350 km /h 标准动车组电机轴承盖钻铣工装
2021-7-9 来源： 中车永济电机有限公司 作者：单国庆，许广永，王海龙，齐 影，李 辉等
摘要: 针对 350 km/h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工后，轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸超差原因进行分析，设计制作 350 km/h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工专用工装。通过实际应用，保证了 350 km/h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸，提高了生产效率，降低了劳动强度。
关键词: 350 km/h 标准动车组; 电机轴承盖; 钻铣工装
1、电机轴承盖交检现状及原因分析
1． 1 现状
350 km /h 标准动车组电机传动端轴承盖结构如图 1 所示，传动端轴承盖 4 × 9 mm 轴向安装孔与 125M6 ( － 0．008 / － 0．033) 轴承室 A、轴承室端面 B 的位置度 0．2 mm 及轴承盖中心线的位置角度 45°超差，一次交检合格率为 89． 5% 。
图 1 350 km/h 标准动车组电机传动端轴承盖结构示意图
非传动端轴承盖 4 ×9 mm 轴向安装孔与90M6 ( － 0． 006 / － 0． 028) 轴承室 A、轴承室端面 B的位置度 0．2 mm 及轴承盖中心线的位置角度 45°超差，一次交检合格率为87．6% 。
1． 2 原因分析
350 km /h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖加工借用 250 km /h 标准动车组电机轴承盖加工工装。由于借用工装定位台的长度偏短，与轴承盖定位孔的配合间隙过大，定位销为圆柱形销，轴承盖径向过定位，圆周方向配合间隙过大，轴承盖定位不可靠，定位精度低，造成 350 km /h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工后，轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸超差。传动端轴承盖钻铣胎体定位台长度 10 mm，长度偏短。定位台与传动端轴承盖轴承室的最小配合间隙为: － 0． 033 －( － 0．135) = 0102 mm，配合间隙过大。非传动端轴承盖钻铣胎体定位台长度 6 mm，长度偏短。定位台与非传动端轴承盖轴承室的最小配合间隙为: －0．028 － ( － 0．116) = 0．088 mm，配合间隙过大。工装定位销圆周方向上偏差 － 0． 25 mm，与轴承盖 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合间隙过大。
2、改进措施
2． 1 设计制作轴承盖钻铣加工专用工装
为解决 350 km /h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工的工艺、质量问题，设计制作350 km /h 标动电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工专用工装，如图 2－3 所示。
图2 传动端轴承盖钻铣工装
图 3 非传动端轴承盖钻铣工装
350 km /h 标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖分别通过轴承室由工装定位台定位，通过压板、螺杆压紧。工装通过定位键与卧式加工中心直角板上的 T 型槽定位，可自动找正工装的中心位置。工装由六角螺栓、螺母固定在卧式加工中心直角板上。
2．2 轴承盖钻铣胎体定位台长度、配合间隙改进
传动端、非传动端轴承盖分别通过内孔由工装轴承盖装夹困难。由于配合间隙过大，轴承盖定位精度低，传动端、非传动端轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸无法保证。同时轴承盖装夹刚性差，加工切削用量小，生产效率低。
传动端、非传动端轴承盖钻铣胎体见图 4－5。
图 4 传动端轴承盖钻铣胎体
图 5 非传动端轴承盖钻铣胎体
传动端轴承盖钻铣胎体定位台长度尺寸由原来的 10 mm 加长到 18 mm，最小配合间隙由 0 102 mm减小到: － 0．033 － ( － 0．085) = 0．052 mm 。非传动端轴承盖钻铣胎体定位台长度尺寸由原来的 6 mm 加长到 12 mm，最小配合间隙 0.088 mm减小到: － 0．028 － ( － 0．072) = 0．044 mm 。
2．3 轴承盖钻铣工装定位销改进
传动端、非传动端轴承盖钻铣工装定位销为圆柱形销，轴承盖径向过定位，圆周方向配合间隙过大，轴承盖定位不可靠，定位精度低，造成 350 km /h标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖钻铣加工后，轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸超差。
传动端、非传动端轴承盖菱形定位销如图 6－7所示。
图6 传动端轴承盖菱形定位销
传动端轴承盖钻铣工装定位销由圆柱形改为菱形，避免了传动端轴承盖径向过定位，圆周方向定位销上偏差由 － 0．25 mm 改为 － 0．1 mm，减小了与轴承盖 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合间隙。
图7 非传动端轴承盖菱形定位销
非传动端轴承盖钻铣工装定位销由圆柱形改为菱形，避免了非传动端轴承盖径向过定位，圆周方向定位销上偏差由 － 0．25 mm 改为 － 0．1 mm，减小与轴承盖 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合间隙。由于钻铣胎体定位台长度尺寸加长，定位台与轴承盖轴承室配合间隙减小，避免了装夹过程中轴承盖的脱落。定位销由圆柱形改为菱形，使轴承盖定位精度提高，定位更可靠，保证了轴向安装孔、径向深槽孔加工的位置尺寸，提高了传动端、非传动端轴承盖在电机运行中的可靠性。同时轴承盖装夹刚定位台定位，由于原定位台长度偏短，与轴承盖内孔配合间隙过大，装夹过程中，轴承盖时常脱落，造成性提高，加工中切削用量增大，提高了生产效率，降低了生产制造成本。
3、技术特点
该钻铣工装通过卧式加工中心工作台的旋转，可获得两个加工位置。钻铣工装通过定位键与卧式加工中心直角板上的 T 型槽定位，可自动找正钻铣工装的中心位置，使轴承盖在一次装夹后，可分别完成轴向安装孔和径向深槽孔的钻铣加工，提高了生产效率，保证了轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔之间的位置尺寸。同时，钻铣工装定位精度高，避免了借用工装定位精度低的问题，由此保证了传动端、非传动端轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔的钻铣加工质量。
4、结束语
通过使用上述钻铣工装，对所加工的 350 km /h标准动车组电机传动端、非传动端轴承盖进行三坐标检测，轴承盖轴向安装孔、径向深槽孔的位置尺寸及两者之间的位置角度，全部符合产品图纸设计要求，一次交检合格率提高到 100% 。
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