动车系列电机转轴车削工艺技术研究

单国庆 刘 谆 单 瑚

(1.永济新时速电机电器有限责任公司 山西 永济 044502；2.西安久和能源科技有限公司 陕西 西安 710016)

动车系列电机转轴车削工艺技术研究

单国庆1刘 谆1单 瑚2

(1.永济新时速电机电器有限责任公司 山西 永济 044502；2.西安久和能源科技有限公司 陕西 西安 710016)

通过设计制作转轴联接传动夹头，对动车系列电机转轴车削加工进行工艺技术改进，保证了电机转轴加工的同轴度，解决了电机转轴轴承定位面跳动值和转轴轴承位圆柱度超差的问题。

电机转轴；轴承定位面跳动值；轴承位圆柱度超差；解决措施

转轴是电机中的关键零件，其质量的好坏直接影响电机的整体性能。而转轴轴承位的加工是整个转轴加工中的关键工序，加工质量是通过车削、磨削工序来保证的。

1 存在问题及原因分析

1.1 存在问题

图1所示为YJ105C型动车电机转轴结构示意图。转轴两轴承定位面的跳动公差值分别为0.013 mm和0.011 mm，两轴承位的圆柱度公差值分别为0.007 mm和0.006 mm。

转轴车削加工后，两轴承定位面的跳动值及两轴承位的同轴度、圆柱度值均超出工艺文件规定的0.05 mm要求，“误差复映”造成转轴磨削加工后两轴承定位面的跳动值及两轴承位的圆柱度无法满足图纸设计要求。

图1 动车电机转轴结构示意图

1.2 原因分析

动车系列电机转轴有YJ92A、YJ92B、YJ105A、YJ105B、YJ105C五种，转轴图纸设计要求精度高、形位公差要求严，对加工工艺提出了很高的要求。动车系列电机转轴原车削工艺为：精车一端→修理中心孔→精车另一端。原工艺需2次装夹，分别在2台数控车床上完成车削加工，中间需在普通车床上对转轴轴承位打表进行跳动值检测，若跳动值大于0.05 mm，需对转轴中心孔进行研磨修理，再在数控车床上进行另一端的精车加工。

由于转轴是通过2次装夹，分别在2台数控车床上完成转轴两端轴承位的车削加工，所以精车后转轴两端轴承位的同轴度、圆柱度及两轴承定位面的跳动值无法满足工艺要求，受“误差复映”的影响，造成转轴磨削加工后两轴承定位面的跳动值及两轴承位的圆柱度超差。

因转轴两端不同轴，需加大外圆磨削留量(留量0.5 mm)，留量较大，需增加粗磨工序，磨床每次磨削量只有0.03 mm，磨削效率低，工人劳动强度大，设备、人员投入多，所以成本居高不下。

2 解决措施

2.1 转轴装夹方式的改进

为解决动车系列电机转轴的加工质量问题，设计制作了转轴联接传动夹头，如图2所示。联接传动夹头与转轴通过中部螺栓联接，一端由三爪卡盘夹持，另一端通过端部两凸圆台与转轴端面两孔配合，用于传递机床动力。

图2 联接传动夹头

2.2 转轴车削工艺的改进

为保证转轴的加工质量，提高生产效率，降低转轴制造成本，保证生产进度，对原有的转轴车削工艺进行了改进。改进后转轴“一刀车”工艺示意图如图3所示，转轴一端通过联接传动夹头与车床三爪卡盘联接并传递机床动力，另一端由顶尖定位支撑。加工时，先用右偏刀完成转轴左端部分各台阶圆的车削加工，随后再用左偏刀完成转轴右端部分各台阶圆的车削加工。

图3 转轴“一刀车”工艺示意图

3 技术特点

动车系列电机转轴“一刀车”工艺的技术特点：在数控车床上1次装夹，分别完成动车系列电机转轴精车一(正向)、精车二(反向)两道工序的车削加工，保证了电机转轴车削加工的同轴度，为后续转轴磨削加工提供了保障。

4 应用效果

4.1 质量效果

通过上述动车系列电机转轴“一刀车”工艺技术的运用，对所加工的电机转轴轴承位、轴承定位面进行打表检测，跳动量为0.002 mm，全部符合产品图纸设计要求，解决了动车系列电机转轴轴承定位面跳动值和转轴轴承位圆柱度超差的质量问题。

4.2 经济效果

转轴在数控车床上仅需1次装夹，就可完成转轴精车一(正向)、精车二(反向)两道工序的车削加工，可减少1台数控车床及1名操作工。同时取消转轴修理中心孔工序，可减少1台普通车床及1名操作工。另外转轴磨削留量由原来的0.5 mm减小到0.25 mm，取消转轴粗磨工序，又可减少1台外圆磨床及1名操作工，创造经济价值70余万元。

4.3 生产效率

原精车工序需3次装夹50 min完成加工，现精车工序1次装夹22 min完成加工，生产效率提高了2.2倍，缩短了转轴加工的工艺流程，大大降低了制造成本，为防止关键设备故障、避免动车精益生产线瘫痪，提供了有力保障。

5 结论

动车系列电机转轴“一刀车”新工艺，突破了传统的车削模式，从根本上保证了动车系列电机转轴的车削质量，使电机转轴的磨削加工不再受转轴车削质量的影响，保证了动车系列电机转轴的最终加工质量。□

(编辑：缪 媚)

2095-5251(2016)01-0041-02

2015-01-20

单国庆(1963-)，男，本科学历，高级工程师，从事电机、变流器制造机加工艺研究工作。

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