余萬(wàn)超　趙育平　劉稼成　楊學(xué)軍　陳東彪
（南車株洲電機(jī)有限公司）

　　摘　要：此窄軌牽引電機(jī)傳動(dòng)端端蓋是一種新型結(jié)構(gòu)端蓋，特點(diǎn)是止口為非整圓，有缺口。為腔體內(nèi)零件，止口處較薄，加工后容易變形。變形量過(guò)大裝配后容易引起電機(jī)異音，影響行車安全。本文主要從工藝方法上控制傳動(dòng)端端蓋止口變形，主要從三個(gè)方面進(jìn)行改善，一是增加二次退火工藝，二是加工余量調(diào)整，三是改變傳統(tǒng)精車工藝方案，從而提高端蓋質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，確保電機(jī)質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：變形；熱處理；非整圓；車削
　　引言：
　　端蓋的關(guān)鍵位置是軸承室、止口，其中軸承室與軸承配合，其尺寸、粗糙度、相關(guān)形位公差都有很高的要求。止口是端蓋與定子配合的關(guān)鍵位置，尺寸、同軸度、橢圓度決定裝配后電機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)定性。由于端蓋為薄壁類腔體零件，止口容易變形，所以工藝對(duì)端蓋加工止口變形的控制決定了端蓋的質(zhì)量，進(jìn)而決定電機(jī)的質(zhì)量。
　　1　原工藝路線及傳動(dòng)端端蓋變形情況
　　此傳動(dòng)端端蓋原工藝路線為：鑄造→粗加工→焊蓋板→精車止口→精車軸承室→銑削→鉆削→精整→清洗，特點(diǎn)為非整圓（簡(jiǎn)圖如圖一所示），按照此傳統(tǒng)的工藝方法進(jìn)行加工，經(jīng)統(tǒng)計(jì)在端蓋全工序加工完成后止口變形量大致在0.1mm，裝配時(shí)電機(jī)異音，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求。傳動(dòng)端端蓋簡(jiǎn)圖如下圖一所示：

　　2　增加二次退火工藝
　　經(jīng)分析，此端蓋精加工前有焊接工序，焊接后有焊接內(nèi)應(yīng)力，在后續(xù)的加工中會(huì)逐漸釋放出來(lái)，特別是精加工后的釋放引起止口圓變形成橢圓或多邊形，所以在精加工前，將焊接應(yīng)力盡量釋放出來(lái)可減少止口變形。因此在焊蓋板工序后增加二次退火工藝，主要目的為：提高切削加工性能，消除焊接內(nèi)應(yīng)力和進(jìn)一步消除鑄造后殘余應(yīng)力，改善或消除鑄、鍛、焊時(shí)所造成的成份或組織不均，以提高工藝性能和使用性能。
　　3　對(duì)工藝路線進(jìn)行初步調(diào)整，減小精加工切削余量
　　鑄件尺寸一般加工余量為單邊5～7mm，粗加工后留精加工余量單邊2mm，若一次加工2mm加工余量，切削加工產(chǎn)生切削力過(guò)大也會(huì)引起止口處變形，現(xiàn)將2mm加工余量，分為兩次加工，即將精車工序分為半精車和精車，兩次加工余量分別為1.5mm，0.5mm，且半精車、精車加工時(shí)間間隔12小時(shí)以上，以使半精車加工后端蓋止口的變形盡量大，盡量多釋放半精車加工產(chǎn)生的應(yīng)力。更改后的工藝路線為：鑄造→粗加工→焊蓋板→二次退火→半精車止口→半精車軸承室→精車止口→精車軸承室→銑削→鉆削→精整→清洗。增加二次退火及工藝路線調(diào)整后端蓋數(shù)據(jù)結(jié)果如表一所示：

表1

　　從表上可以看出，傳動(dòng)端端蓋變形有所減小，但仍然不能完全滿足0.03mm的設(shè)計(jì)要求。且現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果來(lái)看，缺口處尺寸變形較明顯。
　　4　確定新的車削工藝方案，控制缺口處變形
　　二次退火工藝已消除了大部分焊接工序產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和進(jìn)一步消除鑄造后的殘余應(yīng)力，再產(chǎn)生的變形還有車削裝夾和銑削、鉆削工序徑向切削力引起的變形，為進(jìn)一步減少變形，在原工藝流程基礎(chǔ)上增加一道精修止口工序，以消除鉆削、銑削工序切削力和裝夾引起的止口變形以及未消除完全的焊接應(yīng)力和鑄造殘余應(yīng)力，從理論上來(lái)講，精修的加工余量應(yīng)越小越好。從統(tǒng)計(jì)的變形尺寸看，均在0.1mm之內(nèi)，所以將精修止口的加工余量確定為0.1mm，即在所有工序完成后對(duì)前工序加工產(chǎn)生的變形進(jìn)行消除。新工藝端蓋車削數(shù)據(jù)如表二所示：

表2

　　5　總結(jié)
　　經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的驗(yàn)證及總結(jié)，此傳動(dòng)端端蓋的止口變形得到了控制，提升了端蓋的質(zhì)量，滿足了設(shè)計(jì)要求，并為今后非整圓薄壁腔體類零件加工提供了可靠的依據(jù)。從驗(yàn)證中也獲取了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]薛華.淺析機(jī)械加工中的變形[j].《科技創(chuàng)新與應(yīng)用》，2012（07）.
　　[2]李書(shū)常.簡(jiǎn)明金屬材料熱處理使用手冊(cè).《機(jī)械工業(yè)出版社》，2010.

來(lái)源：《建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)》2015年17期