錐形電動機軸加工工藝發展現狀分析與研究

李慧娟

（咸寧職業技術學院，湖北 咸寧 437100）

錐形電動機軸加工工藝發展現狀分析與研究

李慧娟

（咸寧職業技術學院，湖北 咸寧 437100）

目前，現代機械制造工藝屬于制造行業研究的熱點領域。中國是一個制造大國，機械工業市場規模十分強大，在制造設備方面，與工業發達國家相比較中國的機械制造設備還相當落后，還有很大的差距。文章針對這一研究領域的錐形電動機機軸加工工藝現狀進行了深入分析與研究。

加工工藝；先進制造技術；錐形電動機

1 機械加工工藝的發展現狀與分析

隨著微電子技術和計算機技術的快速發展，機械制造行業也發生的巨大的變化，數字化加工已經慢慢成為制造行業的主流，零件加工精度也越來越高，檢驗設備越來越精確，自動化程度也越來越高。但在許多企業雖然引進了先進的設備，但在加工過程中上仍舊采用傳統的加工工藝，沒有結合實際更新工藝，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地發揮，從而造成了一種無形的資源浪費。

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

在制造設備方面，與工業發達國家相比較中國的機械制造設備還相當落后，還有很大的差距。而機械制造業中，影響加工水平的重要因素有機床、刀具、夾具、量具等設備。很多高精度高要求的零部件我國還不能完全自己生產制造，很大程度上依靠進口，機械制造業的發展因此受到了很大程度地限制。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，他們在這些領域都享有壟斷的先進技術優勢，形成了獨、特、高的產品，占領了世界市場的制高點，而擁有先進的制造設備是他們成功的保障。相比之下，中國的制造技術和工藝裝備都顯得非常落后，在制造技術不但沒有掌握國際的先進制造技術，而且大多是依賴引進技術生產產品，高尖端新型的技術含量并不高。目前，我國大多數企業使用的設備還是普通設備，數控機床、精密設備不足5%。機械制造工藝沒有及時更新與完善，很多企業的設備有所改進，但工藝還保持原始狀態，優質、高效、低耗工藝的普及率不足10%。高精密、大型儀器儀表等設備多數都是依靠進口，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鍵零部件,我國市場有60%以上的是外國產品。

在制造工藝方面。特別是近年來，隨著科學技術日新月異的發展，尤其是微電子信息技術、計算機技術的迅速發展，越來越多的高端新型技術在機械制造行業中得到運用。同機械工業發達國家相比較，我國產品質量在很大程度上還有待提高，很重要的方面取決于產品的制造工藝。目前，我國工業仍然是以傳統加工方式為主體，這就使得我國機械制造工藝水平的提高受到限制。而在工業較發達的國家，已經廣泛地將納米技術、激光技術、電磁技術等精密技術應用到了機械加工中，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。機械制造技術及機械制造工藝的落后，嚴重影響我國機械制造行業的發展。

我國的機械工業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，制造業的經營戰略不斷發生變化，產品質量、生產成本、生產規模、市場響應速度相應成為企業的經營目標。因此，要求機械制造工藝必須適應這種變化。現代制造工藝是在不斷變化和發展的，傳統機械制造基礎上逐步形成的一種工藝制造技術，是高新技術產業化和傳統高新技術化的結果。

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。

2 錐形電動機的結構

（1）ZD1系列起升電動機產品結構。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型錐形轉子電動機為封閉式結構，冷卻方式為自扇冷式IC0141，絕緣等級為B級。

錐形轉子電動機特有的結構，是由風扇制動輪、錐形制動環組成，與后蓋錐形面形成整個剎車系統（如圖1所示）。

圖1 錐形轉子電動機結構

圖2 定子

（2）錐形電動機的基本結構。①定子部分（如圖2所示）。定子鐵芯：由導磁性能很好的硅鋼片疊成——導磁部分。定子繞組：放在定子鐵芯內圓槽內——導電部分。機座：固定定子鐵芯及端蓋，具有較強的機械強度和剛度。②轉子部分。轉子鐵芯：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。轉子繞組：鼠籠式轉子和繞線式轉子。鼠籠式轉子：轉子鐵心的每個槽內插入一根裸導條，形成一個多相對稱短路繞組。繞線式轉子：轉子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉子鐵心槽內。

（3）錐形電動機的工作原理及應用。ZD1系列錐形轉子制動三相異步電動機是與制動器合為一體的電機產品。通電時制動器脫開，電機旋轉；斷電時，制動器閉合，電機立即制動。

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

ZD1系列錐形轉子電機具有結構緊湊、體積小、質量輕、啟動轉矩大、制動迅速可靠、工作平穩準確、控制簡便、安裝調整方便、使用安全等特點。它適應頻繁起動、制動和正反轉交替運行的場合。

3 錐形電動機機軸加工工藝內容的研究

研究錐形電動機機軸加工工藝內容，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，設備的選用不同，最后的結果就會不同。分析研究加工順序的安排原則，得出了工序集中和工序分散兩個原則的應用，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，主要計算研究生產綱領、生產類型、加工的設備和工藝裝備、加工余量、加工順序和工序尺寸等內容。這一過程中主要用到的解決方法是計算法和查表法，設計結果以工藝文件的形式給出，整個方案中的設計參數，設計內容最終全部體現在工藝文件中，便于指導工人技術生產。

一個工藝方案是否需要優化，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。降低變動費用應從降低單件零件或產品消耗著手，而降低固定費用則應從提高產量和減少費用的絕對值著手。“高品質，低成本，高效率，”這是企業在生產中始終追求的目標，必然也成為產品加工工藝設計所追求的目標，尤其在市場競爭激烈的今天，研究適應現代制造技術的錐形電動機機軸加工工藝是有重要意義的。

4 錐形電動機機軸加工工藝研究的意義

電動機在國民經濟生產應用非常廣泛，電動機內部零件的加工質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量，所以通過分析研究電動機機軸加工工藝的現狀對工藝優化有著非常重要的意義。

［1］王亞杰.論我國工程機械發展趨勢［J］.改革與開放，2009，118（1）：74.

［2］吳劍波，孫多志.淺析我國機械制造技術的現狀及發展方向［J］.民營科技，2010，（2）：109.

李慧娟，主要研究方向：機械制造。