新型窄轨电机机座加工工艺

    摘 要：本文介绍了一种在双杆镗上加工窄轨电机机座的新型工艺，通过使用新型工装，
使双杆镗能够完成窄轨电机机座加工。该工艺可解决现行工艺中加工精度过于依赖机床精度，
降低加工成本，提高生产效率。

 

　　关键词：双杆镗；新型工装；降低成本；提高效率

 

　　随着窄轨机车电机生产量的不断增加，现行的机座加工工艺的弊端日益突出，主要表
现为：现行工艺的加工精度过于依赖机床精度，无法通过人工干预提高机座加工精度；现
行工艺在产量大幅提高后显得生产效率较低且相应的加工成本高。

 

　　窄轨电机机座加工的主要难点是加工机座两端止口和两端抱轴，要精确保证两端止口
的同轴度，两端抱轴的同轴度，止口轴线和抱轴轴线平行度和间距，本文主要对比窄轨电
机机座加工原加工工艺和新型加工工艺的不同之处和各自的优缺点，同时说明新型工艺的
可行性和优越性。

 

　　

1.原工艺加工方式及优缺点 

　　窄轨电机机座原加工工艺两端止口和两端抱轴是在卧式加工中心上加工完成，主要优
点为自动化程度高，对操作工加工技能要求低，几乎所有工序都由机床自动加工完成。

 

　　原工艺的主要缺点为过于依赖机床精度，例如两端止口加工是通过掉头加工来保证两
端止口的同轴度和两端面的平行度，由于机床

X 轴和 Y 轴的重复定位精度、B 轴的回转精

度均能严重影响工件的最终加工精度，下面介绍机床各加工轴的定位误差对工件加工精度
的影响。假如

X 轴和 Y 轴的重复定位精度为 Δx 和 Δy，则由机床 X 轴和 Y 轴重复定位精度

导致工件同轴度的误差为：

 

　　

φ1=2× ； 

　　假设止口长度为

L，B 轴的回转角度误差为 Δb，B 轴的回转精度对同轴度的影响为： 

　　

φ2=2×L×sin（Δb）； 

　　综合各轴误差最终对同轴度的影响为：

 

　　

φ= 

　　现以工厂正在使用的设备和加工的产品举例说明（按新机床的精度参数计算），假设
X 轴、Y 轴的重复定位精度偏差均为 0.005mm，B 轴的回转定位精度偏差为 0.002 度，止口
长度为

200mm，根据上述公式，由于机床重复定位偏差导致的同轴度偏差为： 

　　

φ1=2× =2× =0.0141； 

　　

φ2=2×L×sin（Δb）=2×200×sin（0.002）=0.0140； 

　　

φ= = =0.02 

　　从上述数据可看出，在新机床精度处于最好的状态时，加工窄轨电机机座两端抱轴所
能达到的极限同轴度为

0.02，窄轨电机机座两端止口和两端抱轴的同轴度要求为 0.05mm，

新机床能满足机座的加工要求，但卧式加工中心机床在使用

3～4 年后，精度下降后就难以

保证窄轨电机的加工精度，例如，如果

X 轴、Y 轴的重复定位精度为 0.009mm，B 轴回转精

度偏差为

0.005 度，最终的同轴度将变为 0.051。这将不能满足机座的同轴度要求。并且，由

于卧式加工中心机床昂贵，刀具昂贵，导致机座加工费用较高，效率也不是很高。

 

　　

2.使用双杆镗加工的新型工艺的介绍及优势 

　　双杆镗是一种专用设备，在以前带抱轴的产品加工中大量应用，可在一次装夹状态下
完成止口轴线和抱轴轴线的加工，由于机座两端止口和两端的抱轴在一次装夹状态下完成
（不像在卧式加工中心上需要掉头加工），所以机座两端止口和两端抱轴的同轴度容易保
证，且受机床精度影响较小（工艺上俗称一刀活）。但从没有在窄轨车机座加工中使用，主
要原因是：窄轨车两个轴线（机座止口轴线和抱轴轴线）距离太近（一般小于

400mm，甚