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伺服电动机前端盖自动车镜面工装设计

日期:2019-07-29 

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前端盖是伺服电动机的重要零件,起着支撑转子及电动机安装固定的作用,需要具有较高的尺寸精度、形状位置精度和表面粗糙度。合理的机械加工工艺及专用工装,不但可以保证前端盖镜面加工的质量,提高效率,还可以降低生产成本,减少操作者的劳动量。


一、前端盖加工工艺路线分析


前端盖材料为铝合金6063(轴承室镶嵌铸铁件),如图1所示。加工工艺方案见附表。

图1前端盖


在该加工过程中,左端止口、轴承室在同一机床上一次完成;保证了止口对轴承室的跳动;根据图样要求,用轴承室或者φ122.5mm止口作为定位基准,轴向上需约束一个自由度,并使止口面与工装贴紧,才能保证镜面对止口面的平行度。


方案一:利用端盖的螺钉孔,拧螺钉限制。方案二:端盖在外力作用下止口面贴紧工装定位面,并有克服切削力的外力让端盖稳定安装在工装上。本文采用方案二。止口位为薄壁,在外力作用下易变形;轴承室内嵌铸铁件,强度及刚性会大于止口位;控制内撑力微大于切削力即可,否则会使轴承室变形。工装在车床上使用,利用车床的液压卡盘作为动力源较为合理,不需要对车床进行改造。工装设计时也要考虑工件的装卸便利。


二、前端盖车镜面自动工装


(1)前端盖车镜面自动工装如图2所示,定位盘14的材料为HT250,起定位作用,与止口配合处留2mm余量。销钉4、顶出销钉6设计成楔状,垂直配合使用;零件加工完成后,便于机器人手爪把工件顶出。大弹簧5、小弹簧7的作用为使销钉4顶出销钉6,起复位作用。在软爪2上焊接胀爪8,之后打孔装配加强销钉9,让内夹爪8强度足够,并对内夹爪8的轴承位配合处进行淬火,硬度为45HRC;内夹爪8设计成3瓣,开口宽度为3mm;与轴承位配合的位置留余量2mm。工艺轴10、工艺圈11的作用是装配时,随车内夹爪8时使用。垫块13支撑定位盘14,让软爪2在定位盘14和液压卡盘1之间活动。定位盘14、垫块13、液压卡盘1通过3个M12的螺钉联接在一起。顶贴组件15设计为浮动结构,在使用过程中,使端盖贴在定位盘14端面上。

1.液压卡盘2.软爪3.支撑座4.销钉5.大弹簧6.顶出销钉7.小弹簧8.内夹爪9.加强销钉10.工艺轴11.工艺圈12.前端盖13.垫块14.定位盘15.顶贴组件。

图2前端盖车镜面自动工装


(2)前端盖车镜面自动工装的装配。调整好软爪2齿形距离,让内夹爪8夹住工艺轴10,软爪2向内夹紧行程预留1mm。粗车内夹爪8的工艺圈11配合处,尺寸为φ56mm、再把工艺圈套在内夹爪8上,精车与前端盖12轴承室配合处,尺寸为φ55+0.013 0mm、表面粗糙度值Ra为0.8μm。再装定位盘14,车其内止口位和端面;尺寸与前端盖12配合,表面粗糙度值Ra为0.8μm,效果能使端盖滑动装配。


(3)前端盖车镜面自动工装工作过程。加工时,控制顶贴组件15移动、控制液压卡盘1张开和收缩;人工或机械手将端盖放入工装,启动机床,顶贴组件15顶住前端盖12;液压卡盘1张开(液压压强根据回转油缸调节),顶贴组件15退回,进刀切削。


工装用于130SJT前端盖生产上,并通过RB08机器人实现工件的上下料,柔性极高。在生产中,每加工一件,RB08机器人都需要对工装进行清理,保持了工装的洁净;并在上下料过程中,车削油封位铝屑会进入轴承室,RB08机器人可倒掉轴承室里面的铝屑。

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