电机换向器表面精车加工概述

换向器本身是一个通常由铜制成的开口环，该环的每一段都连接到电枢线圈的两端。如果电枢具有多个线圈，则换向器将类似地具有多个段-每个线圈的每一端一个，弹簧刷位于换向器的每一侧，并在换向器旋转时与换向器接触，为换向器片和相应的电枢线圈提供电压。当电刷经过换向器中的间隙时，所提供的电荷会切换换向器片，从而切换电枢线圈的极性。线圈中极性的这种切换可保持电枢沿一个方向旋转。电刷之间的电压幅度在零和最大值之间波动，但始终保持相同的极性。 换向器是分段构造的，这些分段彼此绝缘。当刷子从一个片段传递到另一片段时，有瞬间刷子同时接触两个片段。这被称为中性面，此时，感应电压为零。否则，电刷会使线圈的两端短路，并由于高压而引起火花。

换向器表面要求

为了碳刷能在换向器表面既快速又平稳的运行，换向器的表面必须有一定的峰谷高度， 为了避免产生过大的摩擦系数，换向器表面沿轴向测量时的峰谷高度为 6-10um时为最佳，在这个高度的前題下，车床纹数越多越好。同时， 换向器的轴线在整个铜片长度上应该是平稳的运行， 如果换向器的表面太光滑， 碳刷在换向器表面运行的摩擦系数就会增大， 甚至于爬行而发出咯咯声。 在这种情況下， 换向器表面就不能形成正常的金属氧化膜接触层， 电火花会使换向器表面涂色不均， 从而增大碳刷的磨损。有好的一种情況是，在这种情況下换向器有时会因为火花放电而变得粗糙起来， 持续一段时间后，碳刷最終会变成平稳的运行。但多数会因为这种不平稳的运行使换向器变得不圆， 碳刷会很快磨完，从而使电机短命。

换向器精车加工特点 换向器工作表面的精车加工质量已经成为影响有刷电机运行换向性能的关键，而对微特电机换向器表面精车加工的主要质量要求有：换向器的外径和长度尺寸符合工艺要求，外圆相对轴承挡的跳动不大于 0.006mm，外圆圆度不大于 0.003mm，片间高低差不大于 0.0015mm，表面粗糙度 Ra0.1μm ～ Ra0.8μm、 Rz0.8μm ～ Rz3.2μm，下刻槽槽口应无飞边或拉伸现象，表面纹路清晰、光滑、粗细均匀，表面无铜屑粘黏。

换向器表面加工特性

在电机行业中换向器的换向片材料主要有无氧铜（或电解铜）和银铜合金材料两大类。其主要成分均为铜，由于铜属于典型的塑性材料，质地韧软，强度、硬度低。线膨胀系数大，加工易发热，尺寸精度较难控制，易产生铜屑粘黏。且换向器工作表面加工有下刻绝缘槽，精车加工为断续切削，在槽口边缘易产生飞边或拉伸现象。在切削过程中，随刀尖的不断切入，当切应力达到 并超过工件材料的屈服强度，开始发生塑性变形，形成剪切滑移 变形，而后随着剪刀面对材料的挤压，最终形成丝状或带状切屑， 沿前刀面流出。已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和摩擦，产生变形和回弹，造成纤维化和加工硬化。在换向器 精车加工过程中，应选择合适的刀具材料、刀具几何参数及切削参数，以控制切削温升和已加工表面的变形及回弹，以保证换向器表面精车加工质量。