《電機制造工藝學》PPT課件.ppt

電機制造工藝,主講：閻治安 教授 西安交通大學電機教研室,1,電機制造工藝 緒論,一、電機工藝特征 （1）電機品種多 容量、電壓、轉(zhuǎn)速、安裝方式、防護、冷卻方式的等級不同； （2）零部件之間除機械聯(lián)系外還有磁、電、熱的相互作用； （3）工藝內(nèi)容復雜 除機械外，鐵心、繞組、換向器等的特有工藝特征，手工勞動比重較大。 （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，還有導磁材料、導電材料、絕緣材料； （5）制造所需的非標準工藝裝備也較多。,2,二、內(nèi)容,（1）電機零部件的機械加工部件：定子、轉(zhuǎn)子 零件：機座、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,3,同樣的設計、材料、工藝制造對質(zhì)量影響甚大，例如某電機 相差 40%，壽命差 倍，絕緣耐壓強度可差80%，故提高工藝質(zhì)量是很必要 。,4,二、電機制造工藝特點,1、電機生產(chǎn)類型（以機座量為計算單位） 大量生產(chǎn)：規(guī)格穩(wěn)定，產(chǎn)量大 批量生產(chǎn)：介于大量與單個生產(chǎn)之 單個生產(chǎn)：規(guī)格變化大，產(chǎn)量少 2、特點 （1）大批量生產(chǎn) （2）中批量生產(chǎn) （3）（單個式）小批量生產(chǎn),5,三、電機工藝的制定原則,工藝的性質(zhì)是產(chǎn)品設計（者）和生產(chǎn)（者）的“橋梁”。 1、電機工藝文件 （1）指導技術操作、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： （1）產(chǎn)品設計圖紙的技術要求 （2）零部件的批量大小 （3）原材料或坯件的供應情況 （4）技術裝備和工作者技術情況,6,3、良好的工藝文件應符合 技術性、經(jīng)濟性、技術安全及勞動條件、促進新技術發(fā)展和工廠技術水平的提高。,7,四、工藝方案的經(jīng)濟評論方法,分析不同工藝方案（方法）的工藝費用，以選出在一定生產(chǎn)條件下的最經(jīng)濟的工藝方法（或方案）。生產(chǎn)成本核算時必須包括全部費用，而經(jīng)濟評價時只分析比較不同工藝方案中費用不同的部分。（相同或相近的部分不再進行比較）即可分為：不變費用和可變費用。 可變費用：工件原材料費用、直接工資、通用機床設備、所占廠房的折舊費、通用夾具、刀具、模具的折舊費。 不變費用:專用機床設備及所占場地折舊費、專用刀具,8,夾具和模具的費用調(diào)整工作人員的工資。 設兩種總工藝費用: 不同工藝方案的每件工藝費用： 工藝產(chǎn)量為： 則兩種方案的總工藝費用為：,9,10,在曲線D點，產(chǎn)量為 時，兩種工藝方案費用相等。當 時，第2種工藝方案較經(jīng)濟！反之，第1種較經(jīng)濟。 為了開展經(jīng)濟評價工作，工藝人員除應熟悉各種工藝方法外，還須掌握有關經(jīng)濟資料，可以突進工藝工作的提高,第一篇 電機零部件的機械加工,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。 常用的機械加工方法是車、銑、刨、磨、鉆等。小型YD制造廠，機械加工設備約占50%，總勞動量中機械加工約占25-30%，鑄件、鍛件、焊件制造的準確度不斷提高，機械加工可減少。 要加工的零部件有機座、端蓋、軸、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)子、定子、軸承蓋、換向器、滑環(huán)及大型電機的底板、軸承座、軸瓦等。,11,第1章 電機零部件機械加工的一般問題,12,互換性和機械加工的特點 一、電機零部件的互換性 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，提高勞動生產(chǎn)率。為保證電機能夠互換安裝、保證其電氣性能，需要嚴格控制下列尺寸： 1、自軸中心至底腳平面的高度，即中心高H； 2、軸伸直徑D和長度E，鍵槽寬度F和軸槽深G；,3、底腳孔的橫向中心距離A及其對中心線的距離A2； 4、底腳孔的軸向中心距離B以及軸伸肩至第一個底腳孔的距離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為保證電機互換使用的主要安裝 尺寸。,13,二、電機加工的特點,1、空氣隙對電機性能的影響很大； 2、電機機座和端益的結(jié)構(gòu)剛性較差，裝夾和加工時容易產(chǎn)生變形，要注意！ 3、對于帶有絕緣材料的零部件，如定轉(zhuǎn)子等，加工時小心破壞絕緣材料和導電材料； 4、對于導磁零件，切削應力不應過大，以免降低導磁性能和增大鐵耗。,14,公差配合、形位公差與表面光潔度三個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)定標準公差分為20級。即IT01、IT0、ITl至ITl8等級依次降低。“IT”表示標準公差；IT14-IT18為非配合尺寸。電機零部件常用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，孔減去軸的尺寸為正時。 過盈配合：僅在極少數(shù)用，軸和轉(zhuǎn)子內(nèi)徑孔軸配合時，孔減去軸的尺寸為負。 過渡配合：孔軸配合時，孔減去軸的尺寸，公差帶相互交疊。,15,基準制分基孔制、基軸制及混合制三種 基孔制：基準孔的代號為H，下偏差為0，上偏差正值。 基軸制：基軸的代號為h，上偏差為0，下偏差為負值。 混合制： 例如 1、端蓋軸承室內(nèi)徑與滾動軸承外徑的配合， 采用基軸制，J 7h 6； 2、特殊需要時，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配合（因孔比軸加工困難）。選擇配合與公差時，思路如下：,16,17,電機一般配合推薦值,（1）轉(zhuǎn)軸軸承檔外徑與軸承內(nèi)徑中小型YD用 ?；字七^渡 （2）端蓋軸承與軸承的外徑，中小型YD 或 基軸過渡。 （3）機座止口與端蓋止口 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 指允許尺寸的變動量。,18,2、公差帶 是限制尺寸變動的區(qū)域。 3、尺寸偏差 指某一個尺寸減其基本吃困所得的基本代數(shù)差（上偏差、下偏差）,19,二、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)定相應的公差和公差帶，以便對形狀位 置誤差進行控制。 形位公差是一個給定值，它是被測要素的實際形狀相 對于理想形狀所允許的最大變化量，公差是一個區(qū)域。 1、項目符號,20,21,2、公差框格符號,（1）在圖樣上標注形位公差時，一般都用公差框格符號。（表明對被測要素的形位精度要求） （2）用細實線畫(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,22,3、四格型 用于有基準體系的位置公差，有時也用于輪廓度公差，第三格為第一基準的字母，第四格為第二基準的字母； 4、五格型 用于位置公差，第3、4、5格依次為第一、二、三基準的字母,23,三、基準符號、代號、目標代號,1、基準符號 （ 國際上，用 或 屬于ISO標準） 用于基準要素與被測要素接近的情況。 2、基準代號 （ISO標準， or ） A為基準字母，其它也可。 3、基準目標代號 上面區(qū)間填寫面目標的大?。ɡ?為面目標大小為 ），而點、線目標不填寫，下方區(qū)間填寫代表基準字母。 說明（1）基準目標為點時，用“X表示。,24,2、基準目標為線時 3、當基準目標為局部表面時，用雙點劃線繪出局部表面的圖形，并畫出 的細剖面線。,25,四、形位誤差分布限制符號,（1）被測要素的形位誤差需要限制時，用此符號。 （2）分布類型、符號、圖示如下：,26,27,中凸型（+） 說明：被測要素存在形位誤差時，只允許兩端向中間材料連續(xù)增加。（例如車床安裝時，中間凸起耐磨。）,28,中凹形（ ） 說明：被測要素存在形位誤差時，只允許兩端向中間材料不斷減少。,29,單向型（ ） 說明 被測要素存在形位誤差時，只允許自左端向右誤差逐漸減少。 單向形（ ） 說明：被測要素存在形位誤差時，只允許自左端向右誤差逐漸增加。,30,五、其它有關符號,（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。,31,（2）包容原則符號 包容原則，要求實際要素處，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為最大實際尺寸。 說明：要求零件實體不超過20mm的最大實體邊界。,32,（3）最大實體原則,被測要素或基準要素偏高最大實體狀態(tài)而形狀定向、定位獲得 補償值的一種公差原則。,33,Maximum material condition 最大實體狀態(tài)-（MMC） 最大實體狀態(tài)（MMC）：指實際尺寸在公差范圍內(nèi)，具有材料最多時的狀態(tài)。 最小實體狀態(tài)（LMC），Least material condition 三種公差原則： 獨立原則：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； 最大實體原則：只能用于中心要素，應用于被測要素自由裝配；,34,（4）延伸公差帶符號,此符號表示，給出的形位公差帶為“延伸公差帶”；,35,6、形位誤差等級（按GB1184-80附錄規(guī)定）,（1）圓度和圓柱度兩個項目分別劃分三個公差度等級，即0，1，2，-，12。0為最高級。 （2）位置公差度未劃分公差等級，只規(guī)定“標準公差數(shù)值系列”18種：IT01、IT0、IT1-IT16. （3）線和面輪廓度規(guī)定公差等級和標準公差數(shù)值視設計要求定，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、對稱度、圓跳動和全跳動九種公差項目各劃分十二個公差等級，即1-12.其中1級為最高級，依次減低。,36,具體公差帶值 GB1801-79,一般孔比軸要低一等級配合（因孔比軸加工困難）。 選擇配合與公差時，思路：有無相對運動,37,三、表面粗糙度 GB1031-83 GB3505-83,1、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 評定零件表面粗糙度的等級，分為三類 輪廓算術平均差（最常用），其表示可略 去 輪廓最大高度 輪廓圍觀不平度+點度,38,定義：,：在取樣長度內(nèi)，測量方向的輪廓線上的點與基準線之間距離絕對值的算術平均值。 3、 圖樣畫法,39,40,5、代號意義 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。,41,說明：機械制圖 經(jīng)驗,42,43,一般 a=25 c=10或5（A0、A1、A2圖c值為10）. 二、圖線（GB4457.4-84） 粗實線（ ） 虛線