專利名稱：轉(zhuǎn)子軸加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸加工方法，尤指一種帶蝸桿傳動輸出的電機(jī)中的轉(zhuǎn)子軸的擠壓 加工方法。
背景技術(shù)：
在一些小功率電機(jī)的應(yīng)用中會使用到蝸桿蝸輪傳動(如汽車用座椅電機(jī)和搖窗 電機(jī))。如圖1所示，蝸桿950被壓裝于轉(zhuǎn)子軸932上，轉(zhuǎn)子軸932的連接端9321為電機(jī)本 體931的構(gòu)成部件，蝸桿950固設(shè)于轉(zhuǎn)子軸932的傳動端9322上，通過電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子軸932 轉(zhuǎn)動，同時再經(jīng)由蝸輪(圖中未顯示)與蝸桿950的配合作用即可將動力由蝸輪向外傳送。在現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)子軸932的加工過程是在傳動端9322上采用滾花工藝加工出若 干根筋條940，而在蝸桿950內(nèi)形成有軸向通孔951，然后通過該軸向通孔951與筋條940 之間的過盈配合將蝸桿950連接至轉(zhuǎn)子軸932上；但是，采用滾花工藝加工轉(zhuǎn)子軸932時由 于加工出的筋條數(shù)目過多，其精度往往難以控制，這樣就會造成與蝸桿裝配時各筋條的受 力不均，使整個電機(jī)傳動的穩(wěn)定性降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種新的轉(zhuǎn)子軸加工方法，通過另一種加工 方式，來實(shí)現(xiàn)蝸桿的高精度裝配。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)子軸加工方法，用于加工帶蝸桿傳動 輸出的電機(jī)中的轉(zhuǎn)子軸，其中，該方法包含以下步驟a.將電機(jī)裝設(shè)在工裝單元上；b.通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸延伸出電機(jī)本體的傳動端處擠壓出一組沿軸向延伸的 筋條；c.旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子軸，通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸的傳動端處擠壓出另一組沿軸向延伸 的筋條；其中，所述擠壓出的筋條沿徑向均布于所述轉(zhuǎn)子軸上。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述電機(jī)底部施加一彈性松動支撐從而保持所述電 機(jī)可以實(shí)現(xiàn)徑向擺動與軸向伸縮；首先徑向擺動所述電機(jī)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸與一軸向扶正單元的徑向?qū)χ?，并將所述轉(zhuǎn) 子軸的頭部連接于所述軸向扶正單元；通過所述軸向扶正單元沿軸向壓迫所述轉(zhuǎn)子軸，進(jìn)而使所述電機(jī)底部的支撐發(fā)生 彈性形變，從而調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子軸的軸向高度。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，通過一驅(qū)動單元推動所述刀具擠壓所述轉(zhuǎn)子軸，在擠 壓時通過壓力傳感器監(jiān)測擠壓力，當(dāng)擠壓力達(dá)到設(shè)定值時開始計(jì)算壓入位移，直至壓入位 移達(dá)到設(shè)定值時停止擠壓。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述擠壓力的設(shè)定值為200牛。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，設(shè)置一與所述刀具同步運(yùn)動的徑向扶正單元，在所述 刀具開始擠壓轉(zhuǎn)子軸前對所述轉(zhuǎn)子軸進(jìn)行徑向扶正。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，通過所述壓力傳感監(jiān)測壓入終點(diǎn)位置的壓力值，當(dāng)所 述終點(diǎn)位置的壓力值超出設(shè)定值時，更換所述刀具。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述刀具自初始位置至壓入起始位置的接近速度為 100 300mm/min，所述刀具自壓入起始位置至壓入終點(diǎn)位置的工進(jìn)速度為45 150mm/
mirio本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，通過兩刀具自兩側(cè)擠壓所述轉(zhuǎn)子軸，其中每一刀具具 有兩個刀頭；首先在所述轉(zhuǎn)子軸上擠壓出四根筋條，所述四根筋條徑向均布于轉(zhuǎn)子軸上；然后將轉(zhuǎn)子軸沿軸向轉(zhuǎn)動135° (或225° )，擠壓出另外四根筋條，所述八根筋條 沿徑向均布于轉(zhuǎn)子軸上。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在擠壓出第一組筋條后，通過所述軸向扶正單元調(diào)節(jié) 所述轉(zhuǎn)子軸的軸向高度，錯開一段軸向距離加工另一組筋條。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述刀具的刀頭夾角為92° 94°。通過本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸加工方法，可以避免因直接壓蝸桿所導(dǎo)致的軸跳加大的風(fēng) 險(xiǎn)，同時使轉(zhuǎn)子軸上加工出來的筋條精度較好，與蝸桿裝配后各筋條的受力均勻，以保證裝 配后的蝸桿與軸保持良好的同心度，從而提高了轉(zhuǎn)子軸的穩(wěn)定性提高。。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的蝸桿連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的加工設(shè)備立體示意圖；圖3為圖2所示的加工設(shè)備立體透視示意圖；圖4為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的刀具示意圖；圖5為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的加工狀態(tài)示意圖；圖6為圖5的局部放大示意圖；圖7為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的局部放大示意圖；以及圖8為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的蝸桿軸裝配方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請參閱圖2及圖3所示，為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的加工設(shè)備立體示意圖，從圖中 可以看出本發(fā)明所用到的加工設(shè)備主要包括以下部分一工裝單元10，包括一底座11，底座11的上方設(shè)置有一中空的支座12，支座12內(nèi) 壁的上緣處固定有擋板13，一旋轉(zhuǎn)氣缸14以彈性松動方式連接于底座11中心位置，在旋轉(zhuǎn) 氣缸14的上端進(jìn)一步連接有一夾緊氣爪15，其中該彈性松動的連接方式通過以下結(jié)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)底座11中心位置向下凹陷形成一凹面111，在凹面111中部開設(shè)有一主孔1111，繞主孔 1111 一周開設(shè)有若干個副孔1112，旋轉(zhuǎn)氣缸14的底端結(jié)合有一底板141，在底板141的底 面對應(yīng)主孔1111與副孔1112位置分別設(shè)置有一主導(dǎo)柱1411與若干副導(dǎo)柱1412，連接時主導(dǎo)柱1411與若干副導(dǎo)柱1412分別穿過對應(yīng)的主孔1111與副孔1112，并通過副導(dǎo)柱1412 底端的環(huán)形卡部1413卡設(shè)于底座11上，在主導(dǎo)柱1411上套設(shè)有彈簧1414，彈簧1414 一 端抵靠于底板141的底面，另一端抵靠于底座11，由此實(shí)現(xiàn)彈性連接；主導(dǎo)柱1411、副導(dǎo)柱 1412與主孔1111、副孔111之間形成有0. 05mm的間隙配合，由此實(shí)現(xiàn)松動連接；一驅(qū)動單元20，包括一推進(jìn)盤21，推進(jìn)盤21內(nèi)壁的近上端處形成一斜面211 ；在 推進(jìn)盤21內(nèi)壁的兩側(cè)設(shè)置有兩滑塊22，滑塊22與推進(jìn)盤21內(nèi)壁的接觸面一斜面221，通 過推進(jìn)盤21上斜面211與滑塊22上斜面221的相互配合，使滑塊22在推進(jìn)盤21的作用 下可左右移動；一固定座23固定在滑塊22上，固定座23靠近轉(zhuǎn)子軸32的一側(cè)設(shè)置有刀具 24，所述滑塊22與上述擋板13之間設(shè)置一彈簧25 ；滑塊22在加工之后，通過彈簧25的作 用使其跟隨推進(jìn)盤21回程；一軸向扶正單元41，設(shè)置于上述夾緊氣爪13的正上方，可在電機(jī)的驅(qū)動下作軸向 的往復(fù)運(yùn)動，在其底端形成有一凹槽411 ；一徑向扶正單元42，包括兩扶正塊421、422，配合圖7所示，扶正塊421設(shè)置在固 定座23上正對所述刀具24的一側(cè)，并與刀具24同步運(yùn)動，扶正塊421的底部設(shè)有彈簧(彈 簧設(shè)于滑塊內(nèi)，圖中未畫出)，通過彈簧對扶正塊421提供一徑向的彈性支撐，且扶正塊421 的頭部被設(shè)置為較刀具24頭部更為接近轉(zhuǎn)子軸32，其靠近轉(zhuǎn)子軸32的一端豎向形成有一 錐形槽421，另一扶正塊424的結(jié)構(gòu)與連接與扶正塊421相同，故不再重復(fù)說明；通過兩側(cè) 設(shè)置的徑向扶正塊421、424的相互配合，可在刀具24擠壓轉(zhuǎn)子軸32之前對轉(zhuǎn)子軸32進(jìn)行 徑向扶正；所述滑塊22上還設(shè)置有一壓力傳感器80及控制器，用以檢測刀具24對轉(zhuǎn)子軸32 的擠壓力(壓力傳感器及控制器均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不多作敘述)。結(jié)合圖2圖8示，在加工轉(zhuǎn)子軸32時，參照以下步驟第一步將電機(jī)30裝設(shè)在工裝單元10上；首先通過夾緊氣爪15夾緊電機(jī)本體31，利用主導(dǎo)柱1411、副導(dǎo)柱1412與主孔 1111、副孔1112之間的間隙徑向擺動所述電機(jī)30，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸32與軸向扶正單元41的徑 向?qū)χ?，并將所述轉(zhuǎn)子軸32的頭部插入所述軸向扶正單元41底端的凹槽411中；通過所述軸向扶正單元41沿軸向壓迫所述轉(zhuǎn)子軸32，進(jìn)而使所述電機(jī)30底部的 彈簧25發(fā)生彈性形變，從而調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子軸32的軸向高度；裝設(shè)完成后，驅(qū)動推動盤21向上推進(jìn)，帶動滑塊22往轉(zhuǎn)子軸32的方向移動，徑向 扶正單元42首先接觸子軸32，利用兩錐形槽421夾緊轉(zhuǎn)子軸32，進(jìn)行徑向扶正；進(jìn)而推動 刀具24擠壓所述轉(zhuǎn)子軸32 ；作為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，在擠壓時通過壓力傳感器監(jiān)測擠 壓力，當(dāng)擠壓力達(dá)到200牛時開始計(jì)算壓入位移，擠壓力達(dá)到200牛時，可以視為刀具24與 轉(zhuǎn)子軸32完全接觸，直至壓入位移達(dá)到設(shè)定值時停止擠壓，可以更精確的計(jì)算擠壓深度； 而現(xiàn)有技術(shù)中的擠壓方法為從刀具24貼近轉(zhuǎn)子軸32時即開始計(jì)算壓入位移，由于刀具241 及刀具242之間存在一定的誤差，再加上轉(zhuǎn)子軸32本身的被加工表面也存在一定的不對 稱，進(jìn)一步降低了加工出筋條50的精度。第二步通過刀具24在所述轉(zhuǎn)子軸32延伸出電機(jī)30本體的傳動端321處擠壓出 一組沿軸向延伸的第一組筋條50，分別為筋條51、筋條52、筋條53、筋條54，所述四根筋條 50徑向均布于轉(zhuǎn)子軸32上；
第三步將推進(jìn)盤21向下推進(jìn)，通過彈簧25的作用使滑塊22跟隨推進(jìn)盤21回 程，然后將轉(zhuǎn)子軸32沿軸向轉(zhuǎn)動135° (或225° )，再次通過所述軸向扶正單元41調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 子軸32的軸向高度，錯開一段軸向距離，重復(fù)上述步驟加工出另一組四根筋條50，分別為 筋條55，筋條56，筋條57，筋條58，所述八根筋條50沿徑向均布于轉(zhuǎn)子軸32上；由于轉(zhuǎn)子 軸32的被加工表面存在不對稱，以及刀具241及刀具242之間存在一定的誤差，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸 32轉(zhuǎn)動其他角度(例如45° )時，容易進(jìn)一步加大產(chǎn)生的誤差，而將轉(zhuǎn)子軸32沿軸向轉(zhuǎn)動 135° (或225° )可以使刀具241及刀具242加工出的筋條50均勻分布在轉(zhuǎn)子軸32的兩 個半軸上，避免了每個刀具24加工出的筋條50分布在同一半軸上，從而提高加工出筋條的 精度；通過所述壓力傳感器80監(jiān)測壓入終點(diǎn)位置的壓力值，刀具24擠壓轉(zhuǎn)子軸32時， 刀具24在正常狀態(tài)下，其壓力值處于一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)毒?4磨損時，壓力值會逐漸 變大，故通過所述壓力傳感器80監(jiān)測壓入終點(diǎn)位置的壓力值，并當(dāng)所述終點(diǎn)位置的壓力值 超出設(shè)定值時，更換所述刀具24，以保證加工效率；再次參閱圖4示，為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的刀具示意圖，從圖中可以看出本發(fā) 明所述刀具24具有兩個刀頭，分別為刀頭241及刀頭242，所述刀頭241、242的夾角設(shè)置為 92° 94° ；配合圖6所示，以筋條52為例進(jìn)行說明，當(dāng)本發(fā)明的刀頭擠壓轉(zhuǎn)子軸32時，刀 頭擠壓位置下陷并將料往兩邊推擠形成兩個棱521、522，而這兩個棱521、522會對刀頭施 加一壓迫力從而夾住刀頭，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)后本發(fā)明將夾角設(shè)置為92° 94°，在該角度 下刀頭受到壓迫力最小，最易退刀。所述刀具24自初始位置至壓入起始位置的接近速度為 100 300mm/min，所述刀具24自壓入起始位置至壓入終點(diǎn)位置的工進(jìn)速度為45 150mm/
mirio
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)子軸加工方法，用于加工帶蝸桿傳動輸出的電機(jī)中的轉(zhuǎn)子軸，其特征在于該方法包含以下步驟a.將電機(jī)裝設(shè)在工裝單元上；b.通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸延伸出電機(jī)本體的傳動端處擠壓出一組沿軸向延伸的筋條；c.旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子軸，通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸的傳動端處擠壓出另一組沿軸向延伸的筋條；其中，所述擠壓出的筋條沿徑向均布于所述轉(zhuǎn)子軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述電機(jī)底部施加一彈性松動支撐從而保持所述電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)徑向擺動與軸向伸縮；首先徑向擺動所述電機(jī)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸與一軸向扶正單元的徑向?qū)χ?，并將所述轉(zhuǎn)子軸 的頭部連接于所述軸向扶正單元；通過所述軸向扶正單元沿軸向壓迫所述轉(zhuǎn)子軸，進(jìn)而使所述電機(jī)底部的支撐發(fā)生彈性 形變，從而調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子軸的軸向高度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過一驅(qū)動單元推動所述刀具擠壓所述轉(zhuǎn) 子軸，在擠壓時通過壓力傳感器監(jiān)測擠壓力，當(dāng)擠壓力達(dá)到設(shè)定值時開始計(jì)算壓入位移，直 至壓入位移達(dá)到設(shè)定值時停止擠壓。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述擠壓力的設(shè)定值為200牛。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于設(shè)置一與所述刀具同步運(yùn)動的徑向扶 正單元，在所述刀具開始擠壓轉(zhuǎn)子軸前對所述轉(zhuǎn)子軸進(jìn)行徑向扶正。
6.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于通過所述壓力傳感監(jiān)測壓入終點(diǎn)位置 的壓力值，當(dāng)所述終點(diǎn)位置的壓力值超出設(shè)定值時，更換所述刀具。
7.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述刀具自初始位置至壓入起始位置 的接近速度為100 300mm/min，所述刀具自壓入起始位置至壓入終點(diǎn)位置的工進(jìn)速度為 45 150mm/mino
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過兩刀具自兩側(cè)擠壓所述轉(zhuǎn)子軸，其中每 一刀具具有兩個刀頭；首先在所述轉(zhuǎn)子軸上擠壓出四根筋條，所述四根筋條徑向均布于轉(zhuǎn)子軸上； 然后將轉(zhuǎn)子軸沿軸向轉(zhuǎn)動135° (或225° )，擠壓出另外四根筋條，所述八根筋條沿徑 向均布于轉(zhuǎn)子軸上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在擠壓出第一組筋條后，通過所述軸向扶正 單元調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子軸的軸向高度，錯開一段軸向距離加工另一組筋條。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于所述刀具的刀頭夾角為92° 94°。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子軸加工方法，尤指一種帶蝸桿傳動輸出的電機(jī)中的轉(zhuǎn)子軸的擠壓加工方法，包括以下步驟a.將電機(jī)裝設(shè)在工裝單元上；b.通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸延伸出電機(jī)本體的傳動端處擠壓出一組沿軸向延伸的筋條；c.旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子軸，通過刀具在所述轉(zhuǎn)子軸的傳動端處擠壓出另一組沿軸向延伸的筋條；其中，所述擠壓出的筋條沿徑向均布于所述轉(zhuǎn)子軸上。通過本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸加工方法，可以避免因直接壓蝸桿所導(dǎo)致的軸跳加大的風(fēng)險(xiǎn)，同時使轉(zhuǎn)子軸上加工出來的筋條精度較好，與蝸桿裝配后各筋條的受力均勻，以保證裝配后的蝸桿與軸保持良好的同心度，從而提高了轉(zhuǎn)子軸的穩(wěn)定性提高。
文檔編號H02K15/02GK101917094SQ20101023179
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者屠欣棟, 李賢龍, 糜震東, 胡坤全 申請人:上海博澤電機(jī)有限公司