陈稚文(法雷奥温岭汽车零部件有限公司浙江317500)

    在直流永磁电机、单相串激电机中，换向器是主要的零部件，对电机质量的影响很大。

    为了降低电机的噪声，得到理想的换向效果，提高碳刷乃至整个电机的寿命。换向器表面加工的质量一直是电机制造厂家十分重视的指标之一。

    常规的换向器表面加工粗糙度指标为，r=1.6～0. 8μm。片间跳动e≤0.003mm。由于指标要求较高，一般情况下很难保证。因此提高换向器表面加工的质量，保证达到加工精度要求，便成为亟须探讨的一个问题。

    通常对换向器的表面加工，采用车削的方法加以完成。作为传统的车削加工，已有成熟的加工工艺，也有的在用机床车削换向器时，提出用改造机床精度、合理选择刀具几何参数、选用适当的切削速度等方法提高换向器表面质量a 3。

    目前，由于专业化程度的提高，国外先进技术和设备的引入，国内厂家的仿制等，在电机制造行业中，已大量采用专用的换向器车削机。由于机床结构的改变，原先影响加工质量的原因已不相同，故有必要对车削机作一介绍。

    虽然换向器车削机有多种规格型号，工位自动方式的不同，但其基本结构原理完全相同，如图1所示。

   

  

    工作过程为，在v形支架上放上待加工电枢。由电机带动驱动皮带转动，而后将皮带靠近电枢，使皮带与电枢外圆产生压力摩擦实现转动。刀具的运行与传统方式不同，它的纵横向进刀是由二个配合的气缸（或伺服电机）驱动完成。

    对车削机的主要要求有，机床的振动因素应该得到控制和消除，使振动降低到最小。v形支架要保证安装的同心度，两滑面坚固光滑，有定时加油润滑系统。驱动皮带轮与电枢外圆的磨擦应平行。驱动电机及走刀速度调节方便等。

    同时工艺规定，当电枢放在v形支架上时，其支承面应在电机轴承安装的相同基准位置上。这样加工出来的电枢安装到电机上  的不圆面，如实测图2所示。

     即使在普通工件上车削，车刀的合理选用同样是保证加工精度和提高效益的重要环节。在换向器车削机上采用的是超硬材料切削车刀——天然金刚石或人造金刚石车刀，具有高耐磨和超硬性能，能长期保持锋利的刀刃。被加工零件的尺寸、精度稳定性好，加工表面粗糙度等级高，被国外称为 “21世纪刀具”，但也因为硬度太高，当调试不当，或换向器本身质量不佳，在车削过程中出现甩片时，极易导致车刀崩角，造成车刀报废。

    合理调整切削角度、切削量、切削速度，对刀具的寿命和切削都有重大意义。列出某一全自动生产线上的实用工艺参数，以供参考。

  换器器宜径：22. 64mm

  粗车速度：  350r/min

  走刀量：．  0. 12mm/r

  精车速度：  350r/min

  走刀量：  0. 05m m/r

    由于支承状况的改变，轴的关键性更显突出。影响换向器加工质量主要是轴的圆度和直线度。

    电枢轴均经过磨削加工，应该有良好的圆度，但通过精密的测量，其结果是所有的轴都有棱角，理想的圆度只能接近，而无法达到。

    由于磨削所带来的不圆度往往有对角直径不变现象，因此很难用于分足测量。而一般厂家又较少配置圆度仪。直接的后果是，当这样的轴在v形支承内转动时，其轴心也随之变动，加工出的换向器也形成一个基本相似。

    另一个重要因素是轴的直线度。影响轴的直线度的有铣削、车削和压制叠片等。

    当一根弯曲变形的电枢轴在v形支架上旋转时，由于弯轴的特殊性，与上述又有不同，参见图3。因为换向器中心点b与轴支承面中心点a非常接近，可以假设有相同的旋转轨迹，那么换向器的c点必须沿一扩大了的轨迹运转。这运转轨迹随换向器的切削长度和轴的弯曲程度而改变，致使车削得到的将是一个非圆形的换向器。