摘要：牵引电机薄壁机座加工成本比较高，其中的原因是因为对它加工精度要求比较高。本文重点对牵引电机薄壁机座加工变形来进行研究。我们通过对变形的机器进行了理论的分析，并且通过一些仿真分析的参数来分析变形的影响，并且制定了合理的加工案，通过大量的试验验证来保证薄壁机座的精度设计合理。
关键词：薄壁件;机座;变形机理;试验验证
薄壁机座产生变形的原因会有很多种，我们为了保证机座不会产生公差，所以需要从机理上分析产生变形的原因。由于机座的两端止口的同轴度是比较难控制的，所以出现偏差后，就会造成机械不均匀，这就容易产生振动以及噪音。我们需要根据不同的变形原因来做出不同的分析，并且要找到合适的技术研究解决方案。
一、薄壁机座机理分析
发微机做再进行精加工之后由于很多因素产生变形。第一是铸件内应力的影响。因为铸件的内部都是存在着内应力的，然而内应力也会随着时间的推移逐渐的释放。如果内应力在不合适的时间，比如是薄壁机做精加工之后释放的，这个原因就可能会导致机座的变形，那么它的形位公差就不确定了。第二个是机床本身刚度差，它的精度不够硬，这就导致了机座的变形。第三个是机座的结构不对称，这也会导致车削在旋转的时候。离心力造成机座变形。第四是装夹力的影响，因为机座是薄壁件。如果装夹力过大的话，也会导致机座的严重变形。
二、薄壁机座加工方案的设计
2.1加工路线的制定
对于加工的一个大体制定需要先列出来，我们需要首先考虑铸件内应力以及粗加工的残余的力量来设置和处理，只有铸件热了之后才能对机座进行粗加工，在此一定要保留2mm的精加工的余量，这样在粗加工后可以安排二次退火工艺。
2.2装夹方式的确定
当车削的时候，薄壁机做需要承受比较大的离心作用力，而且通过相关的资料可以知道轴向的夹紧的力量是径向夹紧力量的1/6，所以我们可以清楚的知道薄壁零件的轴向变形是比较小的，因此应该很好的利用这一条件，利用零件的车削加工要采用轴向压紧来代替径向的压加工方式。
2.3切削参数的设计
对于切削的参数一定要给出具体的数据。在设计时我们需要考虑那些刚性比较好的零部件，主要考虑加工效率和刀具磨损，因为对于薄壁工件来说，主要考虑的是如何能够降低切削力以及切削热会引起的工件的变形，所以本文对薄壁机座采用理论分析和仿真的分析，对切削的参数来进行了进一步的优化。我们可以通过对切削力的公式计算，这个公式是通过大量的实验获得的，通过公式我们可以设计出比较小的切削的深度以及速度等，这样做是为了让我们设计出来的机座更加的符合要求。
三、试验验证
3.1试验设备仪器和数据分析
首先我们需要对试验设备仪器进行归结整理，我们一定需要会用到的是数控立车和三坐标测量仪。我们按照上述方案设计，并且是加工一台薄壁机座，然后用我们的试验仪器内径千分尺来对两端止口分别按照米字型来进行尺寸来检查。并且根据实验来做出相应的表格，我们在最终的肯定会相应的结论。在精车时效后，薄壁机座两端止口直径和它的圆度都会发生相应的变化，这就表明精车后存在应力的释放。在外围面铣削后，我们的薄壁机做两端的止口的圆度可能变化是比较大的，但是这也表明了，在外围面加工引起的变形是比较大。在钻铣端面后，非传动端口的圆度就会变好，非传动端直口的圆度变差，这就会表明钻端铣面孔本身会对机座变形的影响较大。
3.2优化工艺方案
通过实验数据分析我们可以知道，薄壁机座内部存在着较大的内应力，它存在的原因主要是因为在各个加工工序后逐步的释放出来，所以对于针对变形的原因采取的措施有如下几个。
（1）对于热因素的影响，我们可以优化二次退火的参数，这样就可以明确对于热处理的温度，保证它的升温温度在100℃左右，并且要保证保温的温度是在500度，我们要对其进行五小时的保温工作，在火炉冷却温度达到60℃到120℃每小时之后，然后才可以冷却到200度。
（2）铣削败北面的工序也会对基座变形影响较大，所以在进行二次退火之前，一定要对该窗口来进行一定工作的粗加工。
（3）对于铣削装夹力要变小。这主要是要优化装甲力的作用力，这样就可以将作用点由传动的端口大制动端变成到非传动端指挡位置。
3.3优化方案后试验验证
我们需要按照优化后的加工发来重新加工薄壁机座，我们需要用内径千分尺来对两端直口，按照米字形进行尺寸的检查，其中图表1为机座非传动端口的尺寸，图表2为机座传动端止口尺寸。
表1 机座非传动端止口尺寸 mm
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表2 机座传动端止口尺寸 mm
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在我们的加工工艺方案优化后，然后通过上述表格中的数据，我们可以得到:
（1）在工艺优化后，两端止口的尺寸会跟随着工艺工序存在一定的变化，但直径的变化需要在设计的要求范围之内。
（2）非传动端直口的圆度在0.04mm以内，非传动端的直口的圆度在0.07mm以内。
（3）两端止口的同轴度再加工的工序中都会存在变化，是他都在0.05mm范围之内，所以它满足设计的要求。
（4）我们设计的机座两端的端面语种先的纯属度，是在0.04mm以内的，这也是满足设计的要求。
【结束语】
通过对薄壁机变形的机理分析以及控制方法来研究，我们最终找到了变形发生的原因，并且采用合理的方法对其进行控制，我们通过研究得出了四个结论。
（1）对于整体铸造是薄壁机产生的变形的原因主要包括了铸件产生的一个内应力以及粗加工的残余的一个应力，我们的一些工具的装夹力和切削力。
（2）对于薄壁件加工，我们可以通过理论计算以及仿真的试验和分析，最终进行试验验照来对切削参数进行合理的优化，这样就可以降低试验的次数，也节省了实验的成本。
（3）我们可以通过设置合理的二次退火的参数，这样就可以很有效果的解决铸造的内应力以及粗加工产生的残余的应力带来薄壁件变形的后果，这样就可以有效地控制薄壁机做关键的尺寸变形。
（4）通过安排合理的加工工艺的方案，这样就可以有效解决宝贝基座变形的技术性的难题，这样也可以使尺寸加工精度符合需要的设计要求。
参考文献
［1］焦传江，等.构架侧梁焊接结构设计分析［J］.装备制造技术，2013．
［2］李亚娜.焊接变形预测与控制的数值方法研究及工程应用［D］.大连:大连交通大学.
论文作者:郭煜,焦宝林,王德国
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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