電機動環(huán)機械加工工藝設計

（陜西航空電氣有限責任公司， 陜西 興平 713107）

電機動環(huán)機械加工工藝設計

嚴阿維

（陜西航空電氣有限責任公司， 陜西 興平 713107）

動環(huán)是油冷電機中常用的零件，安裝在電機軸上，其工作面與電機靜環(huán)滑動配合起到機械密封油的作用。本文詳細論述了電機動環(huán)機械加工工藝設計，通過完整的工藝過程，加工后的電機動環(huán)，經(jīng)檢測零件的尺寸精度以及形位公差都能夠達零件設計要求。

動環(huán)；工藝；滲碳；芯軸

緒言

動環(huán)裝在電機空心軸上起支撐軸承的作用，且其大端面與靜環(huán)端面滑動接觸起機械密封的作用，防止油腔中油的泄漏，因此要求動環(huán)有較高耐磨性，動環(huán)的表面硬度和表面粗糙度以及尺寸精度有很嚴格的要求。

一、材料及結構

動環(huán)的材料為：30CrMnSiA。

結構：面要求滲碳（0.4～0.8）mm，表面粗糙度Ra＜0.05μm。不滲碳端面表面粗糙度Ra＜0.8μm，軸向公差0.05mm，C面與內孔垂直度公差0.02mm，兩端面平行度要求0.02mm。內孔精度公差IT6，外圓公差0.009mm，同軸度公差0.02mm。（如圖1）

（一）工藝設計

1 處理工序安排

粗加工后，調質處理，消除粗加工應力，使動環(huán)獲得既有一定硬度、強度，又有良好沖擊韌性的綜合機械性能。半粗加工后滲碳，滲碳是把活性碳原子滲入鋼的表面層，提高工件表面的硬度和耐磨性，同時保持心部良好的韌性。工件上不需要滲碳的部位，預放加工余量，滲碳后把滲碳層切去。精加工前安排淬火工序，提高動環(huán)的硬度和表面耐磨性。

2機械加工階段分析

調質前粗加工，去除毛坯的大部分余量，加工成管狀結構。滲碳前粗加工，加工出零件的大致輪廓。滲碳面留余量0.2mm，不滲碳面留2.5mm余量，滲碳后車削不滲碳面，φ20H6，,φ40h9,留磨削余量進行半精加工，硬質合金刀具YG6A（鎢鈦鉭鈷類），進刀量≤0.1mm；。淬火后，精磨孔；磨C面保證垂直度0.02mm；平磨兩平面保證平行度0.02mm；心軸定位磨外圓和，保證同軸度要求。，采用手工研磨方法C面。

二、加工難點及重點問題分析

1 滲碳面的加工

經(jīng)過尺寸鏈計算得到滲碳前滲碳層深度尺寸。半精加工階段只車削不滲碳面余量，總長尺寸按；淬火后，通過一次裝夾，精磨內孔，靠磨滲碳面，總長尺寸按；以滲碳面為基準，平磨不滲碳面，總長尺寸按，磨滲碳面到總長尺寸按18±0.01；留研磨余量不超過0.01～0.03mm；研磨滲碳面到尺寸，檢測結果表明，C面表面粗糙度達到了Ra＜0.05μm的要求。

2同軸度加工

圖1

得S=N+A1+A-3A2-A4=0.4+18.4+18.1-18.3-18.1=0.6

由 ES（N）=ES（A2）+ES（A4）+ES（S）-EI（A1）-EI（A3）

得ES（S）= ES（N）+ EI（A1）+ EI（A3）-ES（A2）- ES（A4）

=0.4-0.02-0.05-0-0=0.33

由 EI（N）=EI（A2）+EI（A4）+EI（S）-ES（A1）-ES（A3）

得 EI（S）= EI（N）+ ES（A1）+ ES（A3）-EI（A2）-EI（A4）

=0+0+0+0.02+0.02=0.04所以精磨前滲碳層深度

三、工藝尺寸鏈計算

由于圖紙要求的滲碳深度S是經(jīng)過多工序加工后得到的，所以在滲碳時就需要經(jīng)過工藝尺寸鏈計算得到滲碳層深度S。設計要求滲碳層深度為封閉環(huán)， A代表零件總長，A4代表最終零件總長尺寸，A3A2A1代表各加工階段零件總長尺寸：

A1=18.4-0.05 A2=18.3-0.02 A3=18.1-0.02 A4=18-0.02

增環(huán)：A2，A4，S 減環(huán)：A3，A1

由N=A2+A4+S-A1-A3

結語

經(jīng)加工驗證，這種工藝流程合理，有效。通過合理的加工工藝安排，合理的分配加工余量、工序尺寸，尺寸公差，正確的尺寸鏈計算，準確的保證了動環(huán)的滲碳深度（0.4～0.8）mm；通過設計雙外圓定位心軸保證了外圓和內孔的同軸度要求，可靠的保證了零件的耐磨性和高表面質量要求，確保了產(chǎn)品質量穩(wěn)定。

[1]《機械加工工藝手冊》機械工業(yè)出版社．

[2]《金屬切削手冊》上海科技出版社．

[3]《航空工藝裝備手冊——夾具設計》國防工業(yè)出版社．

TB486

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