专利名称：小型电机转子动平衡去重数控铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型电机转子动平衡去重数控铣床。
背景技术：
普通电动工具用的小型电机转子是通过在硅钢片上绕漆包线做成的，硅钢片、风叶和换向环等均通过冲压机装配而成的，其工作转速一般可达15000r/min，高的甚至超过30000r/mjn，所以必须对转子进行精确的动平衡校正，以保证工作时振动不超标。对转子进行动平衡的设备可分为三大类全自动一体化动平衡校正机、半自动动平衡校正机以及手工校正机。手工校正机采用在动平衡测试机上测量其动不平衡量，然后根据测试量进行人工钻或铣削去重的方法，完成一个转子的动平衡往往需要重复4-5次的测试和去重，生产效率低下，平衡精度也不高，且转子上的切槽较多。但由于国内劳动力相对廉价，资本投入少，目前广泛被中小企业所采纳。国外的全自动一体化动平衡校正机虽然平衡精度、生产效率等较高，但价格非常昂贵、结构复杂、对不同规格的转子适应性差，因而不大适合中小企业加工转子的规格经常变换的现状。半自动动平衡校正机与全自动一体化动平衡校正机的主要区别在于半自动动平衡校正机在装夹上需要人的干涉，在效率上不及使用全自动一体化动平衡校正机高，但其对转子的适应性更强、价格更便宜。因此，在目前国内人力成本比较低和合理利用原有设备的情况下，采用半自动动平衡校正机应该是更加适合中小企业。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种小型电机转子动平衡去重数控铣床，用动平衡半自动去重校正的较经济的数控系统，同时又有效地提高生产效率和减少转子的切痕。
本实用新型采用的技术方案如下它包括将水平导轨固定在底座上，水平平台通过工字槽安装在水平导轨上，第一滚动丝杆座固定在水平平台上，第一滚动丝杆与第一步进电机的转动轴联接在一起，驱动水平平台及其上的部件作水平移动，水平平台上装有减速箱、第三步进电机、圆锥卡盘和尾部顶针，第三步进电机通过减速箱与圆锥卡盘相连，立柱固定在底座上，并安装有垂直导轨，垂直平台通过T型槽安装在垂直导轨上，在垂直平台上固定有普通三相电机、刀架，普通三相电机通过带轮传动组驱动刀架轴，平口圆弧铣刀安装在刀架轴上，第二滚动丝杆座固定在垂直平台上，第二滚动丝杆与第二步进电机的转动轴联接在一起，驱动垂直平台及其上的部件作垂直移动，控制箱安装在底座上。
本实用新型具有以下优点1)相对于手工动平衡，其效率有了较大的提高；2)相对于全自动一体化动平衡机，能达到相同的精度，但其成本远比其低；3)切痕比手工动平衡少，降低了转子在动平衡这一工序中的废品率；4)操作简便，操作人员只负责对转子的装卸，并相应地操作测量和加工按钮，其它的设定均事先以文件的形式保存各种规格转子的动平衡加工参数，修改极其方便、快捷。
图1为本实用新型的主视图；图2为本实用新型的右视图；图3为本实用新型的后视图；图4为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
如图1、图2、图3所示，它包括去重数控铣床采用卧式布局，包括底座1，水平平台4，垂直平台18等。水平导轨17固定在底座1上，水平平台4通过工字槽安装在水平导轨17上，第一滚动丝杆座2固定在水平平台4上，第一滚动丝杆3与第一步进电机16的转动轴联接在一起，驱动水平平台4及其上的部件水平移动。水平平台4上有减速箱5，第三步进电机7，圆锥卡盘6和尾部顶针15。第三步进电机7通过减速箱5与圆锥卡盘6相连，以控制卡盘的转动。把转子的一头放入圆锥卡盘6内，然后对尾部顶针15内的汽缸放气，使尾部顶针15内的顶针在弹簧的作用下，把转子推入圆锥卡盘6内，使圆锥卡盘6的盘口缩小，从而使转子固定在水平平台4上。立柱9固定在底座1上，并安装有垂直导轨18，垂直平台10通过T型槽安装在垂直导轨18上，在垂直平台10上固定有普通三相电机11，刀架13。普通三相电机11通过带轮传动组20驱动刀架轴8，平口圆弧铣刀12安装在刀架轴8上。第二滚动丝杆座19固定在垂直平台10上。第二滚动丝杆8与第二步进电机21的转动轴联接在一起，驱动垂直平台10及其上的部件作垂直移动。控制箱14安装在底座1上。
去重数控铣床由底座1、带夹具的水平平台4和带刀架的垂直平台10组成。夹具由尾部顶针15、圆锥卡盘6和第三步进电机7组成。尾部顶针15内有弹簧和气阀分别控制顶针的松开和压紧；圆锥卡盘6用于定位和夹紧。当定位完毕后，尾部顶针15的针尖压紧转子另一侧的中心孔，同时圆锥卡盘6在顶针的推力下圆锥卡盘6的盘口缩小，夹紧转子，与尾部顶针15一起完成转子的定位和夹紧。第三步进电机7通过减速箱5带动圆锥卡盘6及其上转子的转动，以达到控制转子相位的定位。整套夹具固定在水平平台4上。水平平台4安装在水平导轨17上，水平导轨17固定在底座1上，第一步进电机16与第一滚动丝杆3联接在一起，第一滚动丝杆座2固定在水平平台4，这样只要控制第一步进电机16就可以驱动水平平台4在水平导轨17上移动，以控制转子在水平方向上的定位。在底座1上与水平导轨17垂直的方向上，安装有垂直导轨18，垂直平台10通过滑槽安装在垂直导轨18上，同时第二步进电机22与第二滚动丝杆21联接在一起，第二滚动丝杆座19固定在垂直平台10上，从而只需控制第二步进电机22的转动就可以控制垂直平台10沿垂直导轨18在垂直方向上的移动。由于平口圆弧铣刀12安装在刀架13上，而刀架13又固定在垂直平台10上，因此控制了第二步进电机的转动量就可以控制平口圆弧铣刀12在垂直方向上的定位和进给。垂直平台10上还有普通三相电机11和一组带轮传动组20。普通三相电机11的转速为1480转/分钟，通过带轮传动组20减速后带动刀架轴8，从而带动安装在刀架轴8上的平口圆弧铣刀12。采用平口圆弧铣刀12是基于如下理由由于在沿圆周方向上绕线转子中的漆包线块以一定的间隔嵌在硅钢片块之中，且硅钢片的半径比漆包线线块的半径略长一点，而切削只能在硅钢片上进行，因此若采用手工铣削中的尖口铣刀则需要把系统精确定位到硅钢片的中心位置，而采用了平口铣刀后，只要其平口的宽度等于一块硅钢片宽度和一块漆包线宽度之和，无论平口圆弧铣刀12的中心位置是否与硅钢片的中心位置重合，其切削宽度始终等于一块硅钢片的宽度。
本实用新型的工作原理如图4所示即为本实用新型的工作流程图。先把贴有表示基准信号的反光片的转子放在测试机上支撑架上，通过皮带带动，待转速稳定后，测量动不平衡量，该不平衡量经双面分解演算后分解到两个去重平面上，再把分解后的不平衡量信息通过数据采集卡输入到工业控制计算机，再由工业控制计算机按照相应的分解策略来生成一个最优的去重策略，并转化成单片机可直接操作的代码，然后把这个代码通过串口传送给去重数控铣床的控制器，待安装完后，控制器先发送脉冲来控制装夹与定位系统，最后发送确定数量的脉冲给各个步进电机，最终完成转子的动平衡校正工艺。正常情况下，一个操作工人可管理两台机器。经过一次平衡校正后的转子需再进行一次动平衡检测，看其不平衡量是否在允许的范围之内。如果在允许的范围之内就完成了对该转子的动平衡校正，否则就需要再进行一次动平衡校正。一般最多进行两次动平衡校正就可使转子达到平衡。
权利要求1.小型电机转子动平衡去重数控铣床，其特征在于包括将水平导轨(17)固定在底座(1)上，水平平台(4)通过工字槽安装在水平导轨(17)上，第一滚动丝杆座(2)固定在水平平台(4)上，第一滚动丝杆(3)与第一步进电机(16)的转动轴联接在一起，驱动水平平台(4)及其上的部件作水平移动，水平平台(4)上装有减速箱(5)、第三步进电机(7)、圆锥卡盘(6)和尾部顶针(15)，第三步进电机(7)通过减速箱(5)与圆锥卡盘(6)相连，立柱(9)固定在底座(1)上，并安装有垂直导轨(18)，垂直平台(10)通过T型槽安装在垂直导轨(18)上，在垂直平台(10)上固定有普通三相电机(11)、刀架(13)，普通三相电机(11)通过带轮传动组(20)驱动刀架轴(8)，平口圆弧铣刀(12)安装在刀架轴(8)上，第二滚动丝杆座(19)固定在垂直平台(10)上，第二滚动丝杆(21)与第二步进电机(22)的转动轴联接在一起，驱动垂直平台(10)及其上的部件作垂直移动，控制箱(14)安装在底座(1)上。
专利摘要一种小型电机转子动平衡去重数控铣床。将水平导轨固定在底座上，水平平台安装在水平导轨上，第一滚动丝杆座固定在水平平台上与第一步进电机轴联接，水平平台上装有减速箱、第三步进电机、圆锥卡盘和尾部顶针，第三步进电机通过减速箱与圆锥卡盘相连，立柱固定在底座上，并安装有垂直导轨，垂直平台安装在垂直导轨上，固定有电机、刀架，电机通过带轮组驱动刀架轴，第二滚动丝杆座固定在垂直平台上与第二步进电机轴联接在一起，控制箱安装在底座上。转子在测试机上测试不平衡量，通过数据模数采集卡采集到PC机内分析计算后，通过串口传送到去重机床的控制器，实施对转子的动平衡校正，大多数转子在两次以内校正后达到平衡。它具有工作效率高，测量和去重精度高，而成本低。
文档编号H02K15/00GK2624508SQ0323187
公开日2004年7月7日 申请日期2003年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者魏燕定, 胡国平, 胡洪泽 申请人:浙江武义洪帆电子机械设备有限公司