一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置的制作方法

本技术涉及电机制造，尤其涉及一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置。

背景技术：

1、电机轴芯是电机的核心传动部件，其直线度与同轴度精度直接影响电机的运行平稳性、噪声、振动以及整体使用寿命，在热处理、机加工及装配制造过程中，电机轴芯会因内应力释放或外力作用而产生弯曲变形，因此，矫直工序是保证轴芯质量的关键环节。

2、目前，普遍采用的矫直方法是机械反弯压制法，通过检测设备找出轴芯的最大弯曲点，然后施加一个反向作用力，使弯曲部位产生塑性变形，从而恢复其直线度，然而，这种单纯的机械矫直方式存在着一个深层次的技术缺陷：反弯矫直本质上是一种强制性的冷态塑性变形过程，在使轴芯宏观上变直的同时，必然会在矫直区域的金属材料内部引入新的、复杂的残余应力。

3、这种残余应力处于一种不稳定的亚稳态，虽然在矫直完成的当下轴芯是笔直的，但在后续的存放、运输过程中，或者在电机实际运行中受到温度变化和振动载荷的影响时，这些残余应力会逐渐释放，导致轴芯发生微小的再次变形，即所谓的“后期回弹”现象，这种回弹会使已经达标的轴芯精度下降，严重影响电机的长期可靠性和性能稳定性，为了解决残余应力的问题，传统工艺通常需要在机械矫直之后，增加一道独立的整体热处理工序，例如应力消除退火，来消除轴芯内应力，但是，将矫直与应力消除作为两个分离的工序，不仅使得整个生产流程变得冗长、复杂，需要多次转运和装夹，大幅降低了生产效率，而且难以实现全流程的自动化控制，增加了生产成本和引入二次误差的风险。

4、因此，本实用新型提出一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、针对现有技术中，一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置存在的矫直后产生的残余应力会导致轴芯后期回弹、影响尺寸稳定性，且矫直与应力消除工序分离、流程冗长复杂、自动化程度低的问题，本实用新型旨在提供一种结构经过改良的、能够有效解决上述问题的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置。

2、本实用新型提供一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，包括：支架；矫消机构，所述矫消机构安装于所述支架上；以及plc控制器；

3、所述矫消机构包括用于夹持并带动电机轴芯旋转的伺服电机和顶针，所述矫消机构还包括用于检测电机轴芯径向跳动的激光位移传感器；

4、所述矫消机构还包括用于施加反弯矫直力的伺服电动缸和球形压头，以及设置于所述球形压头工作区域附近的高频感应加热线圈；

5、并且，所述plc控制器分别与所述激光位移传感器、所述伺服电动缸和所述高频感应加热线圈电连接，所述plc控制器用于根据所述激光位移传感器的检测信号，控制所述伺服电动缸执行矫直动作，并在所述伺服电动缸完成动作后，立即控制所述高频感应加热线圈对矫直区域进行加热。

6、优选的，所述装置还包括至少两个设置于所述支架内侧的轴芯放置台，以及用于调节所述至少两个轴芯放置台之间间距的调节机构；所述调节机构包括转动设置于所述支架上的双向丝杆，以及至少两个滑块一，所述滑块一分别与所述双向丝杆的两端螺纹配合，且所述轴芯放置台分别固定于所述滑块一上。

7、优选的，所述调节机构还包括转动杆、驱动锥齿轮和传动锥齿轮，所述转动杆连接所述驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮与所述传动锥齿轮啮合，所述传动锥齿轮同轴连接于所述双向丝杆，用于驱动所述双向丝杆旋转。

8、优选的，所述矫消机构还包括滑动底座和电动伸缩杆一，所述伺服电机安装于所述滑动底座上，所述电动伸缩杆一用于推动所述滑动底座移动，以使所述顶针夹紧或松开所述电机轴芯。

9、优选的，所述矫消机构还包括液压升降杆，所述液压升降杆安装于所述滑动底座上，并随所述滑动底座一同移动。

10、优选的，所述装置还包括滑块二和电动伸缩杆二，所述伺服电动缸、所述球形压头和所述高频感应加热线圈共同安装于所述滑块二上，所述电动伸缩杆二用于驱动所述滑块二沿所述电机轴芯的轴向移动，以调节矫直位置。

11、优选的，所述矫消机构还包括力传感器，所述力传感器设置于所述伺服电动缸与所述球形压头之间，并与所述plc控制器电连接，用于监测所述球形压头施加的压弯力。

12、本实用新型具有如下有益效果：

13、1、本实用新型，通过设置矫消机构，在球形压头完成精密反弯矫直动作后，高频感应加热线圈立即对刚刚发生塑性变形的局部微小区域进行短时低温感应加热并快速自冷却，解决了现有技术中矫直产生的残余应力导致轴芯后期变形的问题，达到了在线消除残余应力、从根本上提升轴芯长期尺寸稳定性和电机可靠性的技术效果。

14、2、本实用新型，通过plc控制器协同控制激光位移传感器、伺服电动缸与高频感应加热线圈，并将矫直与应力消除工序集成为一体，同时通过调节机构和电动伸缩杆部件实现对不同长度和不同弯曲位置轴芯的适应性调整，解决了现有技术中工序分离、流程繁琐、自动化程度低且难以适应不同规格轴芯的问题，达到了提高生产效率、实现高度自动化和柔性化生产的技术效果。

1.一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述装置还包括滑块二（5）和电动伸缩杆二（6），所述伺服电动缸（206）、所述球形压头（207）和所述高频感应加热线圈（208）共同安装于所述滑块二（5）上，所述电动伸缩杆二（6）用于驱动所述滑块二（5）沿所述电机轴芯的轴向移动，以调节矫直位置。

3.根据权利要求1所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述矫消机构（2）还包括力传感器（209），所述力传感器（209）设置于所述伺服电动缸（206）与所述球形压头（207）之间，并与所述plc控制器（211）电连接，用于监测所述球形压头（207）施加的压弯力。

4.根据权利要求1所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述矫消机构（2）还包括滑动底座（201）和电动伸缩杆一（202），所述伺服电机（204）安装于所述滑动底座（201）上，所述电动伸缩杆一（202）用于推动所述滑动底座（201）移动，以使所述顶针（205）夹紧或松开所述电机轴芯。

5.根据权利要求1所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述装置还包括：

6.根据权利要求5所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述调节机构（3）包括：

7.根据权利要求6所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述调节机构（3）还包括转动杆（304）、驱动锥齿轮（305）和传动锥齿轮（303），所述转动杆（304）连接所述驱动锥齿轮（305），所述驱动锥齿轮（305）与所述传动锥齿轮（303）啮合，所述传动锥齿轮（303）同轴连接于所述双向丝杆（302），用于驱动所述双向丝杆（302）旋转。

8.根据权利要求4所述的一种电机轴芯精密矫直与残余应力消除装置，其特征在于，所述矫消机构（2）还包括液压升降杆（203），所述液压升降杆（203）安装于所述滑动底座（201）上，并随所述滑动底座（201）一同移动。