外转子电动机定子轴承室加工工艺研究

袁新武 张建洪

（宁波狮球通风机电有限公司，浙江宁波315191）

当前，在暖通制冷行业，外转子电动机应用很普遍。就目前各大生产厂家的工艺和设备，加工定子两端的轴承室，无法通过一次装夹完成，必须要换一次装夹才能完成加工。这给加工带来很大的误差。如此，有2个形位公差无法得到保证:一是2个轴承室之间的同轴度，另一个是定子铁心外圆相对于2个轴承室的同轴度。所以有必要研制一种新设备，使其能通过一次性装夹完成加工过程。这样既能保证加工精度，又能减少装夹时间，提高加工效率。

1 加工过程简述

定子结构如图1所示，定子铁心5与漆包线4、绝缘材料3等制作成定子电枢后，与空心端盖1过盈配合，端盖上有2个轴承室。

目前国内各生产厂家的加工方法是先加工好端盖的所有尺寸，再压入定子电枢，最后将轴承压入端盖，完成定子装配。加工端盖的工序如下:

先用普通数控车床三爪夹住φF的位置（如图2），车出轴承室φB和过盈配合尺寸φD，换装夹，夹住φD的位置，车出另一轴承室φA。

2 加工误差分析

上述加工方法存在如下几个不足:

（1）需要换装夹加工另外一个轴承室。这将导致很大的加工误差。根据生产实践经验，如果不用百分表校准，换装夹带来的跳动误差大约是0.1 mm，即使用百分表校准，换装夹带来的跳动误差也有0.05 mm左右。如此大的误差根本无法满足图2中的设计需求。同时，换装夹严重降低了产品的加工效率。

（2）过盈配合导致轴承室尺寸变化。先加工好端盖的所有尺寸，再压入定子电枢，这一顺序很不合理。这将导致轴承室尺寸发生变化。由于端盖是铸造铝合金材料，质地较软，而定子铁心是硅钢材料，质地相对较硬，所以二者过盈配合后，端盖变形较严重，直接影响了轴承室的尺寸。

3 改进后的加工工艺简介

针对上述不足，我们提出一种全新的加工工艺。首先，修改端盖铸造模具，将定子档尺寸（图2中的φD）改到刚好与定子铁心内圆过盈配合，不用再加工。将端盖毛坯压入电枢的定子铁心内圆。研制一种双端车床，能装夹住图2中φC的位置，双刀架两边同时加工两个轴承室（φA和φB）。我们研制的双端车床如图3所示。

液压夹头设计成楔型，液压油从左边进右边出为松开工件，从右边进左边出为夹紧工件。驱动电动机通过皮带带动液压夹头旋转。将定子铁心外圆装入液压夹头，夹紧后，启动驱动电动机，定子跟着旋转，再启动两台伺服电动机，两个刀架两边同时进行车削，完成两端轴承室的加工。

4 工艺改进后的优势分析

经过上述工艺改进后，能成功解决问题。

（1）端盖不用车定子档（图2中的φD），节约了成本和工时。（2）不用换装夹加工。由于双端车床是以铁心外圆为基准，两端同时车加工，所以图2中的两个同轴度要求都能得到保证。（3）加工的尺寸精度高，不会变化。由于是先配合好，再加工轴承室，因此轴承室尺寸能得到保证，不会发生变化。通过使用我们研制的双端车床，3个月的统计数据显示:两个轴承室的同轴度为0.01 mm，铁心外圆相对两轴承室的同轴度为0.02 mm。（4）节约了成本，提高了加工效率。使用老工艺每天8 h产量大约为300件，每件单价为0.4元。换用新工艺后，8 h产量大约为800件，加工费用降低为0.2元。加工成本降低了一半，工人工资上涨了1/3，实现了双盈。

5 结语

相对同型号的内转子电动机，外转子电动机效率更高，噪声更低。因此外转子电动机当前被广泛应用。但是，图2所示的两个同轴度要求，一直困扰外转子电动机生产厂家。通过研制专用双头车床，成功解决了上述问题，满足了设计需求。同时大大提高了生产效率，取得了非常好的效果。

［1］王文斌.机械设计手册（新版）［M］.北京:机械工业出版社，2004.

［2］朱华炳，张国亮，曹斌.主从控制的中间驱动双头车床数控化改造［J造技术与机床，2009（2）.

［3］符纯华，幸晋渝，王东，等.基于单片机的双头车床控制系统设计［J］.机床电器，2006（6）.