锥形电动机轴加工工艺发展现状分析与研究

李慧娟

（咸宁职业技术学院，湖北 咸宁 437100）

锥形电动机轴加工工艺发展现状分析与研究

李慧娟

（咸宁职业技术学院，湖北 咸宁 437100）

目前，现代机械制造工艺属于制造行业研究的热点领域。中国是一个制造大国，机械工业市场规模十分强大，在制造设备方面，与工业发达国家相比较中国的机械制造设备还相当落后，还有很大的差距。文章针对这一研究领域的锥形电动机机轴加工工艺现状进行了深入分析与研究。

加工工艺；先进制造技术；锥形电动机

1 机械加工工艺的发展现状与分析

随着微电子技术和计算机技术的快速发展，机械制造行业也发生的巨大的变化，数字化加工已经慢慢成为制造行业的主流，零件加工精度也越来越高，检验设备越来越精确，自动化程度也越来越高。但在许多企业虽然引进了先进的设备，但在加工过程中上仍旧采用传统的加工工艺，没有结合实际更新工艺，仅仅只是满足精度的提高，并没有合理的使用机床，使机床的性能没有充分地发挥，从而造成了一种无形的资源浪费。

中国是一个制造大国。目前，中国的制造业规模已经仅次于美国、日本、德国而居世界第四位。中国的机械工业市场规模十分强大，已经拥有企业4万多家、机床300多万台、在职职工的工业体系900多万。尽管如此，与工业发达国家相比较，还存在很大的差距。

在制造设备方面，与工业发达国家相比较中国的机械制造设备还相当落后，还有很大的差距。而机械制造业中，影响加工水平的重要因素有机床、刀具、夹具、量具等设备。很多高精度高要求的零部件我国还不能完全自己生产制造，很大程度上依靠进口，机械制造业的发展因此受到了很大程度地限制。众所周知，美国有集成电路和航天器，德国有汽车，日本机械制造，他们在这些领域都享有垄断的先进技术优势，形成了独、特、高的产品，占领了世界市场的制高点，而拥有先进的制造设备是他们成功的保障。相比之下，中国的制造技术和工艺装备都显得非常落后，在制造技术不但没有掌握国际的先进制造技术，而且大多是依赖引进技术生产产品，高尖端新型的技术含量并不高。目前，我国大多数企业使用的设备还是普通设备，数控机床、精密设备不足5%。机械制造工艺没有及时更新与完善，很多企业的设备有所改进，但工艺还保持原始状态，优质、高效、低耗工艺的普及率不足10%。高精密、大型仪器仪表等设备多数都是依靠进口，重型和大型成套工艺装备方面非常落后，而且许多机械中精度较高的关键零部件,我国市场有60%以上的是外国产品。

在制造工艺方面。特别是近年来，随着科学技术日新月异的发展，尤其是微电子信息技术、计算机技术的迅速发展，越来越多的高端新型技术在机械制造行业中得到运用。同机械工业发达国家相比较，我国产品质量在很大程度上还有待提高，很重要的方面取决于产品的制造工艺。目前，我国工业仍然是以传统加工方式为主体，这就使得我国机械制造工艺水平的提高受到限制。而在工业较发达的国家，已经广泛地将纳米技术、激光技术、电磁技术等精密技术应用到了机械加工中，形成了各种高端新型加工方法。但是在中国的普及率不高，还有待开发。机械制造技术及机械制造工艺的落后，严重影响我国机械制造行业的发展。

我国的机械工业制造与世界先进制造水平还有很大的差距，特别是在工艺、管理等方面。市场竞争越来越激烈，制造业的经营战略不断发生变化，产品质量、生产成本、生产规模、市场响应速度相应成为企业的经营目标。因此，要求机械制造工艺必须适应这种变化。现代制造工艺是在不断变化和发展的，传统机械制造基础上逐步形成的一种工艺制造技术，是高新技术产业化和传统高新技术化的结果。

电动机机轴的制造工艺同样存在上述所说的问题，因此分析研究锥形电动机机轴的加工工艺有十分重要的意义。

2 锥形电动机的结构

（1）ZD1系列起升电动机产品结构。ZD1系列电机为卧式电动机，采用圆锥面制动器，输出端轴伸为矩形花键，机座不带底脚，前端盖有凸缘，安装孔在前端盖凸缘上。ZD1型锥形转子电动机为封闭式结构，冷却方式为自扇冷式IC0141，绝缘等级为B级。

锥形转子电动机特有的结构，是由风扇制动轮、锥形制动环组成，与后盖锥形面形成整个刹车系统（如图1所示）。

图1 锥形转子电动机结构

图2 定子

（2）锥形电动机的基本结构。①定子部分（如图2所示）。定子铁芯：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。定子绕组：放在定子铁芯内圆槽内——导电部分。机座：固定定子铁芯及端盖，具有较强的机械强度和刚度。②转子部分。转子铁芯：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。转子绕组：鼠笼式转子和绕线式转子。鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。

（3）锥形电动机的工作原理及应用。ZD1系列锥形转子制动三相异步电动机是与制动器合为一体的电机产品。通电时制动器脱开，电机旋转；断电时，制动器闭合，电机立即制动。

ZD1系列锥形转子电机是电动葫芦的起升电动机，或用于要求起动转矩较大速制动的场合中，应用非常广泛。ZD1系列锥形转子电机采用50Hz，380V电源。基准工作制S3，负载持续率25%，通电起动次数为每小时120次。

ZD1系列锥形转子电机具有结构紧凑、体积小、质量轻、启动转矩大、制动迅速可靠、工作平稳准确、控制简便、安装调整方便、使用安全等特点。它适应频繁起动、制动和正反转交替运行的场合。

3 锥形电动机机轴加工工艺内容的研究

研究锥形电动机机轴加工工艺内容，重点分析锥形电动机机轴加工工艺的思路和方法。在工艺设计过程中，讨论并选用毛坯的类型，研究工艺路线的拟定的合理性，工艺路线的安排是否合理，直接影响加工的成本，一个零件的工艺路线可以有很多种，加工顺序的安排不同，设备的选用不同，最后的结果就会不同。分析研究加工顺序的安排原则，得出了工序集中和工序分散两个原则的应用，所谓的集中和分散，只是相对而言的，并没有严格的界线。

工艺路线拟定是加工工艺方案的核心部分，主要计算研究生产纲领、生产类型、加工的设备和工艺装备、加工余量、加工顺序和工序尺寸等内容。这一过程中主要用到的解决方法是计算法和查表法，设计结果以工艺文件的形式给出，整个方案中的设计参数，设计内容最终全部体现在工艺文件中，便于指导工人技术生产。

一个工艺方案是否需要优化，重点分析工艺成本，主要通过分析研究该套工艺方案实施过程中所需的固定费用和变动费用。降低变动费用应从降低单件零件或产品消耗着手，而降低固定费用则应从提高产量和减少费用的绝对值着手。“高品质，低成本，高效率，”这是企业在生产中始终追求的目标，必然也成为产品加工工艺设计所追求的目标，尤其在市场竞争激烈的今天，研究适应现代制造技术的锥形电动机机轴加工工艺是有重要意义的。

4 锥形电动机机轴加工工艺研究的意义

电动机在国民经济生产应用非常广泛，电动机内部零件的加工质量好坏直接影响电动机的装配及使用性能，电动机性能的好坏对各行各业或多或少都有影响，电动机机轴是电动机中一个非常重要的零件，其加工质量直接影响电动机的性能，而加工工艺方案的合理与否直接影响零件的加工质量，所以通过分析研究电动机机轴加工工艺的现状对工艺优化有着非常重要的意义。

［1］王亚杰.论我国工程机械发展趋势［J］.改革与开放，2009，118（1）：74.

［2］吴剑波，孙多志.浅析我国机械制造技术的现状及发展方向［J］.民营科技，2010，（2）：109.

李慧娟，主要研究方向：机械制造。