(陜西航空電氣有限責任公司, 陜西 興平 713107)
電機動環(huán)機械加工工藝設(shè)計
嚴阿維
(陜西航空電氣有限責任公司, 陜西 興平 713107)
動環(huán)是油冷電機中常用的零件,安裝在電機軸上,其工作面與電機靜環(huán)滑動配合起到機械密封油的作用。本文詳細論述了電機動環(huán)機械加工工藝設(shè)計,通過完整的工藝過程,加工后的電機動環(huán),經(jīng)檢測零件的尺寸精度以及形位公差都能夠達零件設(shè)計要求。
動環(huán);工藝;滲碳;芯軸
動環(huán)裝在電機空心軸上起支撐軸承的作用,且其大端面與靜環(huán)端面滑動接觸起機械密封的作用,防止油腔中油的泄漏,因此要求動環(huán)有較高耐磨性,動環(huán)的表面硬度和表面粗糙度以及尺寸精度有很嚴格的要求。
動環(huán)的材料為:30CrMnSiA。
結(jié)構(gòu):面要求滲碳(0.4~0.8)mm,表面粗糙度Ra<0.05μm。不滲碳端面表面粗糙度Ra<0.8μm,軸向公差0.05mm,C面與內(nèi)孔垂直度公差0.02mm,兩端面平行度要求0.02mm。內(nèi)孔精度公差I(lǐng)T6,外圓公差0.009mm,同軸度公差0.02mm。(如圖1)
(一)工藝設(shè)計
1 處理工序安排
粗加工后,調(diào)質(zhì)處理,消除粗加工應(yīng)力,使動環(huán)獲得既有一定硬度、強度,又有良好沖擊韌性的綜合機械性能。半粗加工后滲碳,滲碳是把活性碳原子滲入鋼的表面層,提高工件表面的硬度和耐磨性,同時保持心部良好的韌性。工件上不需要滲碳的部位,預(yù)放加工余量,滲碳后把滲碳層切去。精加工前安排淬火工序,提高動環(huán)的硬度和表面耐磨性。
2機械加工階段分析
調(diào)質(zhì)前粗加工,去除毛坯的大部分余量,加工成管狀結(jié)構(gòu)。滲碳前粗加工,加工出零件的大致輪廓。滲碳面留余量0.2mm,不滲碳面留2.5mm余量,滲碳后車削不滲碳面,φ20H6,,φ40h9,留磨削余量進行半精加工,硬質(zhì)合金刀具YG6A(鎢鈦鉭鈷類),進刀量≤0.1mm;。淬火后,精磨孔;磨C面保證垂直度0.02mm;平磨兩平面保證平行度0.02mm;心軸定位磨外圓和,保證同軸度要求。,采用手工研磨方法C面。
1 滲碳面的加工
經(jīng)過尺寸鏈計算得到滲碳前滲碳層深度尺寸。半精加工階段只車削不滲碳面余量,總長尺寸按;淬火后,通過一次裝夾,精磨內(nèi)孔,靠磨滲碳面,總長尺寸按;以滲碳面為基準,平磨不滲碳面,總長尺寸按,磨滲碳面到總長尺寸按18±0.01;留研磨余量不超過0.01~0.03mm;研磨滲碳面到尺寸,檢測結(jié)果表明,C面表面粗糙度達到了Ra<0.05μm的要求。
2同軸度加工
圖1
得S=N+A1+A-3A2-A4=0.4+18.4+18.1-18.3-18.1=0.6
由 ES(N)=ES(A2)+ES(A4)+ES(S)-EI(A1)-EI(A3)
得ES(S)= ES(N)+ EI(A1)+ EI(A3)-ES(A2)- ES(A4)
=0.4-0.02-0.05-0-0=0.33
由 EI(N)=EI(A2)+EI(A4)+EI(S)-ES(A1)-ES(A3)
得 EI(S)= EI(N)+ ES(A1)+ ES(A3)-EI(A2)-EI(A4)
=0+0+0+0.02+0.02=0.04所以精磨前滲碳層深度
由于圖紙要求的滲碳深度S是經(jīng)過多工序加工后得到的,所以在滲碳時就需要經(jīng)過工藝尺寸鏈計算得到滲碳層深度S。設(shè)計要求滲碳層深度為封閉環(huán), A代表零件總長,A4代表最終零件總長尺寸,A3A2A1代表各加工階段零件總長尺寸:
A1=18.4-0.05 A2=18.3-0.02 A3=18.1-0.02 A4=18-0.02
增環(huán):A2,A4,S 減環(huán):A3,A1
由N=A2+A4+S-A1-A3
經(jīng)加工驗證,這種工藝流程合理,有效。通過合理的加工工藝安排,合理的分配加工余量、工序尺寸,尺寸公差,正確的尺寸鏈計算,準確的保證了動環(huán)的滲碳深度(0.4~0.8)mm;通過設(shè)計雙外圓定位心軸保證了外圓和內(nèi)孔的同軸度要求,可靠的保證了零件的耐磨性和高表面質(zhì)量要求,確保了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[1]《機械加工工藝手冊》機械工業(yè)出版社.
[2]《金屬切削手冊》上??萍汲霭嫔纾?/p>
[3]《航空工藝裝備手冊——夾具設(shè)計》國防工業(yè)出版社.
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