微电机转子车床无小拖板的刀架设计

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转子精车设备用于微型电机的转子和换向器的精车，其上的大、小拖板和刀架的结构和动作原理与仿形车床类似，区别在于前者的进刀位置是根据车削转子直径大小调节，车削时进刀位置不可改变。它的最大纵向进刀行程一般为50mm，只能光面车削，不能车削台阶，最大切深0.30mm，其走刀的动作顺序为： http://www.gq114.cn/oledit/UploadFile/200612/2006123212335235.gif笔者在美国Duracraft公司深圳工厂设计该类车床时，针对该厂的具体情况，在分析该类车床车削特点的基础上对刀架和小拖板进行了改造。在分析该类车床特点时发现，对于相同尺寸的一批转子加工，每车削一个转子都有纵向进刀和退刀动作。当车削小直径转子时纵向进刀时间更长，对于大批量生产累计时间不可忽视。利用该类车床只车削光面和切削量小的特点，设计时取消了小拖板，车削时没有纵向进刀，为了解决退刀时的让刀问题，设计了一个低头让刀刀架，代替了原有的小拖板和刀架，其结构如图1所示。
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http://www.gq114.cn/oledit/UploadFile/200612/2006123212335246.gif 2 I+ b2 J0 o5 ^4 c& v9 t1.转子 2.车刀 3.刀架 4.弹簧 5.线圈 6.电磁刀架座 7.刀架定位旋钮 8.大拖板 9.机座 10.销轴 11.转子支承 4 E& S5 z1 b; x8 h图 1 让刀刀架结构示意图

采用低头让刀刀架可省去每次车削的纵向进刀和退刀时间，对于每一批不同直径的转子可调节刀架定位旋钮7确定车削尺寸。每车削一批转子，开始时试车几个转子达到精度要求后将刀架座6锁紧，车削时线圈5通电，刀架3受电磁力吸引，以销轴10为中心摆动呈水平状，大拖板8横向走刀；当车刀2移动出转子1的宽度，线圈5断电，刀架3在弹簧4的作用下低头让刀恢复原位，大拖板8横向退刀，回到开始位置。其动作顺序为： http://www.gq114.cn/oledit/UploadFile/200612/2006123212335355.gif刀架低头让刀时利用了转子的弧面和车刀的后面角，摆动10°左右即可实现让刀；主切削力与电磁力构成一个力偶，使车削时刀架吸合更加牢靠。去掉小拖板改为让刀刀架后，由于没有纵向进刀和退刀动作，减少了加工时间，对于中等直径φ65mm的转子加工时间减少了15%。加工精度也略有提高。经测试：转子直径φ65mm，每组试件64个，共3组,采用让刀刀架加工，尺寸误差均方差σ1＝0.00329；用原车床刀架加工，尺寸误差均方差σ2＝0.00347。两者都可以满足IT7级精度要求，而前者精度略高的原因主要由于让刀刀架销轴的刚度加之电磁吸合力产生的等效刚度比原车床采用10倍吃刀抗力的液压力定位产生的等效刚度高，并且后者在大作用力下小拖板容易产生变形。