微電機定轉子沖片CAD／CAM系統概述

尚  靜  張子忠(哈爾濱工業大學)

【摘  要】隨著自動CAD軟件和c語言的應用，電機的CAD／CAM系統有著廣闊的發展前景。文中介紹我國電機cAD／CAM的發展狀況，指出電機的CAD／CAM一體化結構是現階段的研究課題。

    【敘  詞】微電機 定子轉子；中片cAD cAM系統綜述

1引    言

    80年代初，我國的電機研究人員就利用計算機系統進行電機的設計和圖形輸出方面的工作，到80年代中、后期，一些關于電機CAD／CAM的探索和實踐性研究如雨后春筍。隨著自動繪圖軟件和C語言等交互式浯言的應用和功能的完善，電機的沖片和總裝圖形及其設計、制造加工的CAD／CAM系統將有著廣闊的發展前途。

    電機的CAD／cAM系統既有與機械設計加工相交又的部分，同時又具有自己獨特的電磁設計部分。它主要包括以下幾個方面：

  a．電機結構參數的設計和優化軟件。

  b．電機電磁場的計算及其分布圖形繪制。

    c．電機沖片、裝配圖的繪制軟件。

    d．圖形輸出系統的研制以及與加工設備接口的設計。   

    其中電機沖片、裝配圖的繪制軟件是以顯示為目的，以計算機繪圖為基礎的產品，并不參與設計全過程，其設計模擬過程見圖1。

本文就電機沖片、裝配圖的繪制軟件中的幾個主要組成部分綜述我國電機CAD／CAM發展狀況。

2成組技術和奧匹茨編碼系統

在微特電機；中片制造一體化系統中的應用

    成組技術(Group Teclinology)是將不相同但又具有相似性的事物采用統一的處理方法以達到優化處理的目的，其基本原理是相似性原理，主要包括：

    a．產品構造的相似性。研究表明，結構復雜程度適中的相似件占零件總數量70％左右。標準件占總數的20％～25％．而專業性強、結構復雜的特殊件只占總數的5 9／5～10％。

  b．零件構造的相似性。任何零件都具有一定的形狀、尺寸、結構、精度等要求，而在這些方面都有非常相似的出現率，這是機械產品零件結構功能要求的必然結果。

    c．工藝過程的相似性。零件構造的相似性在一定條件下決定了制造工藝的相似性。加工零件表面所用方法和設備相同，零件加工工藝路線相似。各工序所用夾具相同或相似，以及檢驗所用的量具相同或相似。

  d．零件材料相似性，零件材料種類、毛坯形式及所需熱處理相似。

    e．生產組織和管理的相似性，單機加工相似零件的某些工序，零件全部加工集中在一個機床組內的成組加工單元，成組技術相似性的流水線加工生產等。

    奧匹茲編碼系統由9位10進制數組成，每位都包括指定的信息。如5位主碼(1—5)表示零件的結構形狀，又稱形狀碼；4位輔助碼(6—9)表示零件尺寸范圍、材料、毛坯和加工精度，又稱工藝碼。國內外采用編碼系統用于一個系統或用于一個企業。國內現已采用該系統對均勻槽形的定、轉子沖片及定、轉子凸極等類型沖片進行了歸類。

    成組技術的采用主要是為關系數據庫建立提供手段。由于微特電機鐵心沖片的形狀是多樣的，但仍具有很大的相似性，如多數是由兩條閉合的輪廓線構成。作為構成閉合輪廓的槽(或極)，沿圓周有規則的排列著，如圖2所示。

通過對收集的大量圖樣進行分析，可以認為沖片是由基本形狀、槽和外形等組成。圖

3是沖片的數學模型。

    在沖片數學模型的基礎上，對照各種類  型的沖片圖，可以得到沖片分類圖，如圖4所示。

3沖片數據圖形庫的建立和設置

    微特電機沖片種類繁多，又各具特色，但其基本上可以分為4類：均勻分布槽定子(均布定子)，均勻分布槽轉子(均布轉子)，凸極

定子,凸極轉子。由沖片數學模型可得，每一類型的定子有3個組成部分，即基本形，槽(或極)對糟粕壤翼分教普通和特殊2類。按