電機的制造工藝研究

吳諳宇

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

1 電機制造的主要工序

端蓋定子作為一種連接電機轉(zhuǎn)子與滾動機座的特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)造零件，是重要的加工零件之一。其一方面對滾動電機內(nèi)部特殊構(gòu)造零件起著相應的滾動保護支撐作用，另一方面我們還要通過加裝安放于電機端蓋內(nèi)的高速滾動轉(zhuǎn)子軸承來確保端部定子與機座轉(zhuǎn)子放在相對固定位置。端部有蓋壁薄容易發(fā)生變形的特殊結(jié)構(gòu)零件特點，使得其在加工零件時裝配機夾相對比較困難。由于其主要用途是作為電動定子與整個電機驅(qū)動轉(zhuǎn)子之間的重要動力連接件，需要充分考慮依靠整個電機轉(zhuǎn)子止口和整個轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸承室的驅(qū)動車削壓力精度上的相互配合和反作用能力來對整個驅(qū)動電機內(nèi)部軸承氣隙的精度測量進行嚴格的控制，而且它還可以要求盡量避免或大大減少電機轉(zhuǎn)子軸承裝卸件的直接磨損對電動車削加工精度的直接振動影響，所以整個電機轉(zhuǎn)子止口與整個轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸承間兩加工室間在電機內(nèi)部表面上的氣隙與其粗糙度數(shù)值之比均會相應較低[1]。電動車床切削端子頂蓋的加工過程一般來說是比較簡單的，基本上主要可以包括電動薄壁車床切削與電動車床鉆孔車削切割兩項車削加工工藝內(nèi)容，但由于整個車削端蓋本身一般是易松動發(fā)生較小變形的大型電動薄壁車床切削加工零件，過大的電動鉆孔切削零件夾緊壓力量或過大的電動車削零件夾住粘緊力都可能會引起變形，致使整個車削端蓋的電動車削精度尺寸加工精度出現(xiàn)超差或容易發(fā)生較大變形，因此，對于電動車床切削通常加工可以再細分為電動車削加工粗車、精車兩個工序，使用不同的夾緊和車削壓力，在不同電動車削尺寸精度以及不同等級的電動切削車床上均可直接進行電動車削端蓋加工。小型傳動電機鉆孔端蓋通常需要使用三爪自動式定心鉆孔卡盤直接夾緊端面和蓋上的特殊工藝材料搭子外圓，采用多軸搖臂鉆孔機床或立式搖臂鉆孔機床直接進行搖臂鉆孔，中大型電機端蓋則可以采用多軸搖臂打孔鉆床直接進行搖臂鉆孔。

機座在定子電機中可以起著同時支撐和保護固定定子電機鐵承軸心的重要作用，同時在電機軸承轉(zhuǎn)子端蓋式焊接結(jié)構(gòu)中，通過其與軸承端蓋的緊密配合可以起到同時保護固定電機軸承繞組和同時支撐軸承轉(zhuǎn)子的重要作用。[2]

轉(zhuǎn)軸和各種類型鑄鋁通用電機切削轉(zhuǎn)子和鑄鐵的軸心共同作用構(gòu)成這樣一個轉(zhuǎn)子。切削轉(zhuǎn)軸通常認為是各種通用機械電機的重要機械傳動定子零件之一，其傳動重量通常支撐著各種通用電機切削轉(zhuǎn)動機械定子系統(tǒng)零部件的最大傳動重量并且通常是用來確定各種機械轉(zhuǎn)動電機定子系統(tǒng)零部件的相對通用電機轉(zhuǎn)動定子的一個相對電機轉(zhuǎn)動定子位置，更為重要的一點是，轉(zhuǎn)軸通常還是通用電機轉(zhuǎn)動傳遞轉(zhuǎn)矩、輸出各種類型機械傳動定子功率的主要機械傳動定子零件。

2 電機制造工藝檢測方法和功能

2.1 主要檢測方法

影響整個機械電機工業(yè)制造加工過程的主要客觀因素往往就是機械電機的功能質(zhì)量，而整個機械電機的綜合功能和內(nèi)部安裝件的質(zhì)量往往都會對整個機械電機的工業(yè)制造加工過程產(chǎn)生較大的影響。機械電機綜合功能的質(zhì)量好壞對于電機制造加工過程來說會有一定程度的影響，對于整個機械電機的各種綜合使用性能指標也同樣會產(chǎn)生很大的影響，而對于不同的機械電機綜合功能質(zhì)量來說，在它的整個工業(yè)生產(chǎn)設備制造過程中所具有的性能特點也不同。在整個機械電機的工業(yè)制造加工過程中，一些功能質(zhì)量比較好的機械電機在加工過程中會受到許多客觀因素的影響，而這些因素往往也是最主要的因素[3]。一些比較微小的機械零件，它的鐵芯尺寸稍微會有一些差別，可能會對整個動力電機的制造運行過程產(chǎn)生非常大的不良影響，甚至可能導致它的電機使用壽命年限大大降低，如果出現(xiàn)嚴重故障將可能導致整個動力電機制造運行過程終止。對整個動力電動機的工作質(zhì)量來說，鐵芯內(nèi)部的一些細微磨損也有可能導致它的工作效率大大降低，導致電動機內(nèi)部的一些部位溫度升高。

2.2 在制造工藝過程中的功能檢測

在對定子鐵心的圓周進行設計時，應該要使它的間隙大于設計值的大小，而在制造完成之后，就會使得定子的諧波值大大降低，然后就會使得整個過程的諧波值減小，導致電機在運行過程中電流增大。當間隙變大之后，電機的空載電流也會增大，在一定程度上使得電機的功率變低，使得電流和定子的損壞率增高，溫度自然而然地也會升高，導致它的工作效率降低。

而當轉(zhuǎn)子外部的圓的尺寸比較大時，間隙的設計值要小于我們當初進行設計值的大小，這時候就會導致整個電機的諧波變化范圍增大，所以電機總的諧波變化范圍就會增大，其結(jié)果就是使得電機的啟動轉(zhuǎn)距降低，使得電流增大，對轉(zhuǎn)子來說，它的磨損也會增大，導致效率大大降低，溫度升高。

而對于鐵芯來說，它的長度變小是因為定子和轉(zhuǎn)子軸之間的距離發(fā)生變化，這樣的話，一方面會使得電機在空載運行時電流變化范圍增大，在一定程度上也會影響功率的大小。而電機轉(zhuǎn)速的不同也會導致功率不同。在對全封閉的家用電機驅(qū)動機座內(nèi)部進行裝配設計時，其內(nèi)部裝飾材料的物理粗糙度也可能會直接影響整個家用電機驅(qū)動機座的裝配工作效率，如果它的內(nèi)部材料粗糙度很大，或者說是內(nèi)部有很多的設計缺陷，就必然會使得驅(qū)動電子的內(nèi)部鐵芯和驅(qū)動機座的鐵芯接觸面有所減小，從而導致熱阻力的增大，溫度就會變高，而如果它的溫度持續(xù)地升高，這時候?qū)τ隍?qū)動機座的截止口進行設計，就要不斷加大它的兩個尺寸，在一定的程度上能夠緩解溫度的升高，但是這就可能會使得整個驅(qū)動電機的內(nèi)部裝配工作過程變得困難，工作運行過程中就會容易出現(xiàn)電機運轉(zhuǎn)不靈活的現(xiàn)象。而對于電機軸承和整個軸承的機擋的兩個尺寸之間的振動偏差的程度大小，如果偏差范圍過大或者過小，會直接影響整個軸承內(nèi)外的圓周振動變形，進而就會產(chǎn)生很大的振動噪聲，使得整個軸承的內(nèi)部磨損也隨之變大，導致溫度升高，工作效率降低。

3 電機常用材料

3.1 鑄鐵

根據(jù)30mm 單鑄鐵測試棒的最大抗拉應力強度，將其分為最小HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350，最小鋼的抗拉應力強度N/mm2，灰白鋼鑄鐵的抗拉密度如下：

3.2 硅鋼片

其分為采用低溫軋法冷軋和采用高壓軋法熱軋，常用的高壓軋法主要有低溫冷軋法的DR510、DR450、DR420、DW470。

3.3 云母帶按膠含量分類

一般來說，膠元素含量通常低于9%以下的少膠云母線之帶被稱為少數(shù)多膠電子云母線的帶；其中膠元素含量一般介于9%～22%的少膠云母線之帶被稱為中數(shù)少膠電子云母線的帶；其中膠元素含量一般大于32%的少膠云母線之帶被稱為多數(shù)少膠電子云母線的帶；少數(shù)多膠電子云母線的帶絕緣云母中膠含量高，絕緣后的漆更易于直接滲透。由于目前我國生產(chǎn)制造的多數(shù)少膠電子云母線的帶易出現(xiàn)絕緣掉膠或粉層的問題，包扎時易斷，故重新研發(fā)了中國少膠電子云母線的帶；中國少膠電子云母線的帶絕緣中間的云母中膠含量相對較高，一般也可以采用塑膠VPI 加工處理，絕緣層的厚度一般較少比塑膠帶厚。多數(shù)少膠電子云母線的帶絕緣中膠元素含量高，保證了電機絕緣，不易產(chǎn)生螺絲發(fā)空等絕緣缺陷。

3.4 防銹漆

H06-2 鐵紅環(huán)氧酯底漆主要適用于輕重黑色中性金屬表面，H06-2 鋅黃環(huán)氧酯底漆主要適用于輕黑色金屬表面。面漆：中灰聚氨酯磁漆（雙組分）；顏色：常見產(chǎn)品代號主要有：RAL1000～9023，8.0B7.2/3.1。

3.5 鋼材

國標45 號鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它也可以用于各種零部件的制造，例如汽輪機、壓縮機、泵的運動零件，同時也可以用來代替其他的滲碳復合結(jié)構(gòu)不銹鋼或用來直接制造例如運動機械齒輪、軸、活塞和運動氣銷等各種機械零件，但需要先對其進行高頻或火焰表面淬火。

40Cr 是合金優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，它也可以用于較重要的如調(diào)質(zhì)器等零件的制造。

1Cr13 是馬氏體型不銹鋼，這種鋼本身具有良好的耐蝕、機械加工性，一般較為適于加工刃具等。

2Cr13 是馬氏體型不銹鋼，火焰淬火后在加熱加工狀態(tài)下這種鋼體硬度高，耐蝕性良好。它也可以用來做成適用于汽輪機的葉片。

0Cr19Ni9 是奧氏體型不銹鋼，這種鋼管本身作為一種新型不銹鋼在耐熱腐蝕鋼材中使用最廣泛，一般可以用于食品化工設備，原子能工業(yè)。

4 電機制造工藝存在的問題

4.1 工藝方法與實際情況不符

現(xiàn)如今已經(jīng)不斷研究開發(fā)出很多種新的電機設備制造過程工藝以及方法，工藝設計人員一般只根據(jù)某種制造工藝方法產(chǎn)生的電機實際效果而對其進行技術(shù)采用，忽略了該種制造工藝以及方法本身是否完全符合各種電機的實際生產(chǎn)需求，往往會造成技術(shù)差異，所需要選擇的電機制造過程工藝以及方法自身不一定存在這一問題，但是卻不適合應用于生產(chǎn)電機的實際批量生產(chǎn)，會對電機批量生產(chǎn)企業(yè)造成很大的技術(shù)難度，也會大大增加成本投入，使企業(yè)經(jīng)濟效益大大降低，這會直接影響整個電機設備制造過程工藝的持續(xù)發(fā)展[4]。

4.2 工作人員的技術(shù)水平偏低

電機的實際制造過程工藝水平偏低會嚴重影響電機制造質(zhì)量，所以必須仔細分析影響目前電機的實際制造過程工藝的主要因素，工作人員的專業(yè)技術(shù)水平相對偏低就是其中的因素之一。

而對于其他企業(yè)員工來說，還需要同時具備很強的電機綜合專業(yè)素質(zhì)，尤其是電機質(zhì)量管理意識十分關鍵。但是，當前我國的電機機械制造設備行業(yè)仍然存在這樣一個新的問題，就是由于工作人員的專業(yè)技術(shù)水平相對偏低，同時對于電機質(zhì)量保證的管理意識淡薄，進而直接影響了目前電機的實際制造過程工藝的生產(chǎn)質(zhì)量，使得目前電機的實際制造過程工藝及其發(fā)展受到諸多限制，無法完全滿足當今社會對于我國電機制造質(zhì)量的更高要求，所以必須要求相關工作人員及管理部門重視這個問題，并及時采取有效的管理方法加以解決。

5 提高電機制造工藝水平的方法

5.1 制造工藝方法需與實際生產(chǎn)相適應

電機的設備制造過程工藝之所以能夠受到如此高的社會重視和普及，就是因為生產(chǎn)電機在各個領域應用中的重要性和作用不可替代，無論是人們的日常生活，還是眾多電機行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，都離不開生產(chǎn)電機這一基本生產(chǎn)設備，所以生產(chǎn)電機的批量生產(chǎn)廠家需要重視各種電機的生產(chǎn)質(zhì)量。

除此之外，還需要提高社會經(jīng)濟效益，這樣才能夠保證電機企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此需要充分考慮生產(chǎn)電機設備批量生產(chǎn)的各種可能性以及生產(chǎn)成本資金投入等情況。[5]

5.2 提高工作人員的技術(shù)水平

電機的設計制造設備工藝技術(shù)是一項非常復雜的專業(yè)技術(shù)，對于企業(yè)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平往往要求非常高，因此針對當前我國電機設計制造設備工藝技術(shù)發(fā)展的復雜現(xiàn)狀，提高企業(yè)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平尤為關鍵。這里就需要從多個關鍵方面著手做起，首先，在企業(yè)聘用電機相關專業(yè)技術(shù)人員的同時應當提高對其的素質(zhì)要求，工作人員必須是系統(tǒng)性地學習過相關專業(yè)知識的技術(shù)人才，同時還應當具備結(jié)合實際操作的綜合能力。由此可見，工作人員的專業(yè)文化素質(zhì)培養(yǎng)是十分重要的。