摘要:如今网络信息技术在很多领域都有积极地应用,电机行业在社会中处于关键性的位置,其发展也离不开信息技术的作用。为了更好地促进电机行业进步,国家开始加大对电机行业的投入力度,其发展前景是比较好的,但是依旧不可避免问题的出现,因此就需要明确电机制造工艺的现状,积极寻求新的发展动向。电机制造工艺需要有高素质的人才、先进的技术设备以及管理制度等,使其朝着更好的方向发展,并为社会创造更大的价值以及经济效益。
关键词:电机制造工艺;现状;发展方向
电机是机械制造的基础产品,在机械制造、节能环保等战略性产业中具有重要作用。电机的主要部件制造分轴、机座、端盖和定、转子铁芯、绕组等。本文将主要针对电机轴、铁芯以及绕组的制造工艺进行了分析,探讨了电机制造工艺的未来发展趋势,综述如下。
1 电机制造工艺的现状
1.1 电机轴制造工艺
从轴料加工的钻中心孔、车、铣、磨等工序综合考虑,采用双动力头智能数控车床、数控斜式车床组合单元和转运机械人系统,建成轴加工智能自动化单元,以解决批量大的轴料加工成本高的问题。电机轴自动化加工单元布局模型示意图如图1所示。
图1电机轴自动化加工单元布局模型示意图
其中电机轴自动加工单元包括:轴毛料自动上料仓、智能双动力头车床+斜式数控车床组合、数控磨床、转运关节机器人、轴自动下料仓、集成工控系统等。自动加工单元核心部分由1台智能双动力头车床和1台斜式数控车床组合,加2套内置桁架机械手构成,外加1台数控磨床进行转轴的磨削加工。组合内部物流转运由2套内置桁架机械手完成,工序间转运由1台关节机器人来完成。智能双动力头车床通过左右两个带动力的刀库来实现车削工件两端中心孔、外圆及键槽的铣削(键槽铣削分为粗铣、精铣、去毛刺)等工序。斜式数控车床则负责电机轴中间铁心挡工序的车削加工。数控磨床完成工件需要的磨削加工。轴上下料系统为2个棒料仓,由人工负责上料收料,1个为毛坯进料仓,另1个为成品输送链式下料仓,链式下料仓可存放多件工件。余下几个部分此处不进行详细阐述。
1.2 电机机座的加工工艺
通过分析研究中型电路机座的结构形变以及同轴心的偏移等问题的主要产生的原因,我们可以明了的看到,机座的加工与定子铁心的制造与加工是紧密联系在一起的,三者相辅相成,关系密切。在对中型电机机座进行加工方案的设计的时候,应当考虑到定子铁心与定子筋对贴心内圆与机座止口进行加工时,尽量保证同轴度的一致。这就使得我们必须采取一定的措施,因此我们可以通过对机座加工进行退火效应处理,从而使机座内部组件之间的内应力得到消除,同时也可以在机座两端的止口上将定子铁心通过压力方式置入其中,从而精确的确定铁心内圆的基准,使得整个电机机座的整体的刚性得到提升,从而使得装夹过程中的变形减少,同样在机械加工的装配的过程中,通过这种方式可以有效的减少误差,对止口同轴精度进行再加工,从而提高其精度。
1.3电机铁芯制造工艺
在电机制造中,铁芯发挥着极为重要的作用,铁芯是电机主磁路中的导磁体,是功能十分重要的部件。通过分析大量数据可知,电机的种类不同,其内部的铁芯结构也是存在差异的,因此在电机制造时,制造工艺也是不同的。依据电机结构形式划分电机铁芯,可以分为两种,第一种是叠片式的铁芯,第二种是整体式的铁芯,其中最为常见和常用的是叠片式的铁芯、。认真细致的分析这两种铁芯,叠片式的铁芯在制造过程中,依据铁芯构成冲片的不同,可以分为叠装式和卷叠式,其中叠装式铁芯使用的次数比较多。当前大部分企业依旧使用传统的制造铁芯工艺流程,铁芯制造过程中,需要先进行冲片冲压,再进行理片,称重铁片,最后就是要叠装固定铁片。分析整体式铁芯制造工艺,这主要是由整体软磁材料加工制成的,这种特殊的材质能够使铁芯制造工艺的数量得以减少,冲片冲压、叠压等,并使铁芯、形位更加准确。但是注意整体式铁芯使用过程中也是有一定缺陷的,整体式铁芯加工过程中容易出现材料浪费的情况,因此这种方式比较适合在小批量生产中使用。
1.4 电机绕组制造工艺
电机绕组种类繁多,绕线、嵌线机械动作复杂。目前在中、小批量生产中也常采用手工下线。而在少品种大批量生产中,多采用机械化、自动化程度较高的专用设备进行绕线、嵌线。
(1)嵌绕式绕组制造。目前小批量、多品种生产模式下嵌绕式绕组制造的主要工艺过程为:材料准备一线线一嵌线一接线与焊接一整型一绝缘处理一质量检查。线圈采用通用自动绕线机绕制。各线圏电磁线之间的连接通常采用焊接的方式,然后对接线处进行包扎和绝缘处理。
(2)绕组接头的焊接最常用的是钎焊,有刷直流电机绕组与换向器之间的焊接也会使用点焊结构件制造目前在转轴、机壳、端盖、刷盒、定,转子组件、换向器等结构件的制造中,随着批量的增加和对加工精度要求的提高,广泛地使用冲压、塑压、铸造等工艺,极大地提高了生产效率,节约了原材料。
2 电机制造工艺的发展趋势
智能制造是通过互联网等新型信息技术,整合能源、材料、工艺、设计、生产、制造、服务等各个环节,而且具备信息自我感知、决策自主优化、准确控制执行等一系列制造过程系统的集合。以智能工厂、数字化车间、无人生产线为发展方向,实现企业资源计划、产品全生命周期管理、供应链管理系统等系统的集成应用。
例如,电机数字化工厂(如图2所示)。数字工厂是一种综合性的数字模型、方法和工具的网络———包含建模、仿真和3D 可视化设计。企业进入市场时面对诸多挑战,需提供有竞争力的产品、售后服务、保证产品质量并且控制价格等,以满足客户对产品的预期。
应用智能制造技术和智能制造系统,在工艺过程设计、生产调度、故障诊断、模糊控制技术等环节中将先进的智能方法应用于产品设计,生产调度、精益生产等,实现制造过程智能化,使生产制造由原先的能量驱动型转变为信息驱动型。也就是说未来的电机制造工艺势必会朝着自动化、智能化方向发展。
图2数字化工厂
综上所述,当前电机制造工艺将逐步实现普通化、大批量生产。如今技术的先进性逐渐提高,电机生产开始朝着自动化、智能化的方向发展。
参考文献:
[1]严蓓兰.电机生产企业绿色工厂评价内容、指标及方法的研究[J].电机与控制应用,2018,45(07):84-88+115.
[2]陈建波.低效异步电机再制造设计研究[D].广西大学,2018.
[3]张莹,董源利,王晓勤,张蕊莉,王宁.同步发电机定子斜槽线圈制造工艺[J].防爆电机,2018,53(03):48-49.
[4]陆东.防爆电机绿色提效再制造技术应用[J].内蒙古煤炭经济,2018(05):3-4+21.
论文作者:石红娟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/29
标签:电机论文; 机座论文; 铁芯论文; 制造工艺论文; 加工论文; 绕组论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第29期论文;