一种电机壳体内套的加工方法

申请号 CN202410044698.0 申请日 2024-01-11 公开(公告)号 CN117620229A 公开(公告)日 2024-03-01
申请人 精进电动科技(菏泽)有限公司; 发明人 周忠坤; 李冬景; 刘永明; 乔守贺; 王宇航;
摘要 本 发明 提出一种 电机 壳体内套的加工方法,包括:S102,加工内套的内孔、流道和 支撑 座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面;S104,制作 车床 工装,其中车床工装整体外形为环状;S106,将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,利用车床卡盘夹紧车床工装;S108,利用车床精加工内套,使内套的内径和外径达到要求。根据本发明的电机壳体内套的加工方法,利用车床工装将内套连接在一起,车床卡盘夹紧车床工装后再精加工内套,卡盘卡爪不直接夹持内套,这样内套就不存在装夹 变形 的问题,能够保证加工内套的 稳定性 和一致性,进而降低加工过程中的废品率。
权利要求

1.一种电机壳体内套的加工方法,其特征在于,包括:
S102,加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面;
S104,制作车床工装,其中车床工装整体外形为环状;
S106,将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,利用车床卡盘夹紧车床工装;
S108,利用车床精加工内套,使内套的内径和外径达到要求。
2.根据权利要求1所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,所述将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,包括:
将车床工装与支撑座利用定位销和固件连接在一起,其中支撑座的边沿设有若干螺孔和定位孔,车床工装上设有与支撑座适配的若干螺孔和定位孔。
3.根据权利要求1所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,包括:
S1021,加工中心对毛坯料的A端面粗加工,铣削掉棱,加工出具有第一内孔的内套;
S1022,加工中心对内套的B端面粗加工,铣削掉棱角,加工第二内孔,使第二内孔与第一内孔连通。
4.根据权利要求3所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
S1023,车床以A端面为基准,卡盘卡爪夹持第二内孔,车削外径内套的外径尺寸到要求尺寸,粗加工支撑座的顶面,扩大第一内孔的内径;
S1024,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持内套的外壁,扩大第二内孔直径,粗加工支撑座的底面,第二内孔的上侧车出台阶孔作为止口。
5.根据权利要求4所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
S1025,加工中心利用止口定位,粗加工流道,其中流道螺旋环绕地设置所述内套的外壁上;
S1026,对内套所有表面进行喷丸处理。
6.根据权利要求5所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
S1027,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持第一内孔,车削支撑座的底面和台阶孔;
S1028,加工中心对支撑座加工出若干螺孔和定位孔。
7.根据权利要求6所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,还包括:
S110,加工中心装夹车床工装,加工中心加工内套B端面、插槽、退刀槽和工艺销孔。
8.根据权利要求7所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,还包括:
S112,将内套从车床工装上取下,加工中心加工支撑座上的螺纹孔、定位孔和插槽至最终尺寸。
9.根据权利要求8所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,还包括:
S114,加工中心加工内套A端面上的斜孔,其中斜孔与内套内壁贯穿。
10.根据权利要求8所述的电机壳体内套的加工方法,其特征在于,还包括:
S116,加工中心加工内套B端面上的斜孔,其中斜孔与内套内部贯穿。

说明书全文

一种电机壳体内套的加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电机制造技术领域,尤其涉及一种电机壳体内套的加工方法。

背景技术

[0002] 电机壳体是电机的重要组成部分,起到承载零部件、冷却散热以及保护内部结构不受破坏的作用。分体式电机壳体(内套、外套、含阻尼材料连接件)不仅有以上作用,而且还具有优良的NVH(Noise噪声、Vibration振动、Harshness声振粗糙度)性能。
[0003] 现有技术中,常规工艺是先对壳体内套和外套的分别进行加工,只精加工两者的结合面尺寸,内、外套进行合装焊接后再进行精加工。对有精度有极高要求的尺寸,采用车床扇形卡爪内撑内套内孔或者外夹壳体内套外圆,按照正常液压压紧固。
[0004] 在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:因为壳体内套壁厚较薄(大约6mm),使用扇形卡爪夹紧外圆或者支撑内孔装夹,按照正常液压压力紧固,拆卸后内径、外圆会有0.05‑0.1mm椭圆变形,无法保证孔径、外圆、圆柱度、同轴度等关键尺寸精度,加工产品的稳定性和一致性较差;而将液压压力调低,会造成装夹不牢固,内套加工件有掉落险,容易产生加工件报废和安全事故。

发明内容

[0005] 本发明旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006] 为此,本发明的目的在于提出一种电机壳体内套的加工方法,保证加工内套的稳定性和一致性,降低废品率。
[0007] 为达到上述目的,本发明提出一种电机壳体内套的加工方法,包括:
[0008] S102,加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面;
[0009] S104,制作车床工装,其中车床工装整体外形为环状;
[0010] S106,将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,利用车床卡盘夹紧车床工装;
[0011] S108,利用车床精加工内套,使内套的内径和外径达到要求。
[0012] 根据本发明的电机壳体内套的加工方法,利用车床工装将内套连接在一起,车床卡盘夹紧车床工装后再精加工内套,卡盘卡爪不直接夹持内套,这样内套就不存在装夹变形的问题,能够保证加工内套的稳定性和一致性,进而降低加工过程中的废品率。
[0013] 根据本发明的一个实施例,所述将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,包括:
[0014] 将车床工装与支撑座利用定位销和固件连接在一起,其中支撑座的边沿设有若干螺孔和定位孔,车床工装上设有与支撑座适配的若干螺孔和定位孔。
[0015] 根据本发明的一个实施例,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,包括:
[0016] S1021,加工中心对毛坯料的A端面粗加工,铣削掉棱,加工出具有第一内孔的内套;
[0017] S1022,加工中心对内套的B端面粗加工,铣削掉棱角,加工第二内孔,使第二内孔与第一内孔连通。
[0018] 根据本发明的一个实施例,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
[0019] S1023,车床以A端面为基准,卡盘卡爪夹持第二内孔,车削外径内套的外径尺寸到要求尺寸,粗加工支撑座的顶面,扩大第一内孔的内径;
[0020] S1024,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持内套的外壁,扩大第二内孔直径,粗加工支撑座的底面,第二内孔的上侧车出台阶孔作为止口。
[0021] 根据本发明的一个实施例,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
[0022] S1025,加工中心利用止口定位,粗加工流道,其中流道螺旋环绕地设置所述内套的外壁上;
[0023] S1026,对内套所有表面进行喷丸处理。
[0024] 根据本发明的一个实施例,所述加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,还包括:
[0025] S1027,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持第一内孔,车削支撑座的底面和台阶孔;
[0026] S1028,加工中心对支撑座加工出若干螺孔和定位孔。
[0027] 根据本发明的一个实施例,还包括:
[0028] S110,加工中心装夹车床工装,加工中心加工内套B端面、插槽、退刀槽和工艺销孔。
[0029] 根据本发明的一个实施例,还包括:
[0030] S112,将内套从车床工装上取下,加工中心加工支撑座上的螺纹孔、定位孔和插槽至最终尺寸。
[0031] 根据本发明的一个实施例,还包括:
[0032] S114,加工中心加工内套A端面上的斜孔,其中斜孔与内套内壁贯穿。
[0033] 根据本发明的一个实施例,还包括:
[0034] S116,加工中心加工内套B端面上的斜孔,其中斜孔与内套内部贯穿。
[0035] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0036] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。其中:
[0037] 图1是本发明一实施例提出的电机壳体内套的加工方法的流程示意图。
[0038] 图2是本发明一实施例涉及的电机壳体内套的毛坯料的结构示意图。
[0039] 图3是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1021中内套加工区域示意图。
[0040] 图4是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1022中内套加工区域示意图。
[0041] 图5是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1023中内套加工区域示意图。
[0042] 图6是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1024中内套加工区域示意图。
[0043] 图7是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1025中内套加工区域示意图。
[0044] 图8是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1027中内套加工区域示意图。
[0045] 图9是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S1028中内套加工区域示意图。
[0046] 图10是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法涉及车床工装的示意图。
[0047] 图11是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法中步骤S108中内套加工区域示意图。
[0048] 图12是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S110中内套加工区域示意图。
[0049] 图13是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S112中内套加工区域示意图。
[0050] 图14是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S114中内套加工区域示意图。
[0051] 图15是本发明一实施例电机壳体内套的加工方法的步骤S116中内套加工区域示意图。

具体实施方式

[0052] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0053] 图1是本发明一实施例提出的电机壳体内套的加工方法的流程示意图。参见图1,本发明实施例中一种电机壳体内套的加工方法,包括以下步骤:
[0054] S102,加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面。
[0055] 本实施例中,内套的内孔是贯通的,内孔的尺寸根据实际需要进行设计。内孔用于安装电机的定子转子。流道可以设计成多种走向,示例性的,流道为螺旋线的形式。内套具有两个相互平行的端面,分别为A端面和B端面。A端面沿径向四周延伸形成支撑座。
[0056] 如图2所示,内套是由毛坯料制作而成。示例性的,毛坯料整体外形为长方体,材质。需要说明的是,本步骤中加工内套的内孔、流道和支撑座,根据要求的特性,从工件上快速去除大量材料。该步骤采用更高的进给速度和切削深度,从而获得高切削率。这一步称为粗加工。它不能提供良好的表面光洁度和紧密的公差。
[0057] S104,制作车床工装,其中车床工装整体外形为环状。
[0058] 本实施例中,如图9所示,车床工装采用45号制作,它的强度较高,具有一定的塑性和韧性,可加工性良好。车床工装能能够被夹具夹持。示例性的,车床工装具有两个平行的端面和一个与端面垂直的侧面,便于夹具夹持定位。
[0059] S106,将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,利用车床卡盘夹紧车床工装。
[0060] 本实施例中,可以采用多种连接方式将车床工装与支撑座连接在一起,示例性的,采用螺栓或销轴连接。车床卡盘的卡爪夹持在车床工装的外侧,有利于提高加工的便利性。
[0061] S108,利用车床精加工内套,使内套的内径和外径达到要求。
[0062] 如图11所示,图中绿色部分表示本步骤中的加工区域。粗加工后,车床对内套精加工,以提高表面光洁度、尺寸精度和公差平。因此,精加工过程中的切削率降低,但表面质量提高。
[0063] 根据本发明实施例的电机壳体内套的加工方法,利用车床工装将内套连接在一起,车床卡盘夹紧车床工装后再精加工内套,卡盘卡爪不直接夹持内套,这样内套就不存在装夹变形的问题,能够保证加工内套的稳定性和一致性,进而降低加工过程中的废品率。
[0064] 在一些实施例中,结合图8至图11所示,将车床工装与支撑座可拆卸地连接在一起,包括:
[0065] 将车床工装与支撑座利用定位销和紧固件连接在一起,其中支撑座的边沿设有若干螺孔和定位孔,车床工装上设有与支撑座适配的若干螺孔和定位孔。定位销伸入定位孔,紧固件与螺孔螺纹连接,完成车床工装与支撑座的连接。螺孔和定位孔的数量和位置根据实际需要进行设置,对此不作具体限定。
[0066] 可选地,步骤S102,加工内套的内孔、流道和支撑座,其中流道位于内套外壁上,支撑座的底面与内套的A端面共面,包括:
[0067] S1021,加工中心对毛坯料的A端面粗加工,铣削掉棱角,加工出具有第一内孔的内套。
[0068] 步骤S1021中,如图3所示,加工中心加工出下一步骤外形装夹位置,棱角在加工中心去除可以减少后续在车床上的加工余量。第一内孔的内径留有加工余量,小于内套内孔最终尺寸。
[0069] S1022,加工中心对内套的B端面粗加工,铣削掉棱角,加工第二内孔,使第二内孔与第一内孔连通。
[0070] 步骤S1022中,如图4所示,棱角在加工中心去除可以减少后续在车床上的加工余量。第二内孔的内径留有加工余量,小于内套内孔最终尺寸。
[0071] S1023,车床以A端面为基准,卡盘卡爪夹持第二内孔,车削内套的外径尺寸到要求尺寸,粗加工支撑座的顶面,扩大第一内孔的内径。
[0072] 步骤S1023中,如图5所示,内套的外径加工后仍然留有加工余量。第一内孔的直径扩大后仍然留有加工余量。第一内孔内径扩大的目的是平衡生产节拍
[0073] S1024,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持内套的外壁,扩大第二内孔直径,粗加工支撑座的底面,第二内孔的上侧车出台阶孔作为止口。
[0074] 步骤S1024中,如图6所示,止口的作用是作为下一步骤的定位基准。
[0075] S1025,图7所示,加工中心利用止口定位,粗加工流道,其中流道螺旋环绕地设置内套的外壁上。
[0076] S1026,对内套所有表面进行喷丸处理。
[0077] 步骤S1026中,丸粒的材质为不锈钢,直径为0.4mm。喷丸处理后的表面一致性好,强度高。
[0078] S1027,车床以B端面为基准,卡盘卡爪夹持第一内孔,车削支撑座的底面和台阶孔。
[0079] 步骤S1027中,支撑座的底面和台阶孔为精加工,为最终尺寸。
[0080] S1028,加工中心对支撑座加工出若干螺孔和定位孔。
[0081] 步骤S1028中,定位孔的内径小于螺孔内径。示例性的,定位孔的数量为2个,两个定位孔的连线与内孔所在圆相割,内径为6mm。螺孔数量为11个,内径为8mm。
[0082] 在一些实施例中,在步骤S108之后,还包括以下步骤:
[0083] S110,加工中心装夹车床工装,加工中心加工内套B端面、插槽、退刀槽和工艺销孔。
[0084] 步骤S110中,如图12所示,B端面加工后为最终尺寸。插槽用于插入定子外围的凸键。退刀槽的作用是加工时便于退刀,以防止刀具与槽侧壁碰撞。工艺销孔作为下一步骤的定位孔。
[0085] S112,将内套从车床工装上取下,加工中心加工支撑座上的螺纹孔、定位孔和插槽至最终尺寸。
[0086] 步骤S112中,如图13所示,加工中心对支撑座上的螺纹孔、定位孔和插槽的加工为精加工。车床工装仍然留在车床上,供待加工的内套使用,平衡生产节拍。
[0087] S114,加工中心加工内套A端面上的斜孔,其中斜孔与内套内壁贯穿。
[0088] 步骤S114中,如图14所示,A端面上的斜孔用来通冷却油,斜孔上可以安装密封环。
[0089] S116,加工中心加工内套B端面上的斜孔,其中斜孔与内套内部贯穿。
[0090] 步骤S116中,如图15所示,B端面上的斜孔用来通冷却油,斜孔上可以安装分油环。
[0091] S118,对完成上述步骤的内套清洗和检验。
[0092] 步骤S118中,内套清洗采用声波清洗,三坐标测量仪检验尺寸精度和轮廓精度。
[0093] 综上所述,相对于现有装新能源电机加工技术,新发明技术在加工过程中采用设计的车床工装,避免了内套加工过程中易变形、同心度超差的问题,大大提高了内套的合格率和内套加工的生产效率,保证产品的一致性,能够有效解决壳体内套精加工工件变形问题,保证加工精度如孔径、外圆、圆柱度、同轴度等形状位置的尺寸稳定性问题,解决加工精度难以控制的问题,从而节省了生产成本。
[0094] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0095] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0096] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0097] 在本发明的描述中,术语“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0098] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0099] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0100] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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