机车电机壳体加工工艺分析与设计

摘要 全新的机车采用了交流传动、微机控制和轮盘制动等多项国际成熟、可靠的新技术,机车单机功率7 200kw,牵引5 000t货物最高时速可达到每小时120km。是目前我国技术水平最高、单机功率最大、时速最快的货运电力机车,也是我国铁路“货运重载、快捷”的理想车型。本论文是就此大功率电力机车的电机壳体的加工工艺进行分析,并对加工工艺和加工工具加以改进,提高生产效率,节约加工成本。

关键词 工艺分析;工艺设计;加工成本;加工效率;加工工具 中图分类号tm3文献标识码a 文章编号 1674-6708(2010)21-0043-02 1 概述

随着经济的不断发展,对铁路货运的要求也越来越高,需要的机车也从原来的内燃机车,发展到现在的高速、重载电力货运机车。电机壳体是电机机械加工零件的总要组成部分,特点是薄壁铸钢件,加工工序多,结构比较复杂,容易变形,须进行多次粗、半精、精加工。电机壳体加工的好坏,会影响整个机车电机的性能。 2 电机壳体的机械加工工艺路线

1)外协铸造;2)外协热处理;3)划线;4)粗车加工1;5)粗车加工2;6)粗铣底面;7)粗加工焊接处;8)焊接;9)半精加工底面;10)半精加工孔;11)半精加工孔2;12)钻孔;13)精镗焊接处;14)锪孔;15)反锪孔;16)铣上平面;17)钻油孔并绞丝;18)精镗孔;19)精铣底面;20)

精镗另两孔;21)铰丝;22)去毛刺;23)终检。 3 电机壳体的机械加工工艺过程分析 3.1电机壳体的机械加工工艺特点

电机壳体的主要加工工艺特点是,“多工序、少加工量”加工,由于为薄壁铸45#钢件,铸造表面不仅使切削性能变差,而切使加工完铸造表面后工件产生变形,并且工件中空,尺寸要求高,使加工不能一次完成需要进行,粗、半精和精三次进行加工。 3.2电机壳体主要加工工序分析改进

1)电焊工序:要对4号焊接件入厂时进行检查,确定各尺寸,还要注意其r224是否正确;安装3、4焊接件时,要注意39±0.5的尺寸;焊接4号件先在外面进行点焊,在里面安装胎具用来拉4号焊接件,要靠弯尺;把外面的4号件满焊,再把里面都满焊,然后在焊外面,等冷却后再把工装卸下;日方焊接后最多变形大约为1,我们要用各种方法把变形量控制在1以内;焊接完进行火焰退火,消除焊接应力。在焊接过程中注意不能直接进行满焊,要点焊后进行测量,确认无误后满焊,火焰退火主要是焊道要完全以降低变形。

2)φ752孔半精加工:φ752面的156 、精车φ310面至成品、粗车φ752留量0.8和φ310留量0.5,注意装夹力度并且要把孔和面都粗车后再精车保证平面变形量0.05以内。

3)钻孔铰丝:钻φ8斜孔、铰1/8丝,在壳体型腔内需要加工注油孔,注油孔为细长孔,并要求一定的空间角度,故而用镗铣床加工较困难,后经研究在外协工厂铸造生产专用弯板,并在弯板钻定位孔,

插定位销固定加工此油孔,从而大大提高效率。

4)精镗φ752孔:找正φ310孔所在面0.02以内,镗φ752孔和铣所在面至成品,注意φ752 尺寸,工件从加工时到地面和终检出厂φ752尺寸控制尺寸为φ752 。过去是使用硬质合金刀具进行精铣孔,切削应力大,易造成变形,后经改进自主设计制造精镗刀体,刀体材料采用飞机制造中的超硬铝边角料精行加工,既可以瞒足强度要求也可以是刀具整体质量变轻,方便安装刀具,此项措施为单位节约了刀具采购成本两万余元,并大大提高的加工效率,是现在的生产效率是过却得1.5倍。

4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 4.1机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

粗车留量:粗车φ752孔留量4、φ310留量2,所对应的平面留量1,粗车φ351孔留量2、所对应的平面留量1,粗铣距中心480面留量1。

半精加工留量:精铣距中心480面留量0.1-0.3,φ752面的156、精车φ310面至成品、粗车φ752留量0.8和φ310留量0.5,精铣φ351面至成品,以φ310内孔为基准粗镗φ351留量0.5,精铣428面。

精加工:找正φ310孔所在面0.02以内,镗φ752孔和所在面至成品,精铣距中心480面至成品,找正φ752孔以及所在平面,镗φ310与φ351孔至成品。 4.2确定工时定额

工序精镗φ752孔:精加工φ752孔至φ752-φ752.06。选用机床:数控加工中心

镗前粗铣φ751.2-φ751.8 1)被吃刀量 :取 =0.3mm 2)进给量f:取f=100mm/min 3) 机床主轴转速: 取n=500r/min 4) 切削速度: 100mm

5) 计算切削工时:被切削层长度 =3.14×751.2=2360mm,因为粗车走刀一次,故tm=24min 4.3精镗φ752-φ752.06 1) 被吃刀量:取 =0.1mm, 2) 进给量f:取f=5mm/min 3)机床主轴转速: 取n=120r/min 4) 切削速度:5mm

5) 计算切削工时:被切削层长度 =30mm,故tm=6min 4.4电机壳体机械加工工艺过程卡片的制订

制订机械加工工艺规程的最后一项工作就是填写工艺卡片,它主要包括电机壳体的工序顺序及内容的填写、工序简图的绘制、合理选择各工序所用机床设备的名称和工艺装备(即刀具、夹具、量具等)的名称与型号。 参考文献

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