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2、22參考文獻24總結25致謝26前言眾所周知全球的能源爭奪戰已經進入白熱化階段，隨著人類社會的進步，人口的增長，地球上的各種資源漸漸被消耗枯竭，人類正面臨著嚴重的能源危機，我們迫切的尋找各種能替代的新型能源。世界能源危機是人為造成的能源短缺。其中石油資源將會在一代人的時間內枯竭。它的蘊藏量不是無限的，容易開采和利用的儲量已經不多，剩余儲量的開發難度越來越大，到一定限度就會失去繼續開采的價值。在世界能源消費以石油為主導的條件下，如果能源消費結構不改變，就會發生能源危機。另一大資源煤炭雖比石油多，但也不是取之不盡的。代替石油的其他能源資源，除了煤炭之外，能夠大規模利用的還很少。人類已經估計到，非再

3、生礦物能源資源枯竭可能帶來的危機，從而將注意力轉移到新的能源結構上，探索、研究開發利用新能源資源。現在已經開發的新型能源有燃料電池、甲醇、生物能、太陽能、潮汐能和風能等，但是迄今為止只有水利發電和核能有明顯的功效。不過風能卻有很大的研究價值和發展潛力。 風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比，具有明顯的優勢，它蘊藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對交通不便、遠離主干電網的島嶼及邊遠地區尤為重要。 風力發電，是當代人利用風能最常見的形式，自19世紀末，丹麥研制成風力發電機以來，人們認識到石油等能源會枯竭，才重視風能的發展，利用風來做其它的事情。 現在風能的利用也漸漸的被推廣，

4、在一些新修的馬路邊上，可以看見一排排帶風車的路燈。那些風車就是風力發電機，只要有風，風葉便能帶動發電機的轉子轉動，產生的電流，以電能的形式儲存在蓄電池里，以備晚上路燈照明。2008年9月，德國Enercon公司建造世界上最大的風力發電機。該風力發電機旋葉的直徑約有126米，重量超過120噸，發電機巨型三葉轉子距離地面的高度超過了180米，其中定子重量就有140噸，如圖1所示。風力發電機正朝著大功率、大型號的方向發展，直徑幾米甚至十幾米的發電機，其轉子與定子的型號也跟著飆升。這帶來了很多新問題，像這種巨型的轉子和定子的制造，要使用專門的機床，擬定新的工藝路線，特別是巨型產品的加工。 本畢業設計就

5、是與風能發電機的定子有關，發電機的定子又叫轉子支架。本文所涉及的風能發電機是大型風電場所用的，其直徑有4米多，轉子支架有3596mm。轉子支架的加工步驟大體分四步：車外圓、銑方槽、鉆孔、攻絲。其中車外圓可以使用大型的立車，銑方槽則使用專用升降銑床，然而鉆孔出現了一個難以解決的問題，特別是轉子支架圓柱壁上的螺紋孔。現在不是在鋼板上鉆孔，而是在圓柱面上鉆孔，因此增加了加工難度。本畢業設計就是為了解決這一難題，像這種特殊但又有規律的孔，可以考慮使用鉆模，本設計的課題就是設計此鉆模，既要加工簡單，又要保證孔的位置度要求和精度，并且盡量降低加工成本低。在設計過程中，指導老師文美純及本人師父樂喜云給了熱情

6、的指導和幫助，在此表示衷心感謝。由于本人知識水平的有限，設計中定有不少的缺點和錯誤，希望各位評審老師批評指正。設計者2011年5月1 課題介紹本人現在在湘潭市江大機械制造有限公司實習，江大機械制造有限公司屬于來料加工單位，專門為其他公司加工零部件。現在湘潭市電機廠風能發電分廠在研制新型的風能發電機組，委托本公司加工風能發電機的定子轉子支架。電機廠送來毛坯，要求我們車轉子支架外圓、銑方槽、鉆孔并攻絲。現在我所設計的鉆模就是用在轉子支架鉆孔工藝中。轉子支架是電機廠新研發的大型風能發電機的定子，直徑3596mm，長1300mm，是一個大圓筒，如圖2所示。現在所研究的是其外圓柱面上孔的加工，這些孔是徑

7、向方向，垂直于支架軸線，一組26個，60組共1560個均勻分布在轉子支架外圓壁上。如果展開轉子支架，就像一塊鋼板上有26x60個孔。加工這些孔的難處在于不是在鋼板上鉆孔，而是在圓柱面上鉆孔。如果是劃線后鉆孔，其工作量是多么的巨大，特別是產品尺寸大，孔的數量多,劃線的精度都難保證，更不要說加工后的精度。而且在圓柱面鉆孔，孔的位置度難保證。因此設計一個鉆模，所有問題便迎面而解。 2風能發電機轉子支架鉆模的設計2.1、加工產品的介紹加工產品為湘潭市電機廠風能發電分廠新型研發的風能發電機組的定子-轉子支架。其主要是26x60=1596個M10螺紋孔的加工。這些螺紋孔分布在圓柱面上，孔的位置如圖3、4所

8、示：螺紋孔加工應該是鉆孔后，立即攻絲，使工件只要一次裝夾，提高加工精度。但考慮到轉子支架的螺紋孔數量多，鉆孔后攻絲，換刀麻煩，降低了加工速度。因此等鉆完所有孔后再攻絲，可以提高效率。在以鉆好的孔內攻絲，所產生的誤差較小，加之本廠使用的是為轉子支架定做攻絲機，因此攻絲所產生的誤差可以不計。現在要考慮的就是在轉子支架圓柱面上鉆孔，設計一鉆模能很好的解決問題。2.2、風能發電機轉子支架鉆模加工演示轉子支架的鉆模有它的特點，此鉆模設計為一平板，按轉子支架尺寸在平板面設計鉆套，加工時把鉆模掛在轉子支架上，只需要對準鉆孔即可。一臺鉆床可以鉆兩組孔，為提高加工效率，兩臺鉆床同時加工，鉆床位置對稱的在轉子支架直徑上。一臺鉆轉子支架的上部分，一臺鉆下部分。如圖5所示：萬向搖臂鉆床鉆完一組孔后，轉動轉動架，用頂針固定轉子支架，即可以鉆另外一組孔。其實鉆完兩組孔，也只鉆了52個孔，因為萬向搖臂鉆床的升降高度有限，一臺鉆床只鉆上部分的孔，另一臺只鉆下部分的孔。鉆完兩組孔后，松頂針，擰松螺釘，兩個鉆模按相同的移動方向移