专利名称：非晶态合金定子铁芯槽的加工方法及其锁紧定位夹具的制作方法
非晶态合金定子铁芯槽的加工方法及其锁紧定位夹具
技术领域：
本发明涉及电机磁路的零部件及其制造方法，特别涉及电机定子本体的制造方 法，尤其涉及用非晶态合金材料制备的定子铁芯嵌线槽的加工方法，本发明还涉及用于该 定子铁芯嵌线槽加工过程中的锁紧定位夹具。
背景技术：
传统的发电机和电动机大都采用硅钢叠片作为定子铁芯，硅钢叠片的电阻率和磁 导率较低，在电机高速运行时涡流严重，导致铁损较大，尤其在高频电机中铁损更大，导致 电机因温升较高而性能降低，电机寿命缩短；此种电机在几千赫的高频下一般不能使用。非 晶态合金是利用快速凝固技术制造的新型材料，具有优异的软磁性能，即高饱和磁感应强 度、高导磁率、低矫顽力、高电阻率和极低的涡流效应，因此，所述非晶态合金的优点是铁损 很小。利用非晶态合金的上述特点，现有技术采用非晶态合金替代传统的硅钢叠片、坡莫合 金以及铁氧体制造电机的定子铁芯，有效的克服了传统电机的上述缺点。现有技术非晶态合金定子铁芯，采用带式超薄片材径向卷制、轴向加工嵌线槽；槽 数密集 ，槽齿窄；受力易碎、开裂；而且加工过程的高温会使晶格组织发生变化。现有技术非晶态合金定子铁芯嵌线槽有如下几种加工方法一、传统的机械加工方法，由于非晶态合金为脆性材料，不能承受冲击，若用传统 的机械加工方法切削该材料，该非晶态合金定子铁芯将产生边缘部分断裂和脱落；二、切割加工方法，如中国发明专利申请200810007282. 2，其公开号 CN101286676A，
公开日2008年10月15日，公开了一种非晶合金定子铁芯的制备方法，即将 非晶合金带材切片，并经过叠片、退火、粘结、固化和切割等处理过程制成一个完整的定子， 最终定形切割步骤采用线切割；如采用线切割加工，有如下缺点①加工周期长，加工效率低，加工费用较高；②非晶态合金定子铁芯在卷制过程中每层之间涂抹了粘接剂，该粘接剂具有一定 的绝缘作用，线切割时遇到粘接剂产生不导电现象，将无法继续加工；③线切割时的电火花温度高，影响非晶态合金材料的使用性能；如采用激光切割加工，将严重影响非晶态合金材料的使用性能，而且加工费用也 比较高。因此，如何解决非晶态合金定子铁芯嵌线槽的加工问题，是当今面临的技术难题。
发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种非晶态 合金定子铁芯槽的加工方法，具有效率高、质量稳定和成本低等优点，消除了传统的机械加 工方法中因切削力冲击造成非晶态合金定子铁芯边缘部分断裂和脱落的问题，也避免了采 用线切割加工时因粘接剂绝缘造成不导电现象而影响加工的问题。本发明还解决了非晶态合金定子铁芯嵌线槽在加工过程中需要的锁紧定位夹具的问题。本发明解 决所述技术问题采用的技术方案是提供一种非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，采用铣削加工，所用设备包括完成 待加工非晶态合金定子铁芯切削加工任务的铣床设备、完成所述待加工定子铁芯旋转定位 的分度盘、实施所述待加工定子铁芯径向切削的铣刀和对所述定子铁芯实施径向夹紧定位 功能的锁紧定位夹具；所述铣床设备可采用卧式铣床，所述铣刀可采用圆盘铣刀，所述分度 盘可采用卧式分度盘。所述加工方法包括如下工艺步骤步骤801、准备好待加工的定子铁芯，系一非晶态合金带片卷制，为中空圆柱体 状；步骤802、制做专用的锁紧定位夹具，包括设有底面的圆筒状的壳体、圆环形的底 板、移动夹持环和定位板；步骤803、在所述铣床工作台面上固定所述分度盘，校准所述铣刀的铣削轨迹；步骤804、将所述待加工定子铁芯装入所述锁紧定位夹具之壳体、移动夹持环和底 板围成的容腔中，借助所述定位板第一次定位并固定锁紧后，取出所述定位板；步骤805、先将所述锁紧定位夹具与所述分度盘连接，再将所述铣刀与所述锁紧定 位夹具的任一加工槽通道对正，调整所述分度盘为零度，然后将所述锁紧定位夹具与所述 分度盘固定；步骤806、设定所述锁紧定位夹具的转速、所述工作台面的进给速度和待加工所述 定子铁芯的切削深度，开始对待加工所述定子铁芯进行铣削加工，在所述铣槽过程中加入 切削液，使所述铣刀和所述定子铁芯冷却；步骤807、对所述定子铁芯加工完一个嵌线槽或一对嵌线槽后，旋转所述卧式分 度盘，使所述锁紧定位夹具的下一个加工槽通道与所述铣刀对正，并铣削加工另一个嵌线 槽或一对嵌线槽，同理在所述铣槽加工过程中加入切削液，使所述铣刀和所述定子铁芯冷 却；步骤808、重复步骤807，直至完成所述定子铁芯嵌线槽的数量与所述锁紧定位夹 具中加工槽通道的数量相等；步骤809、松开所述锁紧定位夹具，旋转所述定子铁芯，使上一步骤中已加工的任 一所述定子铁芯嵌线槽与所述锁紧定位夹具上的定位槽通道对齐，再借助所述定位板定位 并固定锁紧所述锁紧定位夹具后，取出所述定位板；返回步骤805，并重复步骤805 808 ；步骤810、重复步骤809，直至完成所述待加工的定子铁芯之全部嵌线槽；步骤811、对已完成加工的定子铁芯进行检查。在步骤804中将所述待加工定子铁芯与所述锁紧定位夹具固定锁紧的步骤是先 将所述锁紧定位夹具之壳体的底面放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯置于所述壳 体内，再将所述移动夹持环放入所述壳体内使其围在所述定子铁芯外壁上，然后将所述底 板盖在所述壳体上并初步固定，翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体的底面在上面，嵌入所 述定位板定位后拧紧所有紧固件固定锁紧。或者是，在步骤804中将所述待加工定子铁芯与所述锁紧定位夹具固定锁紧的步 骤是先将所述锁紧定位夹具之底板放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯置于所述 底板上，用所述移动夹持环围上，再罩以所述壳体，嵌入所述定位板定位后拧紧所有紧固件固定锁紧。本发明还涉及一种用于加工非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定位夹具，包括壳体、 底板、移动夹持环、定位板、诸多夹紧螺栓、η个固定螺栓、η个固定螺母和诸多螺丝；所述 壳体为设有底面的圆筒，该圆筒自底面内壁中央部位向上设有筒体，所述筒体外径与待加 工定子铁芯的内径适配，所述筒体与底面设有同一中心通孔，所述筒体外壁、圆筒内壁和底 面内壁形成容腔，所述壳体之圆筒环壁、底面和筒体环壁按圆周等分均勻设置有供铣刀进 出的诸多加工槽通道；所述壳体被诸多断隙分割成η块同心的扇形壳体，所述各扇形壳体 之圆筒环壁分别至少设有两个螺纹孔，所述各扇形壳体之圆筒顶面分别至少设有两个螺纹 孔；所述各扇形壳体之圆筒环壁、底面和筒体环壁分别设有定位槽通道180 ；所述各扇形壳 体两端面分别设有切向连接部，所述切向连接部分别设有通孔。所述移动夹持环为圆环形，其内径与所述定子铁芯的外径适配，移动夹持环的外 径比所述壳体之圆筒内径小，所述移动夹持环的环壁上均勻设置有供所述铣刀进出的与所 述壳体之加工槽通道同等数量和大小的加工槽通道；所述移动夹持环被诸多断隙分割成η 块同一圆弧中心的弧形移动夹持瓦片，所述各弧形移动夹持瓦片上分别设有径向定位槽通道。
所述底板为圆环形，被诸多断隙分割成η块同一圆弧中心的扇形板，各该扇形板 之顶面分别设置有与对应的所述各扇形壳体之圆筒顶面螺纹孔同等数量的通孔。η彡2，为自然数。将所述壳体的底面放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯放入所述壳体之容 腔内，其中所述定子铁芯内孔套在所述壳体之筒体外壁上；所述移动夹持环放入所述壳体 之容腔内，该移动夹持环的η块弧形移动夹持瓦片围在所述定子铁芯外壁上；所述底板用 各螺丝先拧入所述壳体之圆筒顶面的诸多螺纹孔内，此时各螺丝并没有拧紧，所述底板与 所述壳体还没有固定；翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体的底面在上面，将所述定位板嵌 入所述壳体之圆筒内外两环壁上的各定位槽通道和对应的所述移动夹持环环壁上各定位 槽通道内，使所述壳体之各加工槽通道与移动夹持环之各加工槽通道对应地相通；将所述 各固定螺栓穿过所述各扇形壳体之切向连接部的通孔后用所述各固定螺母锁紧，使所述各 扇形壳体固定连接在一起；所述各夹紧螺栓从所述壳体之螺纹孔拧入，并顶在所述移动夹 持环外壁上，使所述定子铁芯径向夹紧；再翻转所述锁紧定位夹具，使所述底板在上面，拧 紧所述各螺丝将所述底板固定在所述壳体之圆筒顶面的诸多螺纹孔内，所述底板压住所述 定子铁芯的底部，所述底板与所述壳体之底面将所述定子铁芯轴向固定。所述锁紧定位夹具还包括2*η个定位销；所述各扇形壳体之圆筒环壁上分别设有 与所述定位销适配的通孔；所述各弧形移动夹持瓦片之弧面分别设有与所述定位销适配的 通孔；所述各定位销分别从所述各扇形壳体之圆筒环壁的通孔穿入后对应地插进所述各弧 形移动夹持瓦片之弧面的通孔内，使对应的所述各扇形壳体与所述各弧形移动夹持瓦片相 互定位。同现有技术相比较，本发明非晶态合金定子铁芯槽的加工方法及其锁紧定位夹具 之有益效果在于1、根据非晶态合金材料和定子铁芯结构的特点，采用一套非晶态合金定子铁芯嵌 线槽在加工过程中需要的锁紧定位夹具来完成定子槽的切削加工，具有效率高、质量稳定和成本低等优点；
2、消除了传统的机械加工方法中因切削力冲击造成非晶态合金定子铁芯边缘部分断裂和脱落等问题；3、避免了采用线切割加工时因粘接剂绝缘造成不导电现象而影响加工的问题，以 及加工周期长、加工效率低和加工费用较高等问题。
图1是本发明非晶态合金定子铁芯槽加工方法的工艺流程示意图；图2是本发明非晶态合金定子铁芯槽锁紧定位夹具优选实施例的轴测投影示意 图；图3是图2中所述锁紧定位夹具分解后的轴测投影示意图，图中包括了待加工的 定子铁芯；图4是图3中所述锁紧定位夹具之壳体100的轴测投影示意图；图5是图4中所述壳体100的正投影后视示意图；图6是图4中所述壳体100被切为四块之其中一块扇形壳体的轴测投影示意图；图7是图6中四分之一所述壳体100之扇形壳体的正投影后视示意图；图8是图3中所述锁紧定位夹具之移动夹持环300的轴测投影示意图；图9是图8中所述移动夹持环300的正投影主视示意图；图10是图8中所述移动夹持环300被切为四块之其中一块弧形移动夹持瓦片的 轴测投影示意图；图11是图3中所述锁紧定位夹具之底板200的轴测投影示意图；图12是图8中所述底板200的正投影后视示意图；图13是图8中所述底板200被切为四块之其中一块扇形板的轴测投影示意图；图14 21是本发明非晶态合金定子铁芯优选实施例的加工过程示意图，其中图 14、图16、图18和图20为所述定子铁芯第一次、第二次、第三次和第四次装入所述锁紧定 位夹具中部分剖视后的正投影主视示意图，图15、图17、图19和图21为所述定子铁芯第一 次、第二次、第三次和第四次装入所述锁紧定位夹具中已加工后部分剖视正投影主视示意 图；图22是本发明槽数为48槽的非晶态合金定子铁芯优选实施例的轴测投影示意 图；图23是图22中所述非晶态合金定子铁芯的正投影主视示意图。具体实施方式
下面结合各附图对本发明优选实施例作进一步详细说明。参见图1至图3和图14至图23，本发明非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，采用 铣削加工，所用设备包括完成待加工非晶态合金定子铁芯900'切削加工任务的铣床设备、 完成所述待加工定子铁芯900'旋转定位的分度盘、实施所述待加工定子铁芯900'径向 切削的铣刀和对所述定子铁芯900'实施径向夹紧定位功能的锁紧定位夹具；所述铣床设 备可采用卧式铣床，所述铣刀可采用圆盘铣刀，所述分度盘可采用卧式分度盘。为了区别和方便表述，将所述待加工非晶态合金定子铁芯用标号900'表示，而加工完所有定子嵌线槽 的非晶态合金定子铁芯用标号900表示。所述加工方法包括如下工艺步骤步骤801、准备 好待加工的定子铁芯900'，系一非晶态合金带片卷制，为中空圆 柱体状；步骤802、制做专用的锁紧定位夹具，包括设有底面110的圆筒状的壳体100、圆环 形的底板200、移动夹持环300和定位板400 ；步骤803、在所述铣床工作台面上固定所述分度盘，校准所述铣刀的铣削轨迹；步骤804、将所述待加工定子铁芯900'装入所述锁紧定位夹具之壳体100、移动 夹持环300和底板200围成的容腔中，借助所述定位板400第一次定位并固定锁紧后，取出 所述定位板400 ；步骤805、先将所述锁紧定位夹具与所述分度盘连接，再将所述铣刀与所述锁紧定 位夹具的任一加工槽通道160对正，调整所述分度盘为零度，将所述锁紧定位夹具与所述 分度盘固定；步骤806、设定所述锁紧定位夹具的转速、所述工作台面的进给速度和待加工所述 定子铁芯的切削深度，开始对待加工所述定子铁芯900'进行铣削加工，在所述铣槽过程中 加入切削液，使所述铣刀和所述定子铁芯900'冷却；步骤807、对所述定子铁芯900'加工完一个嵌线槽或一对嵌线槽后，旋转所述卧 式分度盘，使所述锁紧定位夹具的下一个加工槽通道160与所述铣刀对正，并铣削加工另 一个嵌线槽或一对嵌线槽，同理在所述铣槽加工过程中加入切削液，使所述铣刀和所述定 子铁芯900'冷却；旋转所述卧式分度盘时可根据所述锁紧定位夹具中加工槽通道160的 数量来等分旋转，如所述锁紧定位夹具中加工槽通道160为12条，则每一次旋转所述卧式 分度盘的角度是360° +12 = 30° ；步骤808、重复步骤807，直至完成所述定子铁芯900 ‘嵌线槽的数量与所述锁紧 定位夹具中加工槽通道160的数量相等；如所述定子铁芯900'需要加工出48个嵌线槽， 而所述锁紧定位夹具中加工槽通道160为12条，则每一次所述铣刀与所述锁紧定位夹具的 任一加工槽通道160对正后，可同时加工所述定子铁芯900' —对嵌线槽，即两个嵌线槽， 这样，就需要旋转所述卧式分度盘六次，每一次旋转所述卧式分度盘的角度是30°，最后 可完成所述定子铁芯900'嵌线槽的数量与所述锁紧定位夹具中加工槽通道160的数量相 等，即所述定子铁芯900'可完成12个嵌线槽的铣削加工；步骤809、松开所述锁紧定位夹具，旋转所述定子铁芯900'，使上一步骤中已加 工的任一所述定子铁芯900'嵌线槽与所述锁紧定位夹具上的定位槽通道180对齐，再借 助所述定位板400定位并固定锁紧所述锁紧定位夹具后，取出所述定位板400 ；返回步骤 805，并重复步骤805 808 ；步骤810、重复步骤809，直至完成待加工的所述定子铁芯900'之全部嵌线槽；假 设所述定子铁芯900'需要加工出M个嵌线槽，而所述锁紧定位夹具中加工槽通道160为K 条，M > 1，为自然数，K > 1，为自然数，而且M+K为正数，则除步骤802第一次定位后固定 锁紧所述定子铁芯900 ‘外，步骤807需要重复M+K-1次，才能完成所述定子铁芯M个嵌线 槽的全部铣削加工；如所述定子铁芯900'需要加工出48个嵌线槽，而所述锁紧定位夹具 中加工槽通道160为12条，则除步骤802第一次定位后固定锁紧所述定子铁芯900 '外，步骤807需要再重复三次，才能完成所述定子铁芯48个嵌线槽的全部铣削加工；步骤811、对已完成加工的定子铁芯900进行检查，对不合格的所述定子铁芯900 进行维修或报废处理；步骤812、将检查合格的所述定子铁芯900放入半成品周转箱中。参见图2、图3和图14，在步骤804中将所述待加工定子铁芯900'与所述锁紧定 位夹具固定锁紧的步骤是先将所述锁紧定位夹具之壳体100的底面110放在工作台上，并 将所述待加工的定子铁芯900'置于所述壳体100内，再将所述移动夹持环300放入所述壳 体100内使其围在所述定子铁芯900'外壁上，然后将所述底板200盖在所述壳体100上并 初步固定，翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体100的底面110在上面，嵌入所述定位板400 定位后拧紧所有紧固件(如各螺丝650、夹紧螺栓610、固定螺栓630、固定螺母640等)固 定锁紧；特别注意，在固定所述底板200时，需要再翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体100 的底面110在下面，也就是所述底板200在上面。或者是，在步骤804中将所述待加工定子铁芯900'与所述锁紧定位夹具固定锁 紧的步骤是 先将所述锁紧定位夹具之底板200放在工作台上，并将所述待加工的定子铁 芯900 ‘置于所述底板200上，用所述移动夹持环300围上，再罩以所述壳体100，嵌入所述 定位板400定位后拧紧所有紧固件(如各螺丝650、夹紧螺栓610、固定螺栓630、固定螺母 640等)固定锁紧；特别注意，在固定所述底板200时，需要翻转所述锁紧定位夹具，使所述 壳体100的底面110在下面，也就是所述底板200在上面。参见图2至图13、图22和图23，本发明还涉及一种用于加工非晶态合金定子 铁芯槽的锁紧定位夹具，包括壳体100、底板200、移动夹持环300、定位板400、诸多夹紧 螺栓610、η个固定螺栓630、η个固定螺母640和诸多螺丝650 ；所述壳体100为设有 底面110的圆筒120，该圆筒自底面110内壁中央部位向上设有筒体130，所述筒体130 外径与待加工定子铁芯900'的内径适配，所述筒体130与底面110设有同一中心通孔 140，所述筒体130外壁、圆筒120内壁和底面110内壁形成容腔150，所述壳体100之圆 筒120环壁、底面110和筒体130环壁按圆周等分均勻设置有供铣刀进出的诸多加工槽 通道160 ；所述壳体100被诸多断隙170分割成η块同心的扇形壳体100-1. . . 100-η，所 述各扇形壳体100-1. . . 100-η之圆筒120环壁分别至少设有两个螺纹孔121，所述各扇 形壳体100-1. . . 100-η之圆筒120顶面分别至少设有两个螺纹孔122 ；所述各扇形壳体 100-1... 100-η之圆筒120环壁、底面110和筒体130环壁分别设有定位槽通道180，该定 位槽通道180与最近的一条加工槽通道160的角度是360° +Μ，其中M为所述定子铁芯需 要加工的嵌线槽的数量，M > 1，为自然数；所述各扇形壳体100-1. . . 100-η两端面分别设有 切向连接部190，所述切向连接部190分别设有通孔191。所述移动夹持环300为圆环形，其内径与所述定子铁芯900'的外径适配，移动 夹持环300的外径比所述壳体100之圆筒120内径小，所述移动夹持环300的环壁上均勻 设置有供所述铣刀进出的与所述壳体100之加工槽通道160同等数量和大小的加工槽通 道360 ；所述移动夹持环300被诸多断隙370分割成η块同一圆弧中心的弧形移动夹持瓦 片300-1. . . 300-η，所述各弧形移动夹持瓦片300-1. . . 300-η上分别设有径向定位槽通道 380，该径向定位槽通道380与最近的一条加工槽通道360的角度是360° +Μ，其中M为所 述定子铁芯需要加工的嵌线槽的数量，M > 1，为自然数。
所述底板200为圆环形，被诸多断隙270分割成η块同一圆弧中心的扇形板 200-1. . . 200-η,各该扇形板200-1. . . 200-η之顶面分别设置有与对应的所述各扇形壳体 100-1. . . 100-η之圆筒顶面螺纹孔122同等数量的通孔210。η > 2，为自然数；η —般是根据所述定子铁芯900'需要加工出嵌线槽的数量、所 述定子铁芯900'的外径和实际装配过程的需要而选定，如所述定 子铁芯900'需要加工 出嵌线槽的数量为48槽，则η可选定为4或3均可，当然还可以选择其它数值。将所述壳体100的底面110放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯900'放 入所述壳体100之容腔150内，其中所述定子铁芯900'内孔套在所述壳体100之筒体130 外壁上；所述移动夹持环300放入所述壳体100之容腔150内，该移动夹持环300的η块弧 形移动夹持瓦片300-1. . . 300-η围在所述定子铁芯900'外壁上；所述底板200用各螺丝 650先拧入所述壳体100之圆筒120顶面的诸多螺纹孔122内，此时各螺丝650并没有拧 紧，所述底板200与所述壳体100还没有固定；翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体100的 底面(110)在上面，将所述定位板400嵌入所述壳体100之圆筒120内外两环壁上的各定 位槽通道180和对应的所述移动夹持环300环壁上各定位槽通道380内，使所述壳体100 之各加工槽通道160与移动夹持环300之各加工槽通道360对应地相通；将所述各固定螺 栓630穿过所述各扇形壳体100-1. . . 100-η之切向连接部190的通孔191后用所述各固定 螺母640锁紧，使所述各扇形壳体100-1. . . 100-η固定连接在一起；所述各夹紧螺栓610从 所述壳体100之螺纹孔121拧入，并顶在所述移动夹持环300外壁上，使所述定子铁芯径向 夹紧；再翻转所述锁紧定位夹具，使所述底板200在上面，拧紧所述各螺丝650将所述底板 200固定在所述壳体100之圆筒120顶面的诸多螺纹孔122内，所述底板200压住所述定子 铁芯的底部990，所述底板200与所述壳体100之底面110将所述定子铁芯轴向固定。所述 定子铁芯900'定位固定好后，需要将所述定位板400取出，以方便后续的铣削加工过程。所述锁紧定位夹具还包括2*η个定位销500 ；所述各扇形壳体100-1. . . 100-η 之圆筒120环壁上分别设有与所述定位销500适配的通孔123 ；所述各弧形移动夹持瓦 片300-1. . . 300-η之弧面分别设有与所述定位销500适配的通孔310 ；所述各定位销500 分别从所述各扇形壳体100-1. . . 100-η之圆筒120环壁的通孔123穿入后对应地插进所 述各弧形移动夹持瓦片300-1. . . 300-η之弧面的通孔310内，使对应的所述各扇形壳体 100-1. . . 100-η与所述各弧形移动夹持瓦片300-1. . . 300-η相互定位。下面以M = 48，K = 12，η = 4，即所述定子铁芯900'需要加工出48个嵌线槽， 而所述锁紧定位夹具中加工槽通道160为12条，所述壳体100被分割成四块同心的扇形壳 体100-1 100-4，所述移动夹持环300被分割成四块同心的弧形移动夹持瓦片300-1 300-4，所述底板200被分割成四块同心的扇形板200-1 200-4为例来详细地描述所述锁 紧定位夹具和非晶态合金定子铁芯槽的加工方法。具体实施例一参见图2至图13、图22和图23，本发明用于加工非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定 位夹具，包括壳体100、底板200、移动夹持环300、定位板400、八个夹紧螺栓610、四个固定 螺栓630、四个固定螺母640、八个定位销500和十六个螺丝650 ；所述壳体100为设有底面 110的圆筒120，该圆筒自底面110内壁中央部位向上设有筒体130，所述筒体130外径与待 加工定子铁芯900'的内径适配，所述筒体130与底面110设有同一中心通孔140，所述筒体130外壁、圆筒120内壁和底面110内壁形成容腔150，所述壳体100之圆筒120环壁、底 面110和筒体130环壁按圆周等分均勻设置有供铣刀进出的十二条加工槽通道160，相邻 两条加工槽通道160之间的角度是30° ；所述壳体100被四条断隙170分割成四块同心的 扇形壳体 100-1、100-2、100-3、100-4，所述四块扇形壳体 100-1、100-2、100-3、100-4 之圆 筒120环壁上分别设有两个螺纹孔121和分别设有与所述定位销500适配的通孔123 ；所 述各扇形壳体100-1、100-2、100-3、100-4之圆筒120顶面均设有四个螺纹孔122 ；所述各 扇形壳体100-1、100-2、100-3、100-4之圆筒120环壁、底面110和筒体130环壁分别设有 定位槽通道180，该定位槽通道180与最近的一条加工槽通道160的角度是360° +48 = 7.5° ；所述各扇形壳体100-1、100-2、100-3、100-4两端面分别设有切向连接部190，所述 切向连接部190分别设有通孔191。所述移动夹持环300为圆环形，其内径与所述定子铁芯900'的外径适配，移动夹 持环300的外径比所述壳体100之圆筒120内径小，所述移动夹持环300的环壁上均勻设置 有供所述铣刀进出的与所述壳体100之加工槽通道160同样大小的十二条加工槽通道360 ； 所述移动夹持环300被四条断隙370分割成四块同一圆弧中心的弧形移动夹持瓦片300-1、 300-2,300-3,300-4,所述各弧形移动夹持瓦片300-1、300-2、300-3、300_4上分别设有径 向定位槽通道380和分别设有与所述定位销500适配的通孔310，该径向定位槽通道380的 大小和定位槽通道180 —样，并且该定位槽通道380与最近的一条加工槽通道360的角度 也是 360° +48 = 7. 5°。由于本实施例中所述壳体100之定位槽通道180的深度比加工槽通道160要浅， 所述移动夹 持环300之定位槽通道380的深度比加工槽通道360也要浅，因此，对应地需要 在所述定位板400的各头部均设置缺口 410，以保证所述定子铁芯900'加工完第一批定子 嵌线槽后，准备加工后续的定子嵌线槽，将所述定子铁芯900'与所述壳体100和所述移动 夹持环300定位固定时，所述定位板400能顺利地卡入所述壳体100之定位槽通道180、所 述移动夹持环300之定位槽通道380和所述定子铁芯900'已加工了的定子嵌线槽内。所述底板200为圆环形，被诸多断隙270分割成四块同一圆弧中心的扇形板 200-1、200-2、200-3、200-4，所述各扇形板 200-1、200-2、200-3、200_4 之顶面分别设置有 四个通孔210。将所述壳体100的底面110放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯900'放入 所述壳体100之容腔150内，其中所述定子铁芯900 ‘内孔套在所述壳体100之筒体130外 壁上；所述移动夹持环300放入所述壳体100之容腔150内，该移动夹持环300的η块弧形 移动夹持瓦片300-1. . . 300-η围在所述定子铁芯900'外壁上；所述八个定位销500分别 从所述各扇形壳体100-1、100-2、100-3、100-4之圆筒120环壁的通孔123穿入后对应地插 进所述各弧形移动夹持瓦片300-1、300-2、300-3、300-4之弧面的通孔310内，使对应的所 述四块扇形壳体100-1、100-2、100-3、100-4与所述四块弧形移动夹持瓦片300_1、300_2、 300-3,300-4相互定位；所述底板200用各螺丝650先拧入所述壳体100之圆筒120顶面 的诸多螺纹孔122内，此时各螺丝650并没有拧紧，所述底板200与所述壳体100还没有固 定；翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体100的底面110在上面，将所述定位板400嵌入所 述壳体100之圆筒120内外两环壁上的各定位槽通道180和对应的所述移动夹持环300环 壁上各定位槽通道380内，使所述壳体100之各加工槽通道160与移动夹持环300之各加工槽通道360对应地相连通；将所述各固定螺栓630分别穿过所述各扇形壳体100-1、100-2、 100-3、100-4之切向连接部190的通孔191后用所述各固定螺母640锁紧，使所述各扇形 壳体100-1、100-2、100-3、100-4固定连接在一起；所述八个夹紧螺栓610分别从所述壳体 100之螺纹孔121拧入，并顶在所述移动夹持环300外壁上，使所述定子铁芯径向夹紧，每 个夹紧螺栓610上还各配有一个夹紧螺母620，当夹紧螺栓610拧到位后，再拧紧夹紧螺母 620，使夹紧螺母620紧挨着所述壳体100之圆 筒120外壁上；再翻转所述锁紧定位夹具，使 所述底板200在上面，拧紧所述各螺丝650将所述底板200固定在所述壳体100之圆筒120 顶面的十六个螺纹孔122内，所述底板200压住所述定子铁芯的底部990，所述底板200与 所述壳体100之底面110将所述定子铁芯轴向固定；所述定子铁芯900'定位固定好后，需 要将所述定位板400取出，以方便后续的铣削加工过程。具体实施例二 参见图1至图3和图14至图23，本发明非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，采用 铣削加工，所用设备包括完成待加工非晶态合金定子铁芯900'切削加工任务的卧式铣床 设备、完成所述待加工定子铁芯900'旋转定位的卧式分度盘、实施所述待加工定子铁芯 900'径向切削的圆盘铣刀和对所述定子铁芯900'实施径向夹紧定位的锁紧定位夹具； 所述锁紧定位夹具采用具体实施例一中的锁紧定位夹具，在本实施例中可将锁紧定位夹具 中的所述壳体100之加工槽通道160的宽度尺寸、所述移动夹持环300之加工槽通道360 的宽度尺寸、所述壳体100之定位槽通道180的宽度尺寸和所述移动夹持环300之定位槽 通道380的宽度尺寸，以及所述圆盘铣刀的厚度尺寸设计得与所述待加工定子铁芯900' 嵌线槽的宽度尺寸同样大小；所述待加工定子铁芯900'需要加工成48个嵌线槽的定子铁 900 ；所述加工方法包括如下工艺步骤步骤801、准备好待加工的定子铁芯900'，系一非晶态合金带片卷制，为中空圆 柱体状；步骤802、制做专用的锁紧定位夹具，包括设有底面110的圆筒状的壳体100、圆环 形的底板200、移动夹持环300和定位板400 ；步骤803、在所述铣床工作台面上固定所述分度盘，校准所述铣刀的铣削轨迹；步骤804、将所述待加工定子铁芯900'装入所述锁紧定位夹具之壳体100、移动 夹持环300和底板200围成的容腔中，借助所述定位板400第一次定位并固定锁紧后，取出 所述定位板400 ；具体装配如图14所示，图14为所述定子铁芯900'第一次装入所述锁紧 定位夹具中部分剖视后的正投影主视示意图，具体装配过程参见具体实施例一中最后一段 的描述，特别注意，用所述定位板400在此第一次定位过程中，所述定位板400各头部的缺 口 410背离所述壳体100 ；步骤805、先将所述锁紧定位夹具与所述分度盘连接，再将所述铣刀与所述锁紧定 位夹具的任一加工槽通道160对正，调整所述分度盘为零度，将所述锁紧定位夹具与所述 分度盘固定；步骤806、设定所述锁紧定位夹具的转速、所述工作台面的进给速度和所述待加工 定子铁芯900'的切削深度，开始对所述待加工定子铁芯900'进行铣削加工，在所述铣槽 过程中加入切削液，使所述铣刀和所述定子铁芯900'冷却；如图15和图23所示，此次加 工了一对嵌线槽901、925 ；
步骤807、加工完所述定子铁芯900'的一对嵌线槽901、925后，将所述卧式分度 盘旋转30°，使所述锁紧定位夹具的下一个加工槽通道160与所述铣刀对正，铣削加工另 一对嵌线槽905、929 ；步骤808、重复步骤807，直至完成所述定子铁芯12个嵌线槽的铣削加工；也就是， 每加工完所述定子铁芯900'的一对嵌线槽后，将所述卧式分度盘旋转30°，铣削加工另 一对嵌线槽；如图15和图23所示，共加工完成所述定子铁芯900'嵌线槽901、925、905、 929、909、933、913、937、917、941、921、945，共 12 个嵌线槽；
步骤809、松开所述锁紧定位夹具，旋转所述定子铁芯900'，使上一步骤中已加 工的任一所述定子铁芯900'嵌线槽与所述锁紧定位夹具上的定位槽通道对齐，参见图 16，如将上一步骤中已加工完的定子铁芯槽909与所述锁紧定位夹具之所述壳体100的圆 筒120环壁的一个定位槽通道180和对应的所述移动夹持环300环壁的一个定位槽通道 380对齐，再借助所述定位板400定位并固定锁紧所述锁紧定位夹具后(具体的固定过程参 见具体实施例一中最后一段的描述，特别注意，用所述定位板400在以后的定位过程中，所 述定位板400各头部的缺口 410朝向所述壳体100)，取出所述定位板400 ；返回步骤805， 并重复步骤805 808 ；如图17和图23所示，又加工完成所述定子铁芯900'嵌线槽902、 926、906、930、910、934、914、938、918、942、922、946，共 12 个嵌线槽；步骤810、重复步骤809，直至完成所述待加工的定子铁芯900'之全部嵌线槽；由 于所述定子铁芯900'需要加工出48个嵌线槽，而所述锁紧定位夹具中加工槽通道160为 12条，则除步骤802第一次定位后固定锁紧所述定子铁芯外，步骤807需要重复三次，才能 完成所述定子铁芯48个嵌线槽的全部铣削加工；也就是所述定子铁芯900'需要定位固定 四次，而每次定位固定后在铣削加工过程中需要旋转所述卧式分度盘六次，每次需要将所 述卧式分度盘旋转30°，如图15和图23所示，第一次所述定子铁芯900'定位固定后加 工完成的所述定子铁芯嵌线槽是 901、905、909、913、917、921、925、929、933、937、941、945， 共12个嵌线槽，如图17和图23所示，第二次所述定子铁芯900'定位固定后加工完成的 所述定子铁芯嵌线槽是 902、906、910、914、918、922、926、930、934、938、942、946，共 12 个嵌 线槽，如图19和图23所示，第三次所述定子铁芯900'定位固定后加工完成的所述定子铁 芯嵌线槽是 903、907、911、915、919、923、927、931、935、939、943、947，共 12 个嵌线槽，如图 21和图23所示，第四次所述定子铁芯900'定位固定后加工完成的所述定子铁芯嵌线槽是 904、908、912、916、920、924、928、932、936、940、944、948，共 12 个嵌线槽；步骤811、对已完成加工的定子铁芯900进行检查，对不合格的所述定子铁芯900 进行维修或报废处理；步骤812、将检查合格的所述定子铁芯900放入半成品周转箱中。以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求 的涵盖范围。
权利要求
一种非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，采用铣削加工，所用设备包括完成待加工非晶态合金定子铁芯(900′)切削加工任务的铣床设备、完成所述待加工定子铁芯(900′)旋转定位的分度盘和实施所述待加工定子铁芯(900′)径向切削的铣刀，其特征在于所用设备还包括对所述定子铁芯(900′)实施径向夹紧定位的锁紧定位夹具，所述加工方法包括如下工艺步骤步骤(801)、准备好待加工的定子铁芯(900′)，系一非晶态合金带片卷制，为中空圆柱体状；步骤(802)、制做专用的锁紧定位夹具，包括设有底面(110)的圆筒状的壳体(100)、圆环形的底板(200)、移动夹持环(300)和定位板(400)；步骤(803)、在所述铣床工作台面上固定所述分度盘，校准所述铣刀的铣削轨迹；步骤(804)、将所述待加工定子铁芯(900′)装入所述锁紧定位夹具之壳体(100)、移动夹持环(300)和底板(200)围成的容腔中，借助所述定位板(400)第一次定位并固定锁紧后，取出所述定位板(400)；步骤(805)、先将所述锁紧定位夹具与所述分度盘连接，再将所述铣刀与所述锁紧定位夹具的任一加工槽通道对正，调整所述分度盘为零度，然后将所述锁紧定位夹具与所述分度盘固定；步骤(806)、设定所述锁紧定位夹具的转速、所述工作台面的进给速度和待加工所述定子铁芯的切削深度，开始对所述待加工定子铁芯(900′)进行铣削加工；步骤(807)、对所述定子铁芯(900′)加工完一个嵌线槽或一对嵌线槽后，旋转所述卧式分度盘，使所述锁紧定位夹具的下一个加工槽通道与所述铣刀对正，并铣削加工另一个嵌线槽或一对嵌线槽；步骤(808)、重复步骤(807)，直至完成所述定子铁芯(900′)嵌线槽的数量与所述锁紧定位夹具中加工槽通道的数量相等；步骤(809)、松开所述锁紧定位夹具，旋转所述定子铁芯(900′)，使上一步骤中已加工的任一所述定子铁芯(900′)嵌线槽与所述锁紧定位夹具上的定位槽通道对齐，再借助所述定位板(400)定位并固定锁紧所述锁紧定位夹具后，取出所述定位板(400)；返回步骤(805)，并重复步骤(805)～(808)；步骤(810)、重复步骤(809)，直至完成所述待加工的定子铁芯(900′)之全部嵌线槽；步骤(811)、对已完成加工的定子铁芯进行检查。
2.根据权利要求1所述的非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，其特征在于在步骤(804)中将所述待加工定子铁芯(900')与所述锁紧定位夹具固定锁紧的步骤 是先将所述锁紧定位夹具之壳体(100)的底面(110)放在工作台上，并将所述待加工的定 子铁芯(900')置于所述壳体(100)内，再将所述移动夹持环(300)放入所述壳体(100) 内使其围在所述定子铁芯(900')外壁上，然后将所述底板(200)盖在所述壳体(100)上 并初步固定，翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体(100)的底面(110)在上面，嵌入所述定 位板(400)定位后拧紧所有紧固件固定锁紧。
3.根据权利要求1所述的非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，其特征在于在步骤(804)中将所述待加工定子铁芯(900')与所述锁紧定位夹具固定锁紧的 步骤是先将所述锁紧定位夹具之底板(200)放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯 (900')置于所述底板(200)上，用所述移动夹持环(300)围上，再罩以所述壳体(100)，嵌 入所述定位板(400)定位后拧紧所有紧固件固定锁紧。
4.根据权利要求1所述的非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，其特征在于步骤(806)和(807)，在所述铣槽加工过程中加入切削液，使所述铣刀和所述定子铁芯 冷却。
5.根据权利要求1或4所述的非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，其特征在于所述铣床设备为卧式铣床；所述铣刀为圆盘铣刀；所述分度盘为卧式分度盘。
6.一种用于加工非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定位夹具，其特征在于包括壳体(100)、底板(200)、移动夹持环(300)、定位板(400)、诸多夹紧螺栓(610)、n 个固定螺栓(630)和η个固定螺母(640)；所述壳体(100)为设有底面(110)的圆筒(120)， 该圆筒自底面(110)内壁中央部位向上设有筒体(130)，所述筒体(130)外径与待加工定 子铁芯(900')的内径适配，所述筒体(130)与底面(110)设有同一中心通孔(140)，所 述筒体(130)外壁、圆筒(120)内壁和底面(110)内壁形成容腔(150)，所述壳体(100) 之圆筒(120)环壁、底面(110)和筒体(130)环壁按圆周等分均勻设置有供铣刀进出的 诸多加工槽通道(160)；所述壳体(100)被诸多断隙(170)分割成η块同心的扇形壳体 (100-1. · · 100-η)，所述各扇形壳体(100-1. · · 100-η)之圆筒(120)环壁分别至少设有两个 螺纹孔(121)，所述各扇形壳体(100-1. . . 100-η)之圆筒(120)顶面分别至少设有两个螺纹 孔(122)，所述各扇形壳体(100-1. .. 100-η)之圆筒(120)环壁、底面(110)和筒体(130) 环壁分别设有定位槽通道(180)，所述各扇形壳体(100-1. .. 100-η)两端面分别设有切向 连接部(190)，所述各切向连接部(190)分别设有通孔(191)；所述移动夹持环(300)为圆环形，其内径与所述定子铁芯(900')的外径适配，移动夹 持环(300)的外径比所述壳体(100)之圆筒(120)内径小，所述移动夹持环(300)的环壁 上均勻设置有供所述铣刀进出的与所述壳体(100)之加工槽通道(160)同等数量和大小的 加工槽通道(360)；所述移动夹持环(300)被诸多断隙(370)分割成η块同一圆弧中心的 弧形移动夹持瓦片(300-1. . . 300-η)，所述各弧形移动夹持瓦片(300-1. . . 300-η)上分别 设有径向定位槽通道(380)；所述底板(200)为圆环形，被诸多断隙(270)分割成η块同一圆弧中心的扇形板 (200-1... 200-η)，各该扇形板(200-1. .. 200_η)之顶面分别设置有与对应的所述各扇形 壳体(100-1. · · 100-η)之圆筒顶面螺纹孔(122)同等数量的通孔(210)；η彡2，为自然数；将所述壳体(100)的底面(110)放在工作台上，并将所述待加工的定子铁芯(900') 放入所述壳体(100)之容腔(150)内，其中所述定子铁芯(900')内孔套在所述壳体(100) 之筒体(130)外壁上；所述移动夹持环(300)放入所述壳体(100)之容腔(150)内，该移动 夹持环(300)的η块弧形移动夹持瓦片(300-1. . . 300-η)围在所述定子铁芯(900')外 壁上；所述底板(200)用各螺丝(650)先拧入所述壳体(100)之圆筒(120)顶面的诸多螺 纹孔(122)内；翻转所述锁紧定位夹具，使所述壳体(100)的底面(110)在上面，将所述定 位板(400)嵌入所述壳体(100)之圆筒(120)内外两环壁上的各定位槽通道(180)和对应的所述移动夹持环(300)环壁各定位槽通道(380)内，使所述壳体(100)之各加工槽通道 (160)与移动夹持环(300)之各加工槽通道(360)对应地相通；将所述各固定螺栓(630) 穿过所述各扇形壳体(100-1. . . 100-n)之切向连接部(190)的通孔(191)后用所述各固定 螺母(640)锁紧，使所述各扇形壳体(100-1. . . 100-n)固定连接在一起；所述各夹紧螺栓 (610)从所述壳体(100)之螺纹孔(121)拧入，并顶在所述移动夹持环(300)外壁上，使所 述定子铁芯(900')径向夹紧；再翻转所述锁紧定位夹具，使所述底板(200)在上面，拧紧 所述各螺丝(650)将所述底板(200)固定在所述壳体(100)之圆筒(120)顶面的诸多螺纹 孔(122)内，所述底板(200)压住所述定子铁芯的底部，所述底板(200)与所述壳体(100) 之底面(110)将所述定子铁芯轴向固定。
7.根据权利要求6所述的非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定位夹具，其特征在于 还包括2*n个定位销(500)；所述各扇形壳体(100-1. . . 100-n)之圆筒(120)环壁上分 别设有与所述定位销(500)适配的通孔(123)；所述各弧形移动夹持瓦片(300-1. . . 300-n) 之弧面分别设有与所述定位销(500)适配的通孔(310)；所述各定位销(500)从所述各 扇形壳体(100-1. .. 100-n)之圆筒(120)环壁的通孔(123)穿入后对应地插进所述各 弧形移动夹持瓦片(300-1. .. 300-n)之弧面的通孔(310)内，使对应的所述各扇形壳体 (100-1. · · 100-n)与所述各弧形移动夹持瓦片(300-1. · · 300-n)相互定位。
全文摘要
本发明涉及一种非晶态合金定子铁芯槽的加工方法，包括制做专用的用于加工非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定位夹具，将待加工定子铁芯装入所述锁紧定位夹具中进行多次定位并固定锁紧，每次定位并固定锁紧后，采用铣削加工一批定子铁芯嵌线槽，直至完成所述待加工定子铁芯之全部嵌线槽。本发明所述加工方法具有效率高、质量稳定和成本低等优点，消除了传统的机械加工方法中因切削力冲击造成非晶态合金定子铁芯边缘部分断裂和脱落的问题，也避免了采用线切割加工时因粘接剂绝缘造成不导电现象而影响加工的问题。本发明还涉及一种用于加工非晶态合金定子铁芯槽的锁紧定位夹具。
文档编号B23Q3/06GK101954507SQ20091010880
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者石雷, 葛伟, 谢伟 申请人:深圳华任兴科技有限公司