电机动环工艺设计加工难点及重点问题分析

　　【中国智能制造网  学术论文】动环是油冷电机中常用的零件，安装在电机轴上，其工作面与电机静环滑动配合起到机械密封油的作用。本文详细论述了电机动环机械加工工艺设计，通过完整的工艺过程，加工后的电机动环，经检测零件的尺寸精度以及形位公差都能够达零件设计要求。　　动环装在电机空心轴上起支撑轴承的作用，且其大端面与静环端面滑动接触起机械密封的作用，防止油腔中油的泄漏，因此要求动环有较高耐磨性，动环的表面硬度和表面粗糙度以及尺寸精度有很严格的要求。
　　
　　一、材料及结构
　　
　　动环的材料为：30CrMnSiA。
　　
　　X（一）工艺设计
　　
　　1处理工序安排
　　
　　粗加工后，调质处理，消除粗加工应力，使动环获得既有一定硬度、强度，又有良好冲击韧性的综合机械性能。半粗加工后渗碳，渗碳是把活性碳原子渗入钢的表面层，提高工件表面的硬度和耐磨性，同时保持心部良好的韧性。工件上不需要渗碳的部位，预放加工余量，渗碳后把渗碳层切去。精加工前安排淬火工序，提高动环的硬度和表面耐磨性。
　　
　　2机械加工阶段分析
　　
　　调质前粗加工，去除毛坯的大部分余量，加工成管状结构。渗碳前粗加工，加工出零件的大致轮廓。渗碳面留余量0.2mm，不渗碳面留2.5mm余量，渗碳后车削不渗碳面，
　　
　　二、加工难点及重点问题分析
　　
　　1渗碳面的加工
　　
　　经过尺寸链计算得到渗碳前渗碳层深度尺寸。半精加工阶段只车削不渗碳面余量，总长尺寸按；淬火后，通过一次装夹，精磨内孔，靠磨渗碳面，总长尺寸按；以渗碳面为基准，平磨不渗碳面，总长尺寸按，磨渗碳面到总长尺寸按18±0.01；留研磨余量不超过0.01～0.03mm；研磨渗碳面到尺寸，检测结果表明，C面表面粗糙度达到了Ra<0.05μm的要求。
　　
　　2同轴度加工
　　
　　三爪装夹φ36外圆，精磨内孔；心轴定位，以内孔为基准，精磨外圆，在精磨外圆同时保证同轴度。要求动环与心轴的配合间隙<0.01mm，才能保证同轴度，内孔公差0.013mm，因此无法通过压缩内孔公差来满足小间隙配合，此次设计的芯轴的为双外圆定位结构，外圆分大、小端，大端外圆，小端外圆，心轴公差0.005mm。
　　
　　三、工艺尺寸链计算
　　
　　结语
　　
　　经加工验证，这种工艺流程合理，有效。通过合理的加工工艺安排，合理的分配加工余量、工序尺寸，尺寸公差，正确的尺寸链计算，准确的保证了动环的渗碳深度（0.4～0.8）mm；通过设计双外圆定位心轴保证了外圆和内孔的同轴度要求，可靠的保证了零件的耐磨性和高表面质量要求，确保了产品质量稳定。