精密片状绕组的机械刻线工艺
张子忠 孙 力 陆永平(哈尔滨工业夫学)
1概述
精密片状绕组已被多种测角、测距等电气传感元件采用，其关键要求是精密度高，按原理要求形成必要的片状平面绕组。如测角用精密感应同步器，精度要求优于峰峰0．5”～1．O”。
． 精密片状绕组加工方法主要有两种，机械刻线和照像腐蚀成形法。机械刻线法是利用成形刀具，沿x、z两座标轴移动(走刀)，直接将压粘在基板上的铜箔刻出片状平面绕组图形。和照像腐蚀成形法比较，机械刻线主要优点是工序少、减少了多工序引起的精度损失、易达到高精度、工艺设备少、加工周期短，适于高精度传感元件新产品研制和小批量生产。
本文介绍精密片状平面绕组机械刻线工艺与装置的基本结构、机械刻线装置的机械化和半自动化过程控制。
2刻线加工要求及加工装置总体结构
片状平面绕组有多种，以圆形感应同步器为例，其片状绕组如图1所示，图1a为转子片状连续绕组，图1b为定子片状扇形分段绕组。
把压粘在基板的绝缘表面上的铜箔刻线加工成片状平面连续或分段绕组，它是通过专门研制的刻线装置完成的，刻线装置总体结构示意图见图2a，该装置延x、z轴走刀程序见图2b。
a．刻线刀延x方向可往返走刀，长度(刻线长度)O～100mm。
b．刻线刀延z方向可往返走刀(刻线深度)O．05～O．1mm。
c．按绕组图形要求可以准确自动分度(或准确分距)。
为实现这些加工要求，并尽量减少工艺过程中的误差，对刻线装置主要要求是：
a．x、z两轴往返走刀距离和走刀循环次数可调，两轴走刀速度可按要求调整，x与z两轴走刀先后顺序应按要求联动，x、z两轴走刀位置精度要高，走刀重复性误差要小，尽量减小两轴工作过程中的变形、振动等不稳定因素。
b．θ轴分度机构的精度应满足片状绕组允许的刻线偏差要求。分度机构误差要小，而且应保证刻线刀走刀过程中的角度伊变化尽量小，使刻线重复性高。
c．为使刻出的多台片状绕组有稳定的高精度，x、z两轴走刀过程应有准确完善的机械化和自动化控制。θ轴分度使用频率较高，精度高，需由相应准确的专用分度机构保证。
在保证刻线自动控制和三轴协调联动同
3片状绕组工艺过程及关键要求
刻线加工的片状绕组，一般选用O．03～O．05mm厚铜箔，压粘在绝缘处理过的金属基板上，用刀具刻制成形。刻线方法又有成形刀具刻制和铣削加工等，其主要工艺过程包括金属基板加工、浇注绝缘、压粘铜箔、机械刻线、绕组接线和精度检测等。
3．1基板加工及浇注绝缘
选用温度稳定性好的金属和绝缘材料(如合金铝、环氧浇注胶等)，机械加工中间应有退火及后热处理，基板精加工应有严格的平面度及平行度要求。
3．2压粘铜箔
压粘铜箔关键是选用合适的粘结胶，如环氧胶等，并严格控制粘结温度、压力、时间，必要时应增加后热处理，以确保粘结强度和压粘后铜箔的表面质量。
3．3刻线
刻线关键要求是刻线精度要高。刻线精时，还要考虑刻线的工作效率，应适当提高x、z两轴的走刀速度，特别是x轴距离较长，在研制的装置中采用了步进电机控制，进刀采用起动后自动升频加速，退刀时采用全过程自动升频加速等措施。度直接反映分度机构和刻线装置的综合质量，研制的刻线装置较好地满足了刻线精度要求。
3．4绕组接线
高精度传感器为保证其精度，要求剩电压足够小，片状绕组端部的长短、位置及端部连接方式应做具体分析和考虑，对不同传感器有其各自的特点。
3．5精度检测
片状平面绕组精度检测分为加工过程检测和成品检测。
加工过程检测主要包括基板精加工后的平面度与平行度检测、刻线精度检测等。对不，同传感器，刻线精度有不同要求和相应的检测方法。在所研制的刻线工艺中，采用了专用 测量线圈与相应等级的分度装置，一种感应 同步器刻线偏差(一部分)如图3所示。
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