微电机壳夹具设计(壳体零件夹具设计)

鑫锐电气 2022-12-26 17:32 编辑:admin 131阅读

1. 微电机壳夹具设计

自动收放夹具的原理是自适应偏心夹具包括:安装座、电机、转轴、滑槽,所述安装座的顶部固定安装有电机,所述电机的输出端固定连接有转轴,所述滑槽固定安装在安装座的一侧,所述滑槽靠近安装座的一侧设有可弹性伸缩挤压的外夹持组件,所述安装座靠近滑槽的一侧上设有可转动扣压的内夹持组件。

外夹持组件包括滑动卡、偏心圆轮、伸缩杆、弹簧及固定卡,滑动卡与滑槽滑动连接,偏心圆轮固定安装在转轴远离电机的一端上,且偏心圆轮与滑动卡挤压接触,安装座表面位于滑动卡对应位置固定有固定卡,且固定卡表面对称固定有伸缩杆,且伸缩杆与滑动卡滑动插接,伸缩杆外侧套设有弹簧,且滑动卡通过弹簧与固定卡弹性接触。

2. 壳体零件夹具设计

1,卡盘夹具:

(1)三爪卡盘:三爪卡盘,是最常用的车床通用卡具,三爪卡盘最大的优点是可以自动定心,夹持范围大,装夹速度快,但定心精度存在误差,不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。

(2)液压动力卡盘 :动作灵敏、装夹迅速、方便,能实现较大压紧力,能提高生产率和减轻劳动强度。但夹持范围变化小,尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。自动化程度高的数控车床经常使用液压自定心卡盘,尤其适用于批量加工。

(3)可调卡爪式卡盘 :要比其他类型的卡盘需要用更多的时间来夹紧和对正零件。因此,对提高生产率来说至关重要的CNC车床上很少使用这种卡盘。可调卡爪式四爪卡盘一般用于定位、夹紧不同心或结构对称的零件表面。用四爪卡盘、花盘,角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时,必须加配重。

(4)高速动力卡盘: 为了提高数控车床的生产效率,对其主轴提出越来越高的要求,以实现高速、甚至超高速切削。现在有的数控车床甚至达到100000r/min。对于这样高的转速,一般的卡盘已不适用,而必须采用高速动力卡盘才能保证安全可靠地进行加工。

2,轴类零件中心孔定心装夹:

(1)中心孔 :是轴类零件的常用定位基准,工件装在主轴顶尖和尾座顶尖之间,但车床两顶尖轴线如不重合(前后方向),车削的工件将成为圆锥体。因此,必须横向调节车床的尾座,使两顶尖轴线重合。

(2)自动夹紧拨动卡盘:在数控车床上加工轴类零件时,毛坯装在主轴顶尖和尾座顶尖之间,工件用主轴上的拨动卡盘或拨齿顶尖带动旋转。这类夹具在粗车时可传递足够大的转矩,以适应主轴高转速地切削。

(3)拨齿顶尖: 拨齿顶尖。壳体可通过标准变径套或直接与车床主轴孔联结,壳体内装有用于坯件定心的顶尖,拨齿套通过螺钉与壳体联结,止退环可防止螺钉的松动。数控车床通常采用此夹具加工φ10~φ660mm直径的轴类零件。

(4)复合卡盘与一夹一顶 :复合卡盘不仅可适用在两顶尖间安装工件,还适用于一夹一顶安装工件。

3. 微电机壳夹具设计原理

塑封电机的缺点是:不结实、寿命不长、价格较高

结构特点

塑封电机由塑封定子、轴、转子、轴承、端盖及热保护器、引出线、插座等组成。塑封电机的定子铁芯系两个半圆铁芯拼合成一个整圆而制成。半圆型铁芯则是用优质冷轧硅钢片在高速冲床上用硬质合金级进模冲制成型,再经FASTEC或VICS自扣铁芯冲制迭压成半圆型铁芯的。半圆型铁芯制成后用两个半圆形的绝缘护套分别从半圆型铁芯两端套上,然后再绕线,拼合,即可塑封。塑封时先把嵌好线圈的定子铁芯和引出线等装入注塑的金属模中,然后注塑成型。

半圆型铁芯结构拼合方式有3种:

①日本东芝公司采用的焊接结构,两个半圆型铁芯绕完线后,采用氩弧焊焊接使两个半圆型铁芯形成整圆。注意须采用专用夹具以确保绕组不受损伤,以免引起匝间短路或击穿等。

②日本松下公司采用的分半铁芯扣合结构,就是扣合后注塑,使两个半圆成为一个整体。但要注意不能错位且塑料不得进入结合面处。

③日本草津电机株式会社采用压合结构,即在结合面上分别有相对应的凸凹部 ,把二者压合在一起,使之紧密配合。要求冲片具有较高的加工精度 ,同时铁芯迭压精度要高。

塑封电机的定子绕组为环形螺旋管式,用微机控制的环形螺旋式电机定子绕线机和专用夹具,将漆包线直接高速盘绕在半圆形定子铁芯上。因绕线转速高达2500rpm,故要求漆包线质量稳定,线的塑性、强度、漆膜牢固度等在绕制拉力作用下不得破坏;线的排列要紧密均匀,以免产生匝间短路或对地击穿;绕好线拼成整圆时,各线圈及主副绕组间的接线要正确无误;线间的连接处均需套上绝缘漆管并包扎牢固,以防被拉断。

塑封电机使用一种新型热固性塑料,要求性能优良,成型工艺性好,固化速度快且脱模容易。热固性塑料在热态下固化,在高温下使用不变形不损坏,主要有不饱和聚脂树脂型和环氧树脂型。在使用时还要加入稳定剂、润滑剂、脱膜剂、染色剂、固化和固化促进剂、抗老化剂、抗静电剂、抗火焰剂等。

塑封电机与普通电机相比有如下优点:①外形美观,体积小,重量轻,机身长度和重量比金属外壳电机均减小25%左右。且装配方便,适用大批量自动化生产。②噪声低。由于采用对称同心囊封定子铁芯和塑型结构,从而提高了定子的刚度,降低了噪声;在工频电源下塑封电机比刚壳电机的声压强度降低7分贝;在变频电源下则降低了9分贝等。③振动小。因为电机定子已成为一个整体,转子的不平衡量小抑制了振动的产生。④电机的绝缘性能好。如 日本三菱公司的塑封电机的注塑定子与浸漆定子浸水试验后,前者的绝缘性能一直保持在10~10Ω,而后者却立即降至10Ω以下,两者的电晕放电特性比较,注塑绝缘后的电晕开始电压(CSV)是浸漆绝缘前的1.3倍,而浸漆绝缘后是浸漆绝缘前的1.1倍。此外塑封电机还具有耐腐蚀、耐潮湿、耐高温等特点;电机比普通电机可节电10%左右。塑封电机一系列的优点使其在家用电器中获得了广泛应用。

发展概况

塑封电机在八十年代初中期首先在美国研制成功并发展起来,随后在日本获得了广泛应用。在日本生产塑封电机的有松下、三菱、芝浦、草津、日立等公司。松下、芝浦、草津三家公司的产品占领了大部分的日本市场,草津等公司还在国外设立分厂生产塑封电机等。

塑封电机在家用电器中应用较多,其最大优点是噪音低,因而它首先用在空调器上。在日本,分体式空调的室内风机已大多采用塑封电机,如松下分体式空调室内机轻载时噪声23分贝、运转时则为34分贝。此外日本产的高档洗衣机为防潮及吸振减振也已开始采用塑封电机。松下在日本洗衣机行业中率先应用塑封电机,该塑封电机采用整体塑封结构在电机外部连轴承都无法见到。日本的同步电机和无刷直流电机也已开始采用塑封结构,如索尼公司1985年研制出塑封结构的HC型磁滞同步电机已用在盒式录像机上作主导轴电机。日立公司研制并投入生产的机电一体化的无刷直流塑封电机的本体和控制线路被塑封成一个整体,可在200~500rpm范围内无级变速,主要用在空调器、空气清洁器等产品上。

美国生产的厨房用品上也较多采用塑封电机,如厨房垃圾粉碎机用的100W电机即为塑封结构等。

我国研制塑封电机始于九十年代初,塑料封装技术在微电机中的应用已被微特电机行业列为"八五"期间重点推广应用项目。国内研制生产塑封电机的厂家多集中在沪、粤、苏、浙、闽等地。如宁波电器厂的YYS型全塑壳单相电容运转电机;上海日用电机厂的YYK-6-4DA型全塑壳单相电容运转异步电机,功率6W,噪声小于36分贝,用在分体壁挂式家用空调器上;浙江家用电机厂的YFN系列塑封电机也主要用在分体式空调上等。

塑封电机在我国的生产应用尚处于起步阶段,当前要首先解决的难题是定子铁芯的塑封及绕组的绕线技术,以及塑封工艺系数的确定和各种专用生产设备及模具的生产制造等。

4. 微电机壳夹具设计图4-∮8

目前用于电机的铁芯一般需要在与线圈绕组接触的接触面上涂覆绝缘粉,以便于与该线圈绕组绝缘。而现有技术中,对于具有外齿的铁芯一般都是采用夹具置于铁芯的两端将该铁芯夹住,然后将该组合件送至静电机中进行涂粉。而对于具有内齿的铁芯,该种方法则无法适用,其容易导致该铁芯的轭部外表面以及齿部的内侧壁粘有绝缘粉,影响该铁芯的使用。

  目前对具有内齿的铁芯一般采用掩模覆盖不希望涂装的表面进行涂粉,但是该种方法,存在操作繁琐、效率低下等弊端。

5. 微电机壳夹具设计方案

爪极式永磁同步电机齿轮安装方法:

1、检查工件安装面及承靠面的公差是否符合设计标准;以导轨为基准,利用千分表检测

2、确认齿条是否残留磁性,若有磁性,应进行消磁处理;

3、齿条安装从中间往两端安装,假设10根1米的齿条拼接,以第5/6根开始安装,第一根安装的齿条应让螺孔与螺栓尽量保持在同一中心,防止后续齿条出现螺栓与孔位干涉现象;

4、安装第一根齿条时,夹具应靠近螺孔位置均匀分布,使齿条完全贴紧承靠面,并由中间螺栓往两边锁紧螺栓,建议使用扭力扳手,按照螺栓的扭力要求锁紧齿条;

5、安装第二根齿条时,先以百分之十的锁紧力预紧,在拼接处配合安装规,调整齿条间隙,再以百分之五十的锁紧力锁紧,待调整好齿条拼接间隙,再以建议扭力值锁紧;该处锁紧螺栓顺序为从右到左,即后续齿条参照以固定好的齿条往待安装的方向为顺序锁螺栓。

6. 微电机壳夹具设计图

先加车工一端面和一轴孔,调头以其为基准加工另一头,完了铣平底脚

7. 微电机壳夹具图

电机编码器有以下几种:

编码器种类一:线性编码器

线性编码器处理物体沿路径或直线的移动,例如在前面提到的定长切割应用中。这种类型的编码器使用传感器来测量两点之间的移动或距离,有时使用电缆(更长的距离)或小杆(更短的距离)。在这些情况下,在编码器换能器和移动物体之间铺设电缆。当物体移动时,传感器从电缆收集数据并产生模拟或数字输出信号,用于确定物体的移动或位置。

编码器种类二:旋转编码器

旋转编码器用于提供有关旋转物体或设备(例如电机轴)运动的反馈。旋转编码器将运动轴的角位置转换为模拟或数字输出信号,然后使控制系统能够确定轴的位置或速度。

旋转编码器可以包含轴,也可以是称为通孔编码器的设计,这意味着它们能够直接安装在旋转轴(例如电机的轴)的顶部。通孔编码器有多种尺寸可供选择,并具有夹具或固定螺钉安装选项,使其适用于机器设计应用中的附件。法兰用于定位编码器并防止其与移动轴一起旋转。

编码器种类三:角度编码器

角度编码器与旋转编码器相似,因为它们监视并提供旋转运动的反馈,但它们的不同之处在于角度编码器倾向于提供更高的精度测量。

编码器种类四:绝对式和增量编码器

线性和旋转编码器种类又可以分为绝对式或增量编码器,使用绝对式编码器,设备生成的输出信号会产生一组独特的数字位,这些位对应于被测物体的特定位置。即使断电,绝对式编码器的设计也可以确定物体的位置,因为每个位置都有一个特定的数字信号。

8. 微电机壳夹具设计铣底面

水泥胶砂抗压强度的计算方式为:Rc=Fc/A。Rc是指抗压强度MPa,Fc是指破坏时的最大荷载N,A是指受压部分面积。抗折强度的计算方式为:Rf=1.5FfL/b3。Rf是指抗折强度MPa,b是指棱柱体正方形截面的边长。

抗压轻度试验时以半截棱柱体的侧面作为受压面试体的底面靠近夹具定位销并使夹具对准压力机压板中心。压力机加荷速度应控制在2400N/s±200N/s均匀加荷直至破坏。