李慧娟

【摘 要】目前，現(xiàn)代機械制造工藝屬于制造行業(yè)研究的熱點領(lǐng)域。中國是一個制造大國，機械工業(yè)市場規(guī)模十分強大，在制造設(shè)備方面，與工業(yè)發(fā)達國家相比較中國的機械制造設(shè)備還相當(dāng)落后，還有很大的差距。本文針對這一研究領(lǐng)域的錐形電動機機軸加工工藝現(xiàn)狀進行了深入分析與研究。

【關(guān)鍵詞】加工工藝；先進制造技術(shù)；錐形電動機

一、機械加工工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與分析

隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，機械制造行業(yè)也發(fā)生的巨大的變化，數(shù)字化加工已經(jīng)慢慢成為制造行業(yè)的主流，零件加工精度也越來越高，檢驗設(shè)備越來越精確，自動化程度也越來越高。但在許多企業(yè)引進了先進的設(shè)備，而在加工過程中上仍舊采用傳統(tǒng)的加工工藝，沒有結(jié)合實際更新工藝，僅僅只是滿足精度的提高，并沒有合理的使用機床，使機床的性能沒有充分的發(fā)揮，從而造成了一種無形的資源浪費。節(jié)約能源是當(dāng)今社會所研究的一個熱門話題，制造行業(yè)也不例外。

中國是一個制造大國。目前，中國的制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)僅次于美國、日本、德國而居世界第四位。中國的機械工業(yè)市場規(guī)模十分強大，已經(jīng)擁有企業(yè)4萬多家、機床300多萬臺、在職職工的工業(yè)體系900多萬。盡管如此，與工業(yè)發(fā)達國家相比較，還存在很大的差距。

在制造設(shè)備方面，與工業(yè)發(fā)達國家相比較中國的機械制造設(shè)備還相當(dāng)落后，還有很大的差距。而機械制造業(yè)中，影響加工水平的重要因素有機床、刀具、夾具、量具等設(shè)備。很多高精度高要求的零部件我們還不能完全自己生產(chǎn)制造，很大程度上依靠進口，機械制造業(yè)的發(fā)展因此受到了很大程度上的限制。眾所周知，美國有集成電路和航天器，德國有汽車，日本機械制造，他們在這些領(lǐng)域都享有壟斷的先進技術(shù)優(yōu)勢，形成了獨、特、高的產(chǎn)品，占領(lǐng)了世界市場的制高點，而擁有先進的制造設(shè)備是他們成功的保障。相比之下，中國的制造技術(shù)和工藝裝備都顯得非常很落后，在制造技術(shù)不但沒有掌握國際的先進制造技術(shù)，而且大多是依賴引進技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品，高尖端新型的技術(shù)含量并不高。目前，我國大多數(shù)企業(yè)使用的設(shè)備還是普通設(shè)備，數(shù)控機床、精密設(shè)備不足5%。機械制造工藝沒有及時更新與完善，很多企業(yè)的設(shè)備有所改進，但工藝還保持原始狀態(tài)，優(yōu)質(zhì)、高效、低耗工藝的普及率不足10%。高精密、大型儀器儀表等設(shè)備多數(shù)都是依靠進口，重型和大型成套工藝裝備方面非常落后，而且。許多機械中精度較高的關(guān)鍵零部件，我國市場有60% 以上的是外國產(chǎn)品。

在制造工藝方面。特別是近年來，隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，尤其是微電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的高端新型技術(shù)在機械制造行業(yè)中得到運用。同機械工業(yè)發(fā)達國家相比較，我國產(chǎn)品質(zhì)量在很大程度上還有待提高，很重要一方面取決于產(chǎn)品的制造工藝。目前，我國工業(yè)仍然是以傳統(tǒng)加工方式為主體，這就使得我國機械制造工藝水平的提高受到限制。而在工業(yè)較發(fā)達的國家，已經(jīng)廣泛的將納米技術(shù)、激光技術(shù)、電磁技術(shù)等精密技術(shù)應(yīng)用到了機械加工中，形成了各種高端新型加工方法。但是在中國的普及率不高，還有待開發(fā)。機械制造技術(shù)及機械制造工藝的落后，嚴重影響我國機械制造行業(yè)的發(fā)展。

我國的機械工業(yè)制造與世界先進制造水平還有很大的差距，特別是在工藝、管理等方面。市場競爭越來越激烈，制造業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略不斷發(fā)生變化，產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)規(guī)模、市場響應(yīng)速度相應(yīng)成為成為企業(yè)的經(jīng)營目標。因此，要求機械制造工藝必須適應(yīng)這種變化?，F(xiàn)代制造工藝是在不斷變化和發(fā)展的傳統(tǒng)機械制造基礎(chǔ)上逐步形成的一種工藝制造技術(shù)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和傳統(tǒng)高新技術(shù)化的結(jié)果。

電動機機軸的制造工藝同樣存在上述所說的問題，因此分析研究錐形電動機機軸的加工工藝有十分重要的意義。

二、錐形電動機的結(jié)構(gòu)

（一）ZD1系列起升電動機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：

ZD1系列電機為臥式電動機，采用圓錐面制動器，輸出端軸伸為矩形花鍵，機座不帶底腳，前端蓋有凸緣，安裝孔在前端蓋凸緣上。ZD1型錐形轉(zhuǎn)子電動機為封閉式結(jié)構(gòu)，冷卻方式為自扇冷式IC0141，絕緣等級為B級。

錐形轉(zhuǎn)子電動機特有的結(jié)構(gòu)，是由風(fēng)扇制動輪、錐形制動環(huán)組成，與后蓋錐形面形成整個剎車系統(tǒng)（如圖1-1所示）。

圖1-1 錐形轉(zhuǎn)子電動機結(jié)構(gòu)

（二）錐形電動機的基本結(jié)構(gòu)

1.定子部分（如圖1-2所示）

定子鐵芯：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成——導(dǎo)磁部分。

定子繞組：放在定子鐵芯內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分

機座：固定定子鐵芯及端蓋，具有較強的機械強度和剛度。

圖1-2 定子

2.轉(zhuǎn)子部分

轉(zhuǎn)子鐵芯：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。

轉(zhuǎn)子繞組：鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子

鼠籠式轉(zhuǎn)子（如圖1-3所示）：轉(zhuǎn)子鐵心的每個槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個多相對稱短路繞組。

圖1-3 鼠籠式轉(zhuǎn)子

繞線式轉(zhuǎn)子（如圖1-4所示）：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。

圖1-4 繞線式轉(zhuǎn)子

（三）錐形電動機的工作原理及應(yīng)用

ZD1系列錐形轉(zhuǎn)子制動三相異步電動機是與制動器合為一體的電機產(chǎn)品。通電時制動器脫開，電機旋轉(zhuǎn)；斷電時，制動器閉合，電機立即制動。

ZD1系列錐形轉(zhuǎn)子電機是電動葫蘆的起升電動機，或用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大速制動的場合中應(yīng)用非常廣泛。ZD1系列錐形轉(zhuǎn)子電機采用50Hz，380V電源。基準工作制S3，負載持續(xù)率25%，通電起動次數(shù)為每小時120次。

ZD1系列錐形轉(zhuǎn)子電機具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，啟動轉(zhuǎn)矩大，制動迅速可靠，工作平穩(wěn)準確，控制簡便，安裝調(diào)整方便，使用安全等特點。它適應(yīng)頻繁起動，制動和正反轉(zhuǎn)交替運行的場合。

三、錐形電動機機軸加工工藝內(nèi)容的研究

研究錐形電動機機軸加工工藝內(nèi)容，重點分析錐形電動機機軸加工工藝的思路和方法。在工藝設(shè)計過程中，討論并選用毛坯的類型，研究工藝路線的擬定的合理性，工藝路線的安排是否合理，直接影響加工的成本，一個零件的工藝路線可以有很多種，加工順序的安排不同，設(shè)備的選用不同，最后的結(jié)果就會不同。分析研究加工順序的安排原則原則，得出了工序集中和工序分散兩個原則的應(yīng)用，所謂的集中和分散，只是相對而言的，并沒有嚴格的界線。

工藝路線擬定是加工工藝方案的核心部分，主要計算研究生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、加工的設(shè)備和工藝裝備、加工余量、加工順序和工序尺寸等內(nèi)容。這一過程中主要用到的解決方法是計算法和查表法，設(shè)計結(jié)果以工藝文件的形式給出，整個方案中的設(shè)計參數(shù)，設(shè)計內(nèi)容最終全部體現(xiàn)在工藝文件中，便于指導(dǎo)工人技術(shù)生產(chǎn)。

一個工藝方案是否需要優(yōu)化，重點分析工藝成本，主要通過分析研究該套工藝方案實施過程中所需的固定費用和變動費用。降低變動費用應(yīng)從降低單件零件或產(chǎn)品消耗著手，而降低固定費用則應(yīng)從提高產(chǎn)量和減少費用的絕對值著手。

“高品質(zhì)，低成本，高效率，”這是企業(yè)在生產(chǎn)中始終追求的目標，必然也成為產(chǎn)品加工工藝設(shè)計所追求的目標，尤其在市場競爭激烈的今天，研究適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的錐形電動機機軸加工工藝是有重要意義的。

四、錐形電動機機軸加工工藝研究的意義

電動機在國民經(jīng)濟生產(chǎn)應(yīng)用非常廣泛，電動機內(nèi)部零件的加工質(zhì)量好壞直接影響電動機的裝配及使用性能，電動機性能的好壞對各行各業(yè)或多或少都有影響，電動機機軸是電動機中一個非常重要的零件，其加工質(zhì)量直接影響電動機的性能，而加工工藝方案的合理與否直接影響零件的加工質(zhì)量，所以通過分析研究電動機機軸加工工藝的現(xiàn)狀對工藝優(yōu)化有著非常重要的意義。

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