专利名称：直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种加工方法，具体涉及一种直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工 方法。
背景技术：
大型直流电机为改善电机的运行性能，一般将电枢嵌线圈的槽设计为直线型的斜 槽。电枢铁心2外圆上的斜槽21是通过在电枢铁心2内圆上分布的键槽20和电枢支架1 上分布的斜槽10中打入斜键后定位的(见图1)，斜键包括圆周定位斜键31和径向定位斜 键32，它们是以间隔的形式打入电枢铁心2内圆上分布的键槽20和电枢支架1上分布的 斜槽10中的，换言之，电枢铁心2外圆上的斜槽21是由电枢支架1上的斜槽10决定的，因 此，电枢支架1的斜槽10加工是至关重要的。常规的直流电机电枢支架上的斜槽与电枢支架的轴线相交一角度。加工斜槽时一 般是从电枢支架的一端开始加工到另一端，并可在普通机床上通过在平台上设置一斜面垫 块后进行加工，也可用数控机床走轨迹(斜线)的方法加工出来。无任采用何种机床加工， 加工出来的斜槽的深度从头到尾是在变化的。由于斜键的厚度从头到尾是一致的，铁心的 内圆上的键槽深度也是一致的，因此在斜键打入电枢铁心内圆的键槽和电枢支架上的斜槽 中后，会发生一端松一端紧的情况，使电机运行时易发生故障。
发明内容
为了克服上述的现有技术的不足，本发明旨在提供一种直流电机转子的电枢支架 上斜槽的加工方法，它能大大改善斜键的打紧状态，提高电枢支架的斜槽与电枢铁心内圆 上的键槽的配合精度，从而能保证产品的质量。实现上述目的的技术方案是一种直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法， 包括以下步骤步骤一，夹装工件，将所述电枢支架以直立的方式固定在镗铣床的旋转平台上；步骤二，调整旋转平台的角度，基于设计的所述电枢支架上的斜槽与电枢支架的 轴线之间的夹角α，在所述旋转平台的下部垫置一块上下端面成一角度为α的垫块；步骤三，设置刀具的基准位，以所述电枢支架的轴向中间位置作为铣刀的校调基 准定位；步骤四，分层加工第一条斜槽，所述铣刀先从所述校调基准定位的位置分别向上、 向下垂直移动到需加工斜槽的上端、下端，然后所述铣刀边进刀边向下或向上垂直移动加 工需加工斜槽，根据铣刀的铣削刚性和所述需加工斜槽的深度确定铣刀分层切削的进刀 量；步骤五，加工第二条斜槽，先将所述旋转平台旋转一角度θ，再依次重复步骤三至 步骤四。上述的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法，其中，所述角度θ等于360°除以设定的电枢支架上斜槽的总数。本发明的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法的技术方案，采用在镗铣床的旋转平台按斜槽的斜角垫斜旋转平台，然后将电枢支架固定在镗铣床的旋转平台上，将 镗铣床主轴以电枢支架的轴向中间位置为基准，沿Y轴作上下运动的工艺加工出直线型的 斜槽。能大大改善后序斜键的打紧状态，提高电枢支架的斜槽与电枢铁心内圆上的键槽的 配合精度，从而能保证产品的质量，降低制造成本。
图1是常规的直流电机转子电枢的结构示意图；图2a是本发明的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法的状态图；图2b为图2a的侧视图；图3是电枢支架上斜槽的加工时铣刀以电枢支架上端槽口的中心线为校调基准 示意图；图4是电枢支架上斜槽的加工时铣刀以电枢支架中间槽口的中心线为校调基准 示意图；图5是采用本发明的加工方法后电枢支架上的斜槽与电枢铁心上的键槽采用圆 周定位斜键定位的状态示意图；图6是采用本发明的加工方法后电枢支架上的斜槽与电枢铁心上的键槽采用径 向定位斜键定位的状态示意图。
具体实施例方式为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例并结合附图 进行详细的说明。请参阅图2a和图2b，本发明的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法，包括 以下步骤步骤一，夹装工件，将电枢支架1以直立的方式固定在镗铣床的旋转平台上4 ；步骤二，调整旋转平台的角度，基于设计的电枢支架1上的斜槽10与电枢支架1 的轴线之间的夹角α，在旋转平台4的下部垫置一块上端面与底面成一角度为α的垫块 40 ；步骤三，设置刀具的起始零位，以电枢支架1的轴向中间位置作为铣刀41的校调 基准定位；步骤四，分层加工第一条斜槽，铣刀41先从校调基准定位的位置分别向上、向下 垂直移动到需加工斜槽的上端、下端，然后铣刀41边进刀边向上或向上垂直移动加工需加 工斜槽，根据铣刀41的铣削刚性和斜槽10的深度确定铣刀41分层切削的进刀量；步骤五，加工第二条斜槽，先将旋转平台旋转一角度θ，该角度θ等于360°除以 设定的电枢支架上斜槽的总数，再依次重复步骤三至步骤四。本发明的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法主要是将铣刀的校调基准 确定在电枢支架的轴向中间位置，在镗铣床上使用铣刀逐渐加工出电枢支架上的斜槽的。铣刀的校调基准确定将对加工出的斜槽的结果起着至关重要的作用，下面分析一下斜槽的情况。设定α为斜槽的斜角，L为电枢支架的长度，X为电枢斜槽总的偏移量，R为电枢 支架外圆半径，H为校调基准位置的电枢斜槽的槽底至电枢支架中心的距离，h为校调基准 位置的电枢斜槽中心位置的深度与电枢支架某截面上的电枢斜槽中心位置的深度之差，β 为电枢支架的某截面上电枢斜槽中心位置的偏移基准位置的角度，S为斜槽中心位置处的 槽深。下面以不同的加工基准位置分析各斜槽的加工情况；(1)如以电枢支架的上端斜槽口的中心线为校调基准(见图3)，则电枢支架下端 和中间的斜槽中心位置偏移校调基准位置的量分别为下端槽口的相关尺寸计算公式如下
X tga*L............................................. (1)tg β =X/ (H+S) = X/ (R-h)............ (2)h =R-V R2 - X1.................................... (3)S= (R-H)-h.......................................(4)中间槽口的相关尺寸计算公式如下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)如以电枢支架中间槽口的中心线为校调基准(见图4)，则电枢支架上、下两端 斜槽中心位置的偏移量分别为上端槽口的相关尺寸计算公式如下-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)下端槽口的相关尺寸计算公式如下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)这个情况，上、下两端槽口斜槽中心位置的偏移量大小相等，且以电枢支架中间槽 口的校调基准点为对称点相对称。(3)如以电枢支架下端槽口的中心线为校调基准，则电枢支架上端和中间的斜槽 中心位置的偏移量与以上端槽口的中心线为校调基准相比，其大小相等，偏移方向正好与 其相反。由公式⑴可知，随着电枢支架长度的增加，斜槽中心位置的偏移量也相应增加， 换句话说，斜槽的位置越远离校调基准位置，斜槽中心位置的偏移量也越大；由公式(3)和(4)可知，随着斜槽中心位置的偏移量的增加，斜槽的深度将越来越浅；由公式(1)与(9)、 (13)；公式(2)与(10)、(14)；公式(4)与(12)、(16)可知，如以上端槽口的中心线为校调 基准，斜槽中心位置总的偏移量比以电枢支架中间槽口的中心线为校调基准的斜槽中心位 置总的偏移量大一倍，斜槽的偏移角β也相应增大，斜槽的深浅变化也比较大。综上分析，电枢支架的斜槽加工时，铣刀41的校调基准位置设定在电枢支架的轴 向中间位置最合适。电枢铁心是通过径向和圆周定位斜键与电枢支架斜槽定位的(见图1)，圆周定位 斜键31和径向定位斜键32是间隔地插置在相合的电枢铁心斜槽10和铁心内圆的键槽20 中。由于电枢冲片2内圆上的键槽20是向心的，因此，冲片叠装后，冲片将随着斜键逐渐旋 转角度，而电枢冲片2外圆上的键槽21仍旧是向心的，这样，电枢冲片2内圆上的键槽20 径向中心线与电枢支架1上斜槽10的中心线形成一个夹角β ’，只有在电枢支架斜槽加工 的基准位置上夹角β，等于0，在此位置，电枢支架斜槽中心线与电枢冲片键槽的中心线重 合，电枢支架斜槽、斜键、电枢冲片键槽在此位置的定位状态最佳。在上端槽口(见图5)， 圆周定位斜键31的a、c、e位置与键槽接触，在下端槽口，圆周定位斜键31的b、d、f位置 与键槽接触；在上端槽口，径向定位斜键32的C、D位置与键槽接触(见图6)，在下端槽口， 径向定位斜键32的A、B位置与键槽接触。由此可见，斜键打入键槽后，斜键是受扭力的，由 于电枢支架1的斜槽10中心线偏移电枢支架1的中心，由上述公式(12)、(16)可知，电枢 支架1的斜槽10上、 下两端槽口的深度最浅，又因电枢冲片2键槽20的深度是不变的，因 此，在电枢支架上、下两端的斜槽径向尺寸最小，径向定位斜键32打入键槽后，键槽两端先 受力，只有将斜键打到一定的紧量后才能使整个斜键和键槽受力。对于机加工而言，确定加工的基准位置是非常重要的，加工的基准位置选择正确， 将大大减少加工尺寸的误差，提高配合精度，保证产品质量。根据以上分析，在对电枢支架 斜槽的加工时，校调基准位置设定在电枢支架的中间位置是最合适的。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
一种直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法，其特征是，所述方法包括以下步骤步骤一，夹装工件，将所述电枢支架以直立的方式固定在镗铣床的旋转平台上；步骤二，调整旋转平台的角度，基于设计的所述电枢支架上的斜槽与电枢支架的轴线之间的夹角α，在所述旋转平台的下部垫置一块上下端面成一角度为α的垫块；步骤三，设置刀具的基准位，以所述电枢支架的轴向中间位置作为铣刀的校调基准定位；步骤四，分层加工第一条斜槽，所述铣刀先从所述校调基准定位的位置分别向上、向下垂直移动到需加工斜槽的上端、下端，然后所述铣刀边进刀边向下或向上垂直移动加工需加工斜槽，根据铣刀的铣削刚性和所述需加工斜槽的深度确定铣刀分层切削的进刀量；步骤五，加工第二条斜槽，先将所述旋转平台旋转一角度θ，再依次重复步骤三至步骤四。
2.根据权利要求1所述的直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法，其特征是，所 述角度θ等于360°除以设定的电枢支架上斜槽的总数。
全文摘要
本发明公开了一种直流电机转子的电枢支架上斜槽的加工方法，方法包括以下步骤步骤一，将所述电枢支架以直立的方式固定在镗铣床的旋转平台上；步骤二，基于设计的电枢支架上的斜槽与电枢支架的轴线之间的夹角α，在旋转平台的下部垫置一块上下端面成一角度为α的垫块；步骤三，以所述电枢支架的轴向中间位置作为铣刀的校调基准位；步骤四，所述铣刀先从所述校调基准定位的位置分别向上、下垂直移动到需加工斜槽的上、下端，然后铣刀边进刀边向下或向上垂直移动加工需加工斜槽，根据铣刀的铣削刚性和所述斜槽的深度确定铣刀分层切削的进刀量；步骤五，先将所述旋转平台旋转一角度θ，再依次重复步骤三至步骤四。
文档编号H02K15/14GK101820208SQ20101014958
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者滕文江, 陈健康 申请人:上海电气集团上海电机厂有限公司