電機(jī)制造工藝學(xué)分析.ppt

1 電機(jī)制造工藝 主講 閻治安教授西安交通大學(xué)電機(jī)教研室 2 電機(jī)制造工藝緒論 一 電機(jī)工藝特征 1 電機(jī)品種多容量 電壓 轉(zhuǎn)速 安裝方式 防護(hù) 冷卻方式的等級(jí)不同 2 零部件之間除機(jī)械聯(lián)系外還有磁 電 熱的相互作用 3 工藝內(nèi)容復(fù)雜除機(jī)械外 鐵心 繞組 換向器等的特有工藝特征 手工勞動(dòng)比重較大 4 材料的規(guī)格品種多 發(fā)展快 只是質(zhì)量難以穩(wěn)定除一般金屬結(jié)構(gòu)材料外 還有導(dǎo)磁材料 導(dǎo)電材料 絕緣材料 5 制造所需的非標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備也較多 3 二 內(nèi)容 1 電機(jī)零部件的機(jī)械加工部件 定子 轉(zhuǎn)子零件 機(jī)座 端蓋 轉(zhuǎn)軸 其他 出線盒等 2 鐵心制造工藝含沖片制造 沖片退火及絕緣處理 沖片疊壓 3 繞組制造工藝含線圈制造 繞組嵌裝 絕緣處理 4 鼠籠轉(zhuǎn)子制造工藝含鐵心疊壓 轉(zhuǎn)子鑄鋁或籠條焊接等 5 換向器 滑環(huán)及電刷裝置制造工藝 4 同樣的設(shè)計(jì) 材料 工藝制造對(duì)質(zhì)量影響甚大 例如某電機(jī)相差40 壽命差倍 絕緣耐壓強(qiáng)度可差80 故提高工藝質(zhì)量是很必要 5 二 電機(jī)制造工藝特點(diǎn) 1 電機(jī)生產(chǎn)類型 以機(jī)座量為計(jì)算單位 大量生產(chǎn) 規(guī)格穩(wěn)定 產(chǎn)量大批量生產(chǎn) 介于大量與單個(gè)生產(chǎn)之單個(gè)生產(chǎn) 規(guī)格變化大 產(chǎn)量少2 特點(diǎn) 1 大批量生產(chǎn) 2 中批量生產(chǎn) 3 單個(gè)式 小批量生產(chǎn) 6 三 電機(jī)工藝的制定原則 工藝的性質(zhì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì) 者 和生產(chǎn) 者 的 橋梁 1 電機(jī)工藝文件 1 指導(dǎo)技術(shù)操作 檢查用 工藝卡片 工藝守則 檢查規(guī)程 2 組織生產(chǎn)用 過程卡片 產(chǎn)品工藝流程表 2 編制工藝文件 依據(jù)以下四點(diǎn) 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求 2 零部件的批量大小 3 原材料或坯件的供應(yīng)情況 4 技術(shù)裝備和工作者技術(shù)情況 7 3 良好的工藝文件應(yīng)符合技術(shù)性 經(jīng)濟(jì)性 技術(shù)安全及勞動(dòng)條件 促進(jìn)新技術(shù)發(fā)展和工廠技術(shù)水平的提高 8 四 工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)論方法 分析不同工藝方案 方法 的工藝費(fèi)用 以選出在一定生產(chǎn)條件下的最經(jīng)濟(jì)的工藝方法 或方案 生產(chǎn)成本核算時(shí)必須包括全部費(fèi)用 而經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí)只分析比較不同工藝方案中費(fèi)用不同的部分 相同或相近的部分不再進(jìn)行比較 即可分為 不變費(fèi)用和可變費(fèi)用 可變費(fèi)用 工件原材料費(fèi)用 直接工資 通用機(jī)床設(shè)備 所占廠房的折舊費(fèi) 通用夾具 刀具 模具的折舊費(fèi) 不變費(fèi)用 專用機(jī)床設(shè)備及所占場(chǎng)地折舊費(fèi) 專用刀具 9 夾具和模具的費(fèi)用調(diào)整工作人員的工資 設(shè)兩種總工藝費(fèi)用 不同工藝方案的每件工藝費(fèi)用 工藝產(chǎn)量為 則兩種方案的總工藝費(fèi)用為 10 在曲線D點(diǎn) 產(chǎn)量為時(shí) 兩種工藝方案費(fèi)用相等 當(dāng)時(shí) 第2種工藝方案較經(jīng)濟(jì) 反之 第1種較經(jīng)濟(jì) 為了開展經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作 工藝人員除應(yīng)熟悉各種工藝方法外 還須掌握有關(guān)經(jīng)濟(jì)資料 可以突進(jìn)工藝工作的提高 11 第一篇電機(jī)零部件的機(jī)械加工 含義 即金屬切削加工 也就是用刀具切去毛坯上多余的部分 以獲取所需要的幾何形狀 尺寸和表面光潔度的零部件的加工過程 常用的機(jī)械加工方法是車 銑 刨 磨 鉆等 小型YD制造廠 機(jī)械加工設(shè)備約占50 總勞動(dòng)量中機(jī)械加工約占25 30 鑄件 鍛件 焊件制造的準(zhǔn)確度不斷提高 機(jī)械加工可減少 要加工的零部件有機(jī)座 端蓋 軸 轉(zhuǎn)子支架 轉(zhuǎn)子 定子 軸承蓋 換向器 滑環(huán)及大型電機(jī)的底板 軸承座 軸瓦等 12 第1章電機(jī)零部件機(jī)械加工的一般問題 互換性和機(jī)械加工的特點(diǎn)一 電機(jī)零部件的互換性同樣規(guī)格的零部件可以互相調(diào)換使用的性質(zhì)稱為零件或者部件的互換性 以便專業(yè)化生產(chǎn) 降低產(chǎn)品成本 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 為保證電機(jī)能夠互換安裝 保證其電氣性能 需要嚴(yán)格控制下列尺寸 1 自軸中心至底腳平面的高度 即中心高H 2 軸伸直徑D和長(zhǎng)度E 鍵槽寬度F和軸槽深G 13 3 底腳孔的橫向中心距離A及其對(duì)中心線的距離A 2 4 底腳孔的軸向中心距離B以及軸伸肩至第一個(gè)底腳孔的距離C 5 底腳孔直徑K 6 定子內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子 或電樞 外徑 7 端蓋和機(jī)座止口的配合尺 8 軸承與軸承檔和軸承空的配合尺寸 9 外風(fēng)扇和外滑環(huán)與軸伸的配合尺寸 其中A B C D G為保證電機(jī)互換使用的主要安裝尺寸 14 二 電機(jī)加工的特點(diǎn) 1 空氣隙對(duì)電機(jī)性能的影響很大 2 電機(jī)機(jī)座和端益的結(jié)構(gòu)剛性較差 裝夾和加工時(shí)容易產(chǎn)生變形 要注意 3 對(duì)于帶有絕緣材料的零部件 如定轉(zhuǎn)子等 加工時(shí)小心破壞絕緣材料和導(dǎo)電材料 4 對(duì)于導(dǎo)磁零件 切削應(yīng)力不應(yīng)過大 以免降低導(dǎo)磁性能和增大鐵耗 15 公差配合 形位公差與表面光潔度三個(gè)方面是用來衡量零部件加工的質(zhì)量的 一 公差與配合GB1800 79規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20級(jí) 即IT01 IT0 ITl至ITl8等級(jí)依次降低 IT 表示標(biāo)準(zhǔn)公差 IT14 IT18為非配合尺寸 電機(jī)零部件常用IT6 IT11 零件之間的配合性質(zhì)隨著使用要求的不同而異 配合分間隙配合 過盈配合和過渡配合三類 間隙配合 孔軸配合時(shí) 孔減去軸的尺寸為正時(shí) 過盈配合 僅在極少數(shù)用 軸和轉(zhuǎn)子內(nèi)徑孔軸配合時(shí) 孔減去軸的尺寸為負(fù) 過渡配合 孔軸配合時(shí) 孔減去軸的尺寸 公差帶相互交疊 16 基準(zhǔn)制分基孔制 基軸制及混合制三種基孔制 基準(zhǔn)孔的代號(hào)為H 下偏差為0 上偏差正值 基軸制 基軸的代號(hào)為h 上偏差為0 下偏差為負(fù)值 混合制 例如1 端蓋軸承室內(nèi)徑與滾動(dòng)軸承外徑的配合 采用基軸制 J7 h6 2 特殊需要時(shí) 孔 軸的公差帶組成配合 采用混合制J7 f8 表示軸承室內(nèi)徑用基軸制 軸承蓋止口用基孔制 電機(jī)中凡與沖片疊壓件配合的部位大都采用混合制 GB1800 79具體公差帶值 一般孔比軸要低一級(jí)配合 因孔比軸加工困難 選擇配合與公差時(shí) 思路如下 17 18 電機(jī)一般配合推薦值 1 轉(zhuǎn)軸軸承檔外徑與軸承內(nèi)徑中小型YD用 基孔制過渡 2 端蓋軸承與軸承的外徑 中小型YD或基軸過渡 3 機(jī)座止口與端蓋止口小型YD 4 軸承端蓋止口與端蓋軸承中小型YD基軸制過渡間隙配合 5 軸伸外徑 or注 光滑圓柱面結(jié)合公差與配合1 尺寸公差指允許尺寸的變動(dòng)量 19 2 公差帶是限制尺寸變動(dòng)的區(qū)域 3 尺寸偏差指某一個(gè)尺寸減其基本吃困所得的基本代數(shù)差 上偏差 下偏差 20 二 形位公差 行為誤差是客觀存在的 為了滿足產(chǎn)品的性能要求 在圖紙上必須規(guī)定相應(yīng)的公差和公差帶 以便對(duì)形狀位置誤差進(jìn)行控制 形位公差是一個(gè)給定值 它是被測(cè)要素的實(shí)際形狀相對(duì)于理想形狀所允許的最大變化量 公差是一個(gè)區(qū)域 1 項(xiàng)目符號(hào) 21 22 2 公差框格符號(hào) 1 在圖樣上標(biāo)注形位公差時(shí) 一般都用公差框格符號(hào) 表明對(duì)被測(cè)要素的形位精度要求 2 用細(xì)實(shí)線畫 圖上有4種形式 1 兩格型一般用于形狀公差2 三格型常用于單一基準(zhǔn) 23 3 四格型用于有基準(zhǔn)體系的位置公差 有時(shí)也用于輪廓度公差 第三格為第一基準(zhǔn)的字母 第四格為第二基準(zhǔn)的字母 4 五格型用于位置公差 第3 4 5格依次為第一 二 三基準(zhǔn)的字母 24 三 基準(zhǔn)符號(hào) 代號(hào) 目標(biāo)代號(hào) 1 基準(zhǔn)符號(hào) 國際上 用或?qū)儆贗SO標(biāo)準(zhǔn) 用于基準(zhǔn)要素與被測(cè)要素接近的情況 2 基準(zhǔn)代號(hào) ISO標(biāo)準(zhǔn) or A為基準(zhǔn)字母 其它也可 3 基準(zhǔn)目標(biāo)代號(hào)上面區(qū)間填寫面目標(biāo)的大小 例子為面目標(biāo)大小為 而點(diǎn) 線目標(biāo)不填寫 下方區(qū)間填寫代表基準(zhǔn)字母 說明 1 基準(zhǔn)目標(biāo)為點(diǎn)時(shí) 用 X表示 25 2 基準(zhǔn)目標(biāo)為線時(shí)3 當(dāng)基準(zhǔn)目標(biāo)為局部表面時(shí) 用雙點(diǎn)劃線繪出局部表面的圖形 并畫出的細(xì)剖面線 26 四 形位誤差分布限制符號(hào) 1 被測(cè)要素的形位誤差需要限制時(shí) 用此符號(hào) 2 分布類型 符號(hào) 圖示如下 27 28 中凸型 說明 被測(cè)要素存在形位誤差時(shí) 只允許兩端向中間材料連續(xù)增加 例如車床安裝時(shí) 中間凸起耐磨 29 中凹形 說明 被測(cè)要素存在形位誤差時(shí) 只允許兩端向中間材料不斷減少 30 單向型 說明被測(cè)要素存在形位誤差時(shí) 只允許自左端向右誤差逐漸減少 單向形 說明 被測(cè)要素存在形位誤差時(shí) 只允許自左端向右誤差逐漸增加 31 五 其它有關(guān)符號(hào) 1 理論正確尺寸表示該尺寸沒有公差是理論上的尺寸 是零件的基本尺寸 32 2 包容原則符號(hào)包容原則 要求實(shí)際要素處 位于具有理想形狀的包容面內(nèi)的一種公差原理 而該理想形狀的尺寸應(yīng)為最大實(shí)際尺寸 說明 要求零件實(shí)體不超過20mm的最大實(shí)體邊界 33 3 最大實(shí)體原則 被測(cè)要素或基準(zhǔn)要素偏高最大實(shí)體狀態(tài)而形狀定向 定位獲得補(bǔ)償值的一種公差原則 34 Maximummaterialcondition最大實(shí)體狀態(tài) MMC 最大實(shí)體狀態(tài) MMC 指實(shí)際尺寸在公差范圍內(nèi) 具有材料最多時(shí)的狀態(tài) 最小實(shí)體狀態(tài) LMC Leastmaterialcondition三種公差原則 獨(dú)立原則 尺寸公差與形位公差分別滿足要求 包容原則 行為公差值可小于尺寸公差 有專書論述 最大實(shí)體原則 只能用于中心要素 應(yīng)用于被測(cè)要素自由裝配 35 4 延伸公差帶符號(hào) 此符號(hào)表示 給出的形位公差帶為 延伸公差帶 36 6 形位誤差等級(jí) 按GB1184 80附錄規(guī)定 1 圓度和圓柱度兩個(gè)項(xiàng)目分別劃分三個(gè)公差度等級(jí) 即0 1 2 12 0為最高級(jí) 2 位置公差度未劃分公差等級(jí) 只規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值系列 18種 IT01 IT0 IT1 IT16 3 線和面輪廓度規(guī)定公差等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值視設(shè)計(jì)要求定 因它一般不做配合用 4 直線度 平面度 垂直度 平行度 傾斜度 同軸度 對(duì)稱度 圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)九種公差項(xiàng)目各劃分十二個(gè)公差等級(jí) 即1 12 其中1級(jí)為最高級(jí) 依次減低 37 具體公差帶值GB1801 79 一般孔比軸要低一等級(jí)配合 因孔比軸加工困難 選擇配合與公差時(shí) 思路 有無相對(duì)運(yùn)動(dòng) 38 三 表面粗糙度GB1031 83GB3505 83 1 定義加工表面上具有的某一定間距內(nèi)峰 谷所組成的微觀幾何形狀特征 2評(píng)定零件表面粗糙度的等級(jí) 分為三類輪廓算術(shù)平均差 最常用 其表示可略去輪廓最大高度輪廓圍觀不平度 點(diǎn)度 39 定義 在取樣長(zhǎng)度內(nèi) 測(cè)量方向的輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間距離絕對(duì)值的算術(shù)平均值 3 圖樣畫法 40 41 5 代號(hào)意義例 表示用任意方法獲得的表面 的最大允許值為6 3um 用去除材料方法獲得的表面 的最大允許值為6 3um 最小允許值為3 2um 用不去除材料的方法獲得的表面 的最大允許值為200um 用去除材料方法獲得的表面 的最大允許值為3 2um 的最大允許值為12 5um 42 說明 機(jī)械制圖經(jīng)驗(yàn) 43 44 一般a 25c 10或5 A0 A1 A2圖c值為10 二 圖線 GB4457 4