及一种用于兆瓦级风力发电机定子骨架的加工工艺及其工装装置。

背景技术：

风力发电机是将风能转化成机械能的装置，其中定子是发电机中的励磁装置，为保证其性能，采用外压装工艺，需将定子冲片叠放在定子骨架中，进行下线与浸漆，定子烘干后将其压入机座中，再将定子骨架四周进行焊牢，但定子骨架是由环板与支撑筋板焊接而成，在加工时，由于其强度较差，装夹困难，从而易变形，使得加工精度较低，不能保证定子质量，为了克服以上的不足，设计一种定子骨架加工工艺和工装装置，既保证了定子尺寸要求，又保证了定子质量，进而提高了产品质量。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服以上的不足，设计一种装夹方便，不易变形，提高加工精度的定子骨架加工工艺。本发明的技术方案为：一种用于兆瓦级风力发电机定子骨架的加工工艺，使用数控加工设备，结合专用工装，对定子骨架进行加工，其步骤包括：

步骤一，通过四爪卡盘(5)撑住定子骨架(1)内孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环外表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架a外圆(6)、定子骨架b平面(7)及定子骨架c孔内圆(8)达图纸尺寸；

步骤二，通过尺寸配合将定子骨架a外圆(6)放入止口定位胎(13)中，采用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环内表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架d1外圆(9)、定子骨架d2外圆(10)、定子骨架d3外圆(11)、定子骨架d4外圆(12)达图纸尺寸；

步骤三，采用止口定位胎(13)做定位，用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环外表面靠近支撑筋板位置，车削m平面(16)及e孔内圆(17)达图纸尺寸；

步骤四，采用止口定位胎(13)做定位，采用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环内表面靠近支撑筋板位置，使用数控钻铣床铣f1键槽(18)达图纸尺寸；

步骤五，采用键槽v型块(20)做定位，在平台(15)上采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)支撑筋板，使用数控卧式单面机座镗床铣f2键槽(19)达图纸尺寸，即完成全部工艺程序。

用于兆瓦级风力发电机定子骨架车加工与铣加工工装装置，包括止口定位胎(13)与键槽v型块(20)，止口定位胎(13)由灰铸铁件根据与定子骨架a外圆(6)尺寸配合设计加工而成，止口直径为φh，深为k，止口定位胎(13)设计成空心结构，止口定位胎(13)设计成带有4个均布的螺孔，螺孔配装导杆(3)，止口定位胎(13)外圆为凹槽结构，止口定位胎(13)固定在平台(15)上；键槽v型块(20)由3块钢板焊接，根据与定子骨架d1外圆(9)尺寸配合设计加工而成，键槽v型块(20)带有斜度坡面结构，斜度坡面结构与定子骨架d1外圆(9)直径φn进行配合，安放定子骨架(1)。

本发明在步骤二、步骤三和步骤四中，没有采用传统的使用四爪卡盘(5)夹持定子骨架a外圆(6)，对定子骨架(1)外圆、内孔和f1键槽(18)进行加工，而是采用工装装置中止口定位胎(13)做定位，可以对定子骨架a外圆(6)起到很好的防护作用，采用压板(2)外压与内压的结合，避免了因固定不牢靠，加工时易变形的问题，更好地满足了加工要求，提高了加工精度。

同时在步骤五中，没有采用传统的使用刨床加工f2键槽(19)，而是采用工装装置中键槽v型块(20)做定位，可以对定子骨架(1)外圆起到很好的防护作用，使用数控卧式单面机座镗床铣f2键槽(19)，充分发挥了数控加工设备的加工能力，提高了加工精度。

本发明的工作原理及优点：

1.通过四爪卡盘(5)撑住定子骨架(1)内孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环外表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架a外圆(6)、定子骨架b平面(7)及定子骨架c孔内圆(8)达图纸尺寸；

2.通过尺寸配合将定子骨架a外圆(6)放入止口定位胎(13)中，采用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环内表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架d1外圆(9)、定子骨架d2外圆(10)、定子骨架d3外圆(11)、定子骨架d4外圆(12)达图纸尺寸；

3.采用止口定位胎(13)做定位，用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环外表面靠近支撑筋板位置，车削m平面(16)及e孔内圆(17)达图纸尺寸；

4.采用止口定位胎(13)做定位，采用压板(2)、螺母(4)和螺杆(14)在平台(15)上压紧止口定位胎(13)，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)中环内表面靠近支撑筋板位置，使用数控钻铣床铣f1键槽(18)达图纸尺寸；

5.采用键槽v型块(20)做定位，在平台(15)上采用4根压板(2)、导杆(3)和螺母(4)压住定子骨架(1)支撑筋板，使用数控卧式单面机座镗床铣f2键槽(19)达图纸尺寸，即完成全部工艺程序。

6.定子骨架加工方法的优点是：

1)通过四爪卡盘(5)撑住定子骨架(1)内孔，先加工定子骨架a外圆(6)尺寸，是为了与止口定位胎(13)进行配合安装，为后续加工做好准备。

2)通过止口定位胎(13)定位，采用压板(2)里面装压的方式，分别车削定子骨架d1外圆(9)、定子骨架d2外圆(10)、定子骨架d3外圆(11)、定子骨架d4外圆(12)尺寸，保证了同轴度的要求，同时也提高了加工精度。

3)通过止口定位胎(13)定位，采用压板(2)外面装压的方式，是为了更好的车削e孔内圆(17)尺寸，避免工件变形，影响叠片质量。

4)通过止口定位胎(13)定位，采用压板(2)里面装压的方式，使用数控钻铣床加工f1键槽(18)尺寸，提高了其加工精度，使f1键槽(18)在定子压入机座时能更好地起到导向与定位作用。

5)通过键槽v型块(20)定位，使用数控卧式单面机座镗床加工f2键槽(19)尺寸，提高了其加工精度，使f2键槽(19)在定子冲片叠片时能更好地起到导向与定位作用。

6)普通加工设备加工定子骨架(1)时，装夹时易变形，无法对定子骨架(1)已经加工好的尺寸进行防护，由于普通加工设备加工精度低，很难满足于产品加工要求，而采用上述加工原理时，能够克服以上问题，充分发挥现有数控加工设备的加工能力，提高加工精度，进而提高产品质量。

附图说明：

图1为发明步骤一加工示意图；

图2为发明步骤二加工示意图；

图3为发明步骤三加工示意图；

图4为发明步骤四加工示意图；

图5为发明步骤五加工示意图；

图6为发明定子骨架止口定位胎主视图；

图7为发明定子骨架止口定位胎剖视旋转90°图

图8为发明键槽v型块主视图；

图9为发明键槽v型块俯视图；

具体实施方式

如图1所示，步骤一通过四爪卡盘5撑住定子骨架1内孔，采用4根压板2、导杆3和螺母4压住定子骨架1中环外表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架a外圆6、定子骨架b平面7及定子骨架c孔内圆8达图纸尺寸；

如图2所示，步骤二通过尺寸配合将定子骨架a外圆6放入止口定位胎13中，采用压板2、螺母4和螺杆14在平台15上压紧止口定位胎13，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板2、导杆3和螺母4压住定子骨架1中环内表面靠近支撑筋板位置，分别车削定子骨架d1外圆9、定子骨架d2外圆10、定子骨架d3外圆11、定子骨架d4外圆12达图纸尺寸；

如图3所示，步骤三采用止口定位胎13做定位，用压板2、螺母4和螺杆14在平台15上压紧止口定位胎13，采用4根压板2、导杆3和螺母4压住定子骨架1中环外表面靠近支撑筋板位置，车削m平面16及e孔内圆17达图纸尺寸；

如图4所示，步骤四采用止口定位胎13做定位，采用压板2、螺母4和螺杆14在平台15上压紧止口定位胎13，胎上带有4个安装导杆孔，采用4根压板2、导杆3和螺母4压住定子骨架1中环内表面靠近支撑筋板位置，使用数控钻铣床铣f1键槽18达图纸尺寸；

如图5所示，步骤五采用键槽v型块20做定位，在平台15上采用4根压板2、导杆3和螺母4压住定子骨架1支撑筋板，使用数控卧式单面机座镗床铣f2键槽19达图纸尺寸，即完成全部工艺程序。

如图6、图7所示止口定位胎13，止口定位胎13是由灰铸铁件根据与定子骨架a外圆6尺寸配合设计加工而成，止口直径为φh，深为k，将止口定位胎13设计成空心结构，是为了减轻其重量，将止口定位胎13设计成带有4个均布的螺孔，是为了安装导杆3，将止口定位胎13外圆设计成凹槽结构，是为了将止口定位胎13固定在平台15上。

如图8、图9所示键槽v型块20，键槽v型块20是由3块钢板焊接后，根据与定子骨架d1外圆9尺寸配合设计加工而成，将键槽v型块20设计成带有斜度坡面结构，是为了与定子骨架d1外圆9直径φn进行配合，安放定子骨架1，避免定子骨架1与键槽v型块20之间有磕碰情况，影响尺寸，同时也能起到固定定子骨架1的作用。