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微電機(jī)制造工藝概述

發(fā)布時(shí)間:2019-01-18 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】本文闡述針對(duì)不同產(chǎn)品、不同產(chǎn)量、不同裝備條件、適合各廠生產(chǎn)條件的先進(jìn)技術(shù),也是在生產(chǎn)現(xiàn)場真正發(fā)揮效益的生產(chǎn)技術(shù),是適合國情廠情且有一定推廣價(jià)值的先進(jìn)技術(shù)。
 
 
1 沖片造制
 
沖片的制造技術(shù)直接影響電機(jī)制造廠的勞動(dòng)生產(chǎn)率。沖片制造方法歸納起來有切、沖兩種。
 
切就是采用線切割方式制造沖片。這種方法既能保證沖片的精度,又能縮短電機(jī)的生產(chǎn)周期。在產(chǎn)品研制中,便于方案調(diào)整,改動(dòng)尺寸,與用模具方式制造沖片鐵心,成本將大大降低。這種方式已被大部分企業(yè)用于單個(gè)少量生產(chǎn)。
 
沖有單沖、復(fù)沖、多聯(lián)沖和高速?zèng)_ 4 種。單沖就是單槽沖,近年來有新發(fā)展的是微機(jī)分度單槽沖片機(jī),它由微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分度補(bǔ)償,程控沖床沖制沖片,以單沖代替復(fù)沖,并能沖制任意槽孔,是研制樣機(jī)投入中試和小批量生產(chǎn)的有效方法。目前既有工廠自行改造裝置,如北京曙光電機(jī)廠等,也有專業(yè)電工設(shè)備廠制造,如蕪湖電工機(jī)械廣生產(chǎn)的 JD91 型高速?zèng)_槽機(jī),用于錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)沖片變位精沖,也可用于多槽沖片單精沖,具有分度座徑向進(jìn)給、模具橫向進(jìn)給.C - MDS 數(shù)字電路控制的間歇沖槽功能,系統(tǒng)采用 JWK-5GP (8031)單片計(jì)算機(jī),編程靈活,適用于微分電機(jī)的有 5t、10t,滑塊行程 20mm,沖次 200-500 次/min,沖片直徑 30mm 至幾百毫米,槽數(shù) 12~150,每脈沖進(jìn)給量 0.0005mm。
 
單機(jī)復(fù)沖,行業(yè)的一般現(xiàn)狀是每人一機(jī)、手工送料、自動(dòng)卸料理片。一種工藝過程是在條料上沖轉(zhuǎn)子所有槽,再以軸孔定位沖定子槽,然后以軸孔定位落定、轉(zhuǎn)子片。另一種工藝過程是在條料上一落三,即分離成軸孔圓片、轉(zhuǎn)子圓片、定子圓片,然后分別沖定子槽和轉(zhuǎn)子槽。單機(jī)復(fù)沖適合多品種小批量、中批量微分電機(jī)生產(chǎn),是現(xiàn)階段各廠沖片的主要生產(chǎn)模式。
 
多聯(lián)沖是指用送料導(dǎo)軌把 2 臺(tái)或 3 臺(tái)普通機(jī)床聯(lián)結(jié)起來,通過一系列聯(lián)動(dòng)裝置,使 2 臺(tái)或 3 臺(tái)沖床協(xié)調(diào)動(dòng)作,稱為 2聯(lián)沖或 3 聯(lián)沖。它比單機(jī)復(fù)沖前進(jìn)了一大步。
 
高速自動(dòng)沖,這項(xiàng)沖壓技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的電機(jī)制造業(yè)中已普遍采用,國內(nèi)雖有,如營口機(jī)床廠制造高速?zèng)_床,但是隨著改革開放的深入,大部分微電機(jī)廠還是從日本會(huì)田公司、美國明期公司,德國舒勒爾公司等引進(jìn)高速?zèng)_床及相應(yīng)的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)和多工位級(jí)進(jìn)模,使電機(jī)行業(yè)的沖壓技術(shù)上了新的臺(tái)階。
 
2 鐵心制造
 
微電機(jī)的鐵心隨著電機(jī)品種的發(fā)展而展現(xiàn)出各種各樣的結(jié)構(gòu)型式,形狀不一的鐵心,其制造方法也不同,歸納起來有鉚、扣、焊、粘、浸、硫、自扣 7 種方式。
 
2.1 鉚
 
用鉚釘將沖片緊固成一體。調(diào)查中看到,有的廠用于直流電機(jī)的磁極,有的廠用于罩極電機(jī)的鐵心。但由于有工件多、手工操作、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、整體性和一致性差等缺點(diǎn),大部分工廠已被其它方法所取代。干、疊壓、焙烘,即成鐵心。這種方法在控制微電機(jī)中常見,是一種手工操作為主、效率極低的疊壓方法。適用于試制、中試、小量生產(chǎn)。那些對(duì)磁路對(duì)稱性有嚴(yán)格要求的電機(jī),此法還是適用的,由于費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率太低、予計(jì)此法適用范圍將逐年縮小。
 
扣疊法常用于微電機(jī)的定子鐵心。通常在定子沖片外圓沖出幾個(gè)切口,疊壓時(shí)以內(nèi)孔定位、壓緊、下扣片、扣壓成形。這些工序在專用壓床上半自動(dòng)完成。國內(nèi)已有專門生產(chǎn)半自動(dòng)扣壓機(jī)的生產(chǎn)廠。采用這種疊壓方式基本上都是定重疊壓??郫B法實(shí)際上扣片與沖片的擠壓起了相當(dāng)大的作用,用“擠扣”二字更加切意。
 
2.3 焊
 
焊是將沖片疊齊壓緊后用弧焊方法溶焊戲—體。近年來隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,特別是氬弧焊接技術(shù)及設(shè)備的商品化,促進(jìn)用弧焊方法用于電機(jī)鐵心的疊壓,此項(xiàng)工芑技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是,操作方便,生產(chǎn)效率高;氬弧焊焊弧熱量集中,能量密度大、熱區(qū)小、鐵心變形小,能保證鐵心所需的機(jī)械強(qiáng)度和剛度;整體性好,利于降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)和噪聲;焊縫有較好的可拆性,出現(xiàn)問題還可返修,利于廢品回收。
 
2.4 粘
 
粘結(jié)疊壓,即在沖片表面噴或涂膠、涼干、疊壓即成鐵心。這種方法在控制電機(jī)中常見,是一種手工操作為主、效率極低的疊壓方法。適用于試制、中試、小量生產(chǎn)。那些對(duì)磁路對(duì)稱有嚴(yán)格要求的電機(jī),此法還是適用的,由于費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率太低、予計(jì)此法適用范圍將逐年縮小。
 
2.5 浸
 
浸就是沖片經(jīng)疊壓成形,在鎖緊狀態(tài)下浸環(huán)氧漆,固化后松開成整體的一種疊壓方法,一軸疊多串,省工省料效果好。此法在某些電機(jī)的鐵心作為工藝疊壓有一定的參考價(jià)值。
 
2.6 硫
 
硫就是沖片疊壓成形,經(jīng)環(huán)氧硫化處理成整體的疊壓方式。槽內(nèi)硫化層既起絕緣作用,又達(dá)到了沖片成形為鐵心的目的。筆者認(rèn)為在以磁導(dǎo)變化為工作原理的微電機(jī)鐵心中,推廣應(yīng)用這項(xiàng)鐵心疊壓技術(shù),將在降低成本、提高效率、減少噪聲、實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)中,效果是顯著的。
 
2.7 自扣
 
自扣又稱“VICS”技術(shù),這是隨著高速?zèng)_床和多工位級(jí)進(jìn)沖模的引進(jìn),在沖壓過程中定、轉(zhuǎn)子沖片自動(dòng)扣鉚成形的一種疊壓方法。自扣疊壓技術(shù)原理上是沖片上沖出一定形狀的半榫孔(V 形、圓弧形、階梯形等),采用無鉚釘、無扣片依靠凸起和凹槽的過盈配合,產(chǎn)生彈性變形,使相鄰沖片相互壓緊,自動(dòng)疊壓。這種鐵心疊壓的制造技術(shù)具有世界 80 年代末期水平,是規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的必需,是未來沖疊的發(fā)展方向。
 
3 機(jī)加工技術(shù)
 
微電機(jī)品種繁多,結(jié)構(gòu)各異,除普通加工外,有的還需精細(xì)加工。微電機(jī)的機(jī)加工件主要是機(jī)殼、端蓋軸組件、定子組件、刷盒、整流子、磁鋼及各種支撐結(jié)構(gòu)件等。
 
3.1 端蓋機(jī)殼
 
端蓋機(jī)殼的加工質(zhì)量直接影響定、轉(zhuǎn)子之間的同軸度、氣隙均勻度和軸向間隙。為了保證要求,加工方法上分粗車和精車。試制、中試、少量生產(chǎn)采用單刀加工,批量生產(chǎn)采用多刀加工,除手工操作外,有相當(dāng)一部分廠采用半自動(dòng)加工。簡易數(shù)控車床加工端蓋機(jī)殼現(xiàn)逐步普及,并收到了良好的效果。南京微分電機(jī)廠電機(jī)生產(chǎn)車間已有百分之八十的車床實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)加工,是行業(yè)機(jī)加工技改的佼佼者。
 
端蓋的止口、軸承室加工一次裝夾,單刀或多刀一次加工以保證同軸度。北京微電機(jī)總廠、沈陽微電機(jī)廠等在一次性加工軸承室時(shí),留 0. 02~0.03mm 余量,然后在裝上擠壓刀的鉆床上一次擠壓,尺寸到位。這樣的工藝流量的優(yōu)點(diǎn)是光潔度高,耐磨,尺寸一致性好,生產(chǎn)效率高,減少車加工軸承室高精度加工的難度,提高合格率。
 
3.2 軸和轉(zhuǎn)子組件
 
軸是電機(jī)的重要零件,是轉(zhuǎn)子組件的基礎(chǔ)件。軸和軸組件的加工方法有:
 
打中心孔。有條件的廠在專用機(jī)床上進(jìn)行,氣動(dòng)夾緊,銑兩端面打中心孔,一次裝夾完成。無條件的廠打中心孔傳統(tǒng)方法都在車床上進(jìn)行,工件旋轉(zhuǎn),中心鉆裝在尾座上前行。由于這種方法每打一端需停車一次.調(diào)頭裝夾一次,且尾座上中心鉆前進(jìn)后退速度慢,加工效率低,對(duì)于批量生產(chǎn)的分馬力電機(jī)軸打中心孔,在無專用機(jī)床的情況下采用以鉆代車是個(gè)好辦法,如北京微電機(jī)總廠、沈陽微電機(jī)廠、南京微分電機(jī)廠、上海微型電機(jī)廠等。特點(diǎn)是工件靜止、中心鉆旋轉(zhuǎn)并前行,這種工件固定裝夾簡單、中心鉆前行后退手工操作動(dòng)作明快,無需停車,效率大大提高。鉆床的工作狀態(tài)裝夾方式各有特點(diǎn),有臥式、立式等。
 
不停車加工。軸除本身要加工臺(tái)階外,壓鐵心后還得加工轉(zhuǎn)子外圓,從坯料到組件,軸加工裝夾至少要 3~5 次。對(duì)于一人一機(jī)加工方式裝卸費(fèi)工費(fèi)時(shí)欠安全。北京微電機(jī)總廠、沈陽微電機(jī)廠、南京微分電機(jī)廠等采用不停車加工取得了較大的效益。方法上有的將車床上卡盤從主軸上卸去,裝上一個(gè)帶錐度的夾頭,錐度內(nèi)帶有齒紋,車床開動(dòng)后將軸頂在尾座的頂夾上,然后一手托軸,一手轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手柄,由頂尖將軸推入旋轉(zhuǎn)的錐度夾頭內(nèi),利用錐度自動(dòng)定心,適當(dāng)頂緊后即可進(jìn)行加工,加工完后一手松開頂尖一手托軸,裝卸方便,效率大大提高,同時(shí)避免了車床頻繁起停而沖打齒輪的危害,減少了噪聲。對(duì)于精加工,有的廠采用雙頂尖辦法,效果也很好。
 
數(shù)控加工。隨著我國微機(jī)控制步進(jìn)伺服系統(tǒng)的發(fā)展,簡易數(shù)控杌床成為行業(yè)技術(shù)改造的主要方面。南京微分電機(jī)廠曾作過統(tǒng)計(jì),原加工一根軸需 6 道工序,l4min9s,現(xiàn)只需 2 遭工序,3min12s。
 
凸輪雞心夾。兩頂針雞心夾車、磨軸和軸組件是一般常用加工方法。威海電機(jī)總廠、南京微分電機(jī)廠采用凸輪雞心夾,裝夾對(duì)軸自然保護(hù)、工人操作方便、簡捷,避免了用銅皮、螺釘、螺絲刀裝夾的常用雞心夾。
 
軸組件配合。軸組件配合常用壓配、裁套、鎖緊等。壓配常用軸與經(jīng)推(拉)刀修正裂子鐵心內(nèi)孔的鐵心壓配。這種方法過盈量大.對(duì)已初步加工完好的軸壓后有不少廠用找Ⅱ補(bǔ)救軸的跳動(dòng)量。南京微分電機(jī)廠的推刀及口是齒紋形,推出的內(nèi)孔有微小齒槽,軸配 A 部分兩頭尺寸過盈配合,中間是動(dòng)配合,過盈量居中,壓后不找正,效率大大提高。
 
洗衣機(jī)電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)的軸是光軸,鐵 JL 配合檔滾花后壓配構(gòu)成組件。
 
小電機(jī)軸組件采用局部過盈配合,軸是光軸,在專用模具上用沖床沖出凸痕,然后三鐵心或疊齊沖片直接壓配。熱套軸組件最簡易,但需一定的條件,從轉(zhuǎn)子鐵心予熱、壓鑄、直接插軸,省時(shí)省工。沈陽分馬力電機(jī)廠使用這種方法。鐵心予熱一壓鑄一脫模一去洗冒口一定位一插軸。也有的工廠在壓鑄后再回爐予熱進(jìn)行熱套。
 
軸組件加工中,直流電機(jī)占很大的比例,換向器是不可缺少的組件。此組件除電工作業(yè)外,車、下刻工序是必需的。換向器表面粗糙度有嚴(yán)格要求,有的廠采用普通車刀加工后予以拋光,有的廠采用寶石刀加工。下刻大部分廠采用舊設(shè)備改造而成,大整流子刨削加工,一般整流子銑削為主,下刻分度以目測定位,銑刀旋轉(zhuǎn),工件手工操作前行后退。上海電動(dòng)工具所、上海南洋電機(jī)廠,下刻以光電跟蹤代替目測定位.大大提高了自動(dòng)化程度、效率,并改善了環(huán)境。
 
4 繞組制造和焊接技術(shù)
 
繞組由線圈繞制、嵌線、綁扎整形、接線等工序組成,絕大部分企業(yè)以手工操作完成。近年來隨著洗衣機(jī)電機(jī)、汽車電機(jī)和電動(dòng)工具用電機(jī)的發(fā)展,從日本、德國、意大利等國引進(jìn)多條生產(chǎn)線,從而使繞組制造技術(shù)開始擺脫手工操作、走上機(jī)械化、半自動(dòng)化制造方式。國內(nèi)山東龍口電工機(jī)械廠、上海電動(dòng)工具所、四川紅陽機(jī)械廠、陜西秦嶺公司等相繼研制和生產(chǎn)電工用插槽絕緣機(jī)、嵌線機(jī)、綁扎機(jī)和整形機(jī)等,改變繞組平工制造的單一模式。
 
繞線。分布繞組線圈基本上都是電動(dòng)繞制、目測計(jì)敦摩擦制動(dòng)、手工梆扎手工裝卸。集中繞組都是電動(dòng)繞制、自動(dòng)排線、目測計(jì)數(shù)摩擦制動(dòng)、手工綁扎手工裝卸。西安微電機(jī)研究所和南京微分電機(jī)廠自制電動(dòng)繞線機(jī)特點(diǎn)是,把電動(dòng)繞線機(jī)用的普通異步電動(dòng)機(jī)改用直流電動(dòng)機(jī),并附設(shè)一臺(tái)單板機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)匝數(shù)予置到匝自定.繞制速度可調(diào),人工綁扎手工裝卸,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,線匝數(shù)正確性大大提高。
 
下線、綁扎、整形除引進(jìn)設(shè)備外,基本保持原狀。
 
接線。接線包括線圈之間和線圈與引線之間的連接,步驟是去漆皮焊接。去漆皮有刮、燒、化 3 種。刮以手工操作最常見。博山電機(jī)廠、湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)直流電機(jī)量較大,與整流連接的電樞線較多,刮的工作量太大,在專用設(shè)備上采用鋼刷半自動(dòng)刮刷漆皮,這種方法去漆皮效率高,但引線留得長、線頭浪費(fèi)大。燒是利用酒精燈火焰去漆皮,對(duì)輕小微電機(jī)火焰燈固定,定子接線頭靠近火焰。對(duì)中小電機(jī)定子引線一排排放好,移動(dòng)火焰燈一批批進(jìn)行,效果尚好?;腔瘜W(xué)去漆皮,如貴陽電機(jī)廠,本溪微電機(jī)廠等,自配去漆液,在接頭處刷上去漆液、待幾分鐘后,用抹皮清除,效果很好,特別是汽車電機(jī)、導(dǎo)線粗,使用此法更佳。
 
焊有錫釬焊、熔焊、道渡焊和壓熔焊。
 
錫釬焊。以烙鐵焊為最常見,缺點(diǎn)是人為因素容易產(chǎn)生虛焊,影響質(zhì)量。本溪微電機(jī)廠采用錫鍋搪錫焊.對(duì)輕、小微電機(jī)定子引線去漆皮連接后.將接頭處浸入錫鍋中,效率高焊接質(zhì)量可靠。
 
熔焊。將連接頭的頭部熔成一體。一種采用瞬時(shí)脈沖放電,起弧熔為一體。另一種是采用氫氧焊接法,此法不需要去漆皮,利用氫氧燃燒火焰溶結(jié)成一體。這種氫氧焊接機(jī)由焊槍、噴嘴、電解液(水)、電介電源組成。電離分解成氫和氧,經(jīng)混合燃燒,火焰溫度可調(diào),最高為 3450℃。特點(diǎn)是火焰溫度高、溫區(qū)小而集中,陜西秦嶺公司引進(jìn)日本裝置采用此法焊接。
 
過渡焊。用于電機(jī)引出線與電樞繞組之間的連接,通常采用絕緣板上鉚釘、搪錫,將電樞繞組焊在接線板上,并綁扎在繞組端部,絕緣處理后再把引線焊在接線板上,以接線板作過渡將引線和繞組連接起來。過渡焊的目的是避開電機(jī)引線在浸漬漆時(shí)的擾亂和烘時(shí)的硬化。
 
壓熔焊。通常用于直流電機(jī)電樞繞組,引線焊接在接線槽中,壓熔過程以加熱為基礎(chǔ),壓力為輔助。通常是由鎢電極把引線頭緊壓在整流子片槽內(nèi),瞬時(shí)通過大電流,利用電阻熱使焊接處產(chǎn)生高溫.焊接頭和片槽在高溫下軟化,借助于鎢電極頭的壓力把導(dǎo)線接頭實(shí)固地埋焊在換向片的接線槽中。只要根據(jù)不同的線徑,把握電流強(qiáng)度、通電時(shí)間、壓力大小三要素,
 
壓熔焊是一項(xiàng)成熟的工藝。
 
5 絕緣和絕緣處理
 
絕緣是電機(jī)可靠運(yùn)行的重要保證。熔、浸、滴、灌是絕緣處理的主要方面。
 
5.1 熔
 
指熔槽絕緣.是為適應(yīng)機(jī)械化自動(dòng)下線、代替槽絕緣和端面絕緣而發(fā)展起來的絕緣技術(shù)。天津微電機(jī)公司引進(jìn)日本(發(fā))殼元株式會(huì)社制造的 SE-4000 溶槽絕緣設(shè)備為小直流電機(jī)自動(dòng)下線配套。上海南洋電機(jī)廠引進(jìn)德國 Reinhart 公司制造的成套硫化床涂敷設(shè)備用于 F 級(jí)絕緣 Z 4 系列電機(jī)。貴陽電機(jī)廠自制硫化設(shè)備用于汽車電機(jī)。重慶微電機(jī)廠的硫化設(shè)備用于磁盤驅(qū)動(dòng)用無刷直流電機(jī)。湘西儀表電機(jī)總廠自制硫化設(shè)備用于儀表電機(jī),既起絕緣又起疊壓作用。青島微電機(jī)廠、常州電機(jī)電器總廠用于錄音機(jī)電樞鐵心,適應(yīng)機(jī)械化繞線,實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。應(yīng)指出熔槽絕緣是槽絕緣的一種方法,并非都能取代其它絕緣而作為今盾槽絕緣的發(fā)展方向。
 
5.2 浸
 
浸就是使絕緣漆浸透到絕緣材料內(nèi)部、線匝之間、鐵心槽壁形成漆膜,以提高耐熱、耐潮和絕緣強(qiáng)度等。
 
漆料指浸漆材料.根據(jù)溶劑含量可分有機(jī)溶劑、少溶劑、無溶劑三類。據(jù)調(diào)查,約百分之三十的廠如沈陽微電機(jī)廠、東風(fēng)電機(jī)廠等使用少溶劑漆,百分之五十的廠如北京微電機(jī)廠、重慶特種電機(jī)廠等使用無溶劑漆,還有百分之二十的廠如成都電機(jī)廠等使用有溶劑漆。少溶劑、無溶劑漆具有生產(chǎn)周期短、耗能低、有害氣體少等優(yōu)點(diǎn),是絕緣浸漆的發(fā)展方向。
 
絕緣處理工藝主要有沉浸和滴浸兩類。沉浸適用于中小批量多品種生產(chǎn)企業(yè),滴浸適用于大批量規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)單品種少品種企業(yè)。沉浸分常壓和真空壓力浸兩種,前者是傳統(tǒng)浸漬方法,有溶劑、少溶劑和無溶劑浸漬漆均適用,工藝簡便,設(shè)備可簡可繁,對(duì)產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng),適用于多品種絕緣性能要求一般的產(chǎn)品。工序上既可以用于浸烘連續(xù)作業(yè),也可以用浸烘分離作業(yè),是一般企業(yè)常用的方法。壓力浸是通過壓力使繞組形成“無氣隙”的整體結(jié)構(gòu)。此法用于絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、絕緣性能較高的微電機(jī)。由于加壓.工藝裝備造價(jià)高,工藝復(fù)雜.效率低。
 
滴浸是利用漆本身的重力和毛細(xì)原理.將漆滲透到繞組內(nèi)部.適用于大批量生產(chǎn).且必須有專用裝置保證。觀已有許多廠采用,如大連電訊電機(jī)廠,重慶特種電機(jī)廠、南京微分電機(jī)廠等。
 
就浸漬漆裝備而言,應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出,一是國產(chǎn)浸漆裝備已日益完善,實(shí)際應(yīng)用表明.設(shè)備功能全、性能好,完全憨滿足各類浸漬的要求,生產(chǎn)單位有浙江舟山 4806 廠、為:州長城電工廠、重慶紅陽機(jī)械廠等。二是完善適合國情的浸漬設(shè)備。由于我行業(yè)相當(dāng)一部分企業(yè)處于多品種、小批量生產(chǎn)模式,對(duì)于批量生產(chǎn)的連續(xù)沉浸和滴浸設(shè)備,一時(shí)還難以全面推廣應(yīng)用,處于斷續(xù)式浸、烘分離工藝,即沉浸一批送入烘箱烘干,人工監(jiān)控,這種方式的缺點(diǎn)是受設(shè)備和人為因素影響較大,一旦設(shè)備出故障,輕者烘焙產(chǎn)品報(bào)廢.重者產(chǎn)品和設(shè)備一起報(bào)廢,甚至有引起火災(zāi)的危險(xiǎn)。天津微特電機(jī)廠應(yīng)用微機(jī)控制烘箱.實(shí)施浸漬工藝規(guī)范微機(jī)控制是一個(gè)開創(chuàng)。該廠 3 臺(tái)烘箱 1 臺(tái)微機(jī)控制,烘焙時(shí)人與烘焙間分離,改善工作環(huán)境,微機(jī)有定時(shí)定溫控制、過溫超時(shí)報(bào)警、超溫自動(dòng)切斷,確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
 
5.3 灌
 
將膠灌注到電樞繞組,加熱固化成整體的絕緣方式。它具有堅(jiān)固、整體密封性好、絕緣可靠、三防性能優(yōu)異等特點(diǎn),是適應(yīng)特殊環(huán)境和特殊要求使用的微電機(jī)而發(fā)展起來的一項(xiàng)絕緣技術(shù)。目前在防止由于澆注物內(nèi)部材料線膨脹系數(shù)的差異引起的低溫甚至常溫開裂和高溫下槽內(nèi)澆注物凸起致使電機(jī)掃膛等作了大量的研究工作,并取得了卓越的效果。近幾年西安微電機(jī)研究所、成都電機(jī)廠、北京微電機(jī)總廠等單位應(yīng)用表明,灌注絕緣工藝技術(shù)已成熟,發(fā)展方向是研制適合批量生產(chǎn)的灌注裝備。
 
6 表面處理
 
表面處理常用于防止腐蝕、防護(hù)裝飾或提高零件表面某種特殊要求。這幾年發(fā)展較快的是蒸汽發(fā)黑處理。蒸汽發(fā)黑處理是在中性狀態(tài)下形成四氧化三鐵,用于鐵心的防銹、提高絕緣性能、消除由疊壓焊接產(chǎn)生的應(yīng)力、減少橢圓度。杭州儀表電機(jī)廠、湘西儀表電機(jī)廠自制設(shè)備采用這項(xiàng)技術(shù)在儀表電機(jī)等方面的應(yīng)用取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。蒸汽發(fā)黑不同于發(fā)蘭在堿性溶液中進(jìn)行,是完全中性的化學(xué)處理,具有無污染、無噪聲、利節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。工藝過程是疊壓鐵心放置在封閉容器中加熱,在飽和蒸汽中氧化,使表面形成一層均勻致密多孔而堅(jiān)賣的四氧化三鐵薄膜,實(shí)現(xiàn)防蝕絕緣作用。其工藝要點(diǎn)主要是發(fā)黑前清潔處理,處理溫度 54 度-70 度,蒸汽流量和壓力以達(dá)到飽和為準(zhǔn)。實(shí)隊(duì)?wèi)?yīng)用表明,工藝成熟、省工省能、效果顯著。
 
涂指表面涂漆處理,起防銹防腐裝飾作用。據(jù)調(diào)查,大部分廠仍以手工操作為主,作業(yè)場地差環(huán)境污染嚴(yán)重,耗費(fèi)大量的勞力。東風(fēng)電機(jī)廠表面處理采用靜電噴漆,整個(gè)作業(yè)流水線進(jìn)行,節(jié)拍緊湊、效率高、現(xiàn)場規(guī)范、生產(chǎn)文明。
 
7 專項(xiàng)工藝技術(shù)
 
隨著微電機(jī)品種的發(fā)展,近年來涌現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)類型的無鐵心電機(jī),如印刷繞組電機(jī)、杯形電樞電機(jī)、線繞盤式電機(jī)等,這些電機(jī)的結(jié)構(gòu)模式不同于傳統(tǒng)的有鐵心電機(jī),因此為適應(yīng)這些電機(jī)的發(fā)展,開發(fā)研制出相應(yīng)的工藝制造方法和設(shè)備。
 
7.1 杯形電樞電機(jī)杯形轉(zhuǎn)子
 
空心杯電樞是無鐵心電機(jī)的關(guān)鍵部件,國外 70 年代已商品化,我行業(yè)研制發(fā)展較晚,關(guān)鍵是空心杯電樞的繞制技術(shù)。杯形電樞繞組有直繞組和斜繞組兩類,制造技術(shù)有手工和機(jī)繞兩種。前者已能批量生產(chǎn),后者處于研制和少量生產(chǎn)。
 
成型線圈整形法是以手工操作為主的繞制方法。該方法將組成電樞的各個(gè)線圈元件繞成后成形,再將成形元件以手工方法在專用工裝上沿圓周均勻排列,經(jīng)過整形并用玻璃紗色纏表面,再用環(huán)氧樹脂增強(qiáng)構(gòu)成空心杯電樞。有的廠將排列好的
 
線圈放入模具中,用環(huán)氧樹脂灌注固化而成。
 
機(jī)繞法指以機(jī)器繞制為主。西安徽電機(jī)研究所研制的 BKR-4 型數(shù)控自動(dòng)嵌繞機(jī),采用等斜率纏繞、繞組圈延長抽頭、強(qiáng)制排線和繞組圈外裹壓等方法,實(shí)現(xiàn)纏繞排線百分之九十五的導(dǎo)線密度、纏繞單層和多層的空心杯電樞。纏繞導(dǎo)線直徑0. 05~0. 25mm。空心杯直徑 8~30mm。杯長 6~60mm,抽頭距離可任意設(shè)定,纏繞速度 30~40 匝/min,兩抽頭間匝數(shù)在250 匝以下,纏繞和抽頭自動(dòng)轉(zhuǎn)換連續(xù)運(yùn)行。上海儀表電機(jī)廠、蘇州電訊電機(jī)廠、博山電機(jī)廠都有一套適合本廠的繞制方法,尤以上海儀表電機(jī)廠研制的手工和機(jī)繞的多種工藝使用于批量生產(chǎn),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
 
7.2 印刷繞組電機(jī)的制造技術(shù)
 
印刷繞組電機(jī)的制造技術(shù)通常指繞組片沖制、粘結(jié)和焊接。
 
7.2.1 沖制
 
印刷繞組電機(jī)的繞組用銅箔制造,繞組片制造技術(shù)從腐蝕、線切割到?jīng)_制歷時(shí) 20 多年,如西安微電機(jī)研究所、華能特種電機(jī)發(fā)展公司等,由于繞組片間最小間隙僅 0. 2mm。單工序模,其沖頭最小厚度為 0. 2mm,繞組片即沖頭長幾十毫米,純屬異形薄壁,非對(duì)稱模,模具工作條件極為苛刻。目前沖壓法制造的模具有單槽和多槽兩種。實(shí)踐表明,單槽或多槽模配精密分度機(jī)構(gòu)沖制繞組片較為理想。
 
7.2.2 粘接
 
印刷繞組電機(jī)繞組片與層間絕緣的復(fù)合粘接是繞組制造中的重要環(huán)節(jié)。粘結(jié)強(qiáng)度、絕緣性、耐久性是衡量粘結(jié)質(zhì)量的主要指標(biāo)。通常粘接工序由整形、表面處理、復(fù)合、固化組成。整形是整平?jīng)_壓搬送過程中已變形的繞組片。表面處理包括清洗和粗化。清洗是去除繞組片表面油污、吸附物。用化學(xué)法粗化,目的是增加表面粗糙度以提高粘接強(qiáng)度。復(fù)合和固化是將清洗和粗化的繞組片粘接在絕緣片上。粘接固化是兩繞組片間夾一層絕緣層裝于模具中,在熱壓機(jī)上或烘箱內(nèi)完成。
 
7.2.3 焊接
 
焊接是將已經(jīng)復(fù)合粘接的繞組片連接起來,構(gòu)成繞組。由于繞紐片間焊點(diǎn)密集(焊點(diǎn)之間間隔約 0. 2mm)細(xì)小、焊點(diǎn)與復(fù)合絕緣層距離極近(2mm 左右),為解決此項(xiàng)技術(shù),曾用鉚接、金屬化沉孔、錫焊等方法探索多年,終因效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定而被激光、電子束、離子束溶焊代替。實(shí)踐證明,等離子弧焊設(shè)備簡單、成本低、效率高、焊接質(zhì)量好。
 
7.3 線繞盤式電樞制造技術(shù)
 
線繞盤式電樞轉(zhuǎn)子是能量傳遞的媒介,電樞本身受電、熱、力的綜合作用,通電的絕緣性、發(fā)熱的穩(wěn)定性、力作用的可靠性是衡量線繞盤式轉(zhuǎn)子質(zhì)量好壞的標(biāo)志。因此制造技術(shù)有它的特殊性。一般線繞盤式電樞采用自粘性漆包線繞成單個(gè)線圈,把單個(gè)線圈沿圓周等距離排放在特制模具內(nèi),固化成一盤狀,繞組片兩邊襯以補(bǔ)強(qiáng)材料,與換向片焊接后再用熱固性樹脂包封,形成盤式繞組電樞。實(shí)踐表明,采用低壓傳遞模壓成型工藝技術(shù)制造的盤式電樞電機(jī)能在-25~170℃溫度范圍內(nèi)經(jīng)潮濕干燥和大溫差循環(huán)作用下引起的熱老化,又能在頻繁起停、大電流沖擊、重載高速的力作用下,使電樞保持幾何尺寸的相對(duì)穩(wěn)定性。
 
8 其它技術(shù)
 
8.1 粘結(jié)技術(shù)
 
永磁體或其它結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的組件,過去常用機(jī)械方法固定,近年來發(fā)展用膠粘結(jié),簡化了工藝、提高了生產(chǎn)率。常用粘接用膠有酚醛一丁晴膠(705 膠)、環(huán)氧一丁晴膠(E-7 膠)和厭氧膠等。近期開發(fā)的 SY-14 結(jié)構(gòu)膠膜工藝更簡單,用于永磁體的粘接效果良好,能長期用于溫度-55~175℃的環(huán)境中。
 
8.2 齊平技術(shù)
 
此項(xiàng)技術(shù)是用于接觸式編碼器中的一項(xiàng)專用工藝。通常編碼器體積小、速度高、接觸必須可靠,因此表面必需光滑、平整,又必需導(dǎo)電和絕緣分明。齊平技術(shù)滿足了要求。
 
8.3 等離子弧焊技術(shù)
 
小型異步電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)常有導(dǎo)條和(端環(huán)采用銅材),過去常用氧乙塊銀釬焊或銅熔焊,此法熱區(qū)大,氧化膜絕緣層易遭破壞,有轉(zhuǎn)子變形及夾渣氣孔等缺陷。采用等離子弧焊質(zhì)量好、效率高。
 
8.4 壓鑄鼠籠轉(zhuǎn)子斜槽定位鋼絲棒法
 
鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)壓鑄時(shí)轉(zhuǎn)子鐵心定位采用凸鍵的心軸,凸鍵和心軸是整體且又是螺旋鍵(保證斜槽)。加工制造技術(shù)要求高,難度大,費(fèi)工費(fèi)時(shí)。同時(shí)壓鑄過程中因鍵的存在,裝卸極不方便,心軸也極易磨損。調(diào)訪中看到威海電機(jī)總廠在壓鑄洗衣機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí),疊壓轉(zhuǎn)子鐵心的心軸無凸鍵,扭斜度采用鋼絲棒穿入轉(zhuǎn)子槽中,手工邊旋緊螺母邊扭斜,然后用標(biāo)準(zhǔn)斜度卡尺校正,動(dòng)作快效率高。
 
8.5 加重平衡膠泥
 
中高速電機(jī)一般都需校平衡,校正有去重和加重兩種。鼠籠轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子鐵心端面鋁柱上加墊圈校平衡較成熟。
 
8.6 新材料
 
DG 鋼的應(yīng)用解決了薄細(xì)模具的制造技術(shù)。電機(jī)中有的零件厚僅 0. 2mm,寬 0.5~1mm,長卻有 50mm。要沖制這種零件的模具有困難。采用 DG 鋼,增加了韌性。
 
8.7 易切削不銹鋼
 
易切削不銹鋼 Cr17NiIOMoSCa 的應(yīng)用,克服了加工切削難點(diǎn),提高了效率,保證了質(zhì)量。
 
來源:CST三交產(chǎn)研    
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