Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

ОБРАБОТКА РОТОРОВ С КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКОЙ

В ротор, окончательно обработанный по наружному и внутрен­нему диаметрам, запрессовывается пакет железа с короткозамкну­той обмоткой, обработанный по наружному диаметру и длине. Пе­ред запрессовкой с поверхностей ротора и пакета железа тщательно удаляют консервирующую смазку, протирая их смоченной в бензине салфеткой, промывая в ванне с бензином и просушивая на воздухе до полного удаления бензина, что определяется отсутствием его запаха. Смазка из пакета ротора должна быть удалена полностью, так как оставшаяся между отдельными листами железа смазка мо­жет в дальнейшем вызвать брак собранных гиромоторов (см. гл. IV).

Расконсервированные роторы на подставках отдельными пар­тиями устанавливают в термостат, где их нагревают до темпера­туры 190—210° в течение 10—15 мин. Нагретые роторы по одному вынимают, устанавливают в специальную подставку. В расточку ротора запрессовывают до упора пакет железа с короткозамкнутой обмоткой, базируя его внутренним диаметром по специальной втулке. Одно из приспособлений для запрессовки изображено на рис. 27. После запрессовки ротору с пакетом железа и короткозам­кнутой обмоткой дают остыть на воздухе до температуры окружаю­щей среды. Проверив качество запрессовки, узел направляют на дальнейшую механическую обработку.

При окончательной токарной обработке, после запрессовки, ротор устанавливают по шлифованному наружному диаметру от­крытой стороной к шпинделю в оправку (рис. 26). Перед обработ­кой партии роторов оправку, установленную в шпиндель станка, растачивают исходя из средней величины наружного диаметра этой партии роторов, что обеспечивает надежное закрепление каж­дого ротора. При установке ротор базируют по торцу, закрепляют гайкой оправки и обрабатывают в последовательности, изобра­женной на рис. 28.

Вначале обрабатывают ось со стороны открытой части (рис. 28,а), обтачивая шейку по диа­метру d под шарикоподшипник с припуском на шлифование от 0,1 до 0,15 мм и одновременно подрезают торец, выдерживая hx с максимальным радиусом 0,2 мм под галтель. Затем обтачивают остальную часть оси по диамет­ру dt между галтелью шейки и торцом ротора и обтачивают ко­нец оси по диаметру d' под резьбу. Отвертывают гайку оп­равки, вынимают ротор, уста­навливают его другой стороной в эту же оправку, закрепляют

Ротор гайкой и обтачивают вторую шейку оси по диаметру d с при­пуском под шарикоподшипник, подрезают торец шейки с радиусом 0,2 мм, выдерживая размер Я между шарикоподшипниками, оста­вив припуск на шлифование торцов 0,07—0,13 мм. Затем прота­чивают второй конец оси по'диаметру d' под резьбу. В этой же оправке специальным канавочным резцом протачивают на оси сначала с одной стороны, а затем с другой — канавку для выхода резца во время нарезки резьбы шириной 1,2 мм и глубиной 0,5 мм, не нарушая размера длины шеек под шарикоподшипники (рис. 28,6). В той же оправке специальным резьбовым резцом нарезают на одном конце оси резьбу М4; повертывают ротор в оправке и нарезают резьбу на втором конце оси, сняв предварительно фаски. На оси со стороны открытой части ротора за шейкой делают фаску под углом 60°, необходимую для захвата внутреннего кольца шари­коподшипника съемником. На торце обода роторы протачивают под углом 10° конус.

Следующей одной из ответственных операций является оконча - тельная"расточка'пакета железа с короткозамкнутой обмоткой "под пакет железа статора с. обеспечением необходимого равномерного воздушного зазора между ротором и статором, определяющего основные электрические параметры гиромотора. При расточке ро­тор устанавливают в оправку, изображенную на рис. 26, задней стенкой к шпинделю. Перед закреплением оправки в шпинделе последнюю выверяют индикатором с ценой деления в 1—2 мк\ биение^оправки^не должно превышать 0,003 мм. Проверяется также

Биение ротора, установленного в оправку как по наружному диа­метру, так и по торцу; биение не должно превышать 0,005 мм. После доведения его до этой величины ротор зажимают гайкой оправки. За два-три прохода растачивают внутренний диаметр D на длину пакета А (рис. 28, в). При расточке диаметр D должен быть выдержан в пределах допуска 2-го класса и обеспечена перпен­дикулярность отверстия по длине А относительно оси ротора с точ­ностью до 0,008 мм. Шероховатость поверхности расточки должна быть-не ниже 6-го класса; при этом не должно быть заволакивания

Металла на соседние пластины, Так как заволакивание может Со­единять отдельные пластины железа между собой и тем самым вызывать дополнительные потери от вихревых токов в железе ро­тора. После расточки пакета протачивают и подрезают торец ко­роткозамкнутой обмотки, выдерживая размер С от торца обода. Затем протачивают на торце обмотки фаску с закруглением по всему диаметру радиусом 1,5 мм для свободного захода пакета железа статора в расточку при сборке гиромотора. Притупляют и вторую кромку обмотки с внутренней стороны в средине расточки. Ротор устанавливают с базировкой по торцу в предварительно расточен-

Ные сырые кулачки и протачивают второй конус ротора под углом 10°, с шероховатостью поверхности по 7-му классу. Окончательно проточенный ротор устанавливают на оправку (рис. 29) внутренней расточкой, и радиусным резцом закругляют радиусы на наружном диаметре ротора при сходе проточки под углом, а также зачищают ротор по всей наружной поверхности шкуркой с зернистостью 80—160, обеспечивая шероховатость 7-го класса чистоты.

Окончательное шлифование ротора

После токарной обработки ротор поступает на окончательную обработку (шлифование) шеек под шарикоподшипники.

При окончательной обработке шеек под шарикоподшипники требуется обеспечение высокой точности наружного диаметра при высоком классе чистоты. Точность и шероховатость поверхности, обрабатываемой методом шлифования, зависят от многих факто­ров. К числу основных из них относятся:

— характеристики шлифовального круга, в первую очередь зернистость;

— режимы резания — окружная скорость круга, окружная ско­рость детали, величины продольной подачи и глубины резания;

— качество правки шлифовального круга;

— состояние станка и его динамическая жесткость;

— балансировка шлифовального круга;

— состояние центров станка и центровых отверстий детали;

— способ окончательных проходов шлифовального круга по обрабатываемой поверхности;

— физико-механические свойства обрабатываемого материала ротора.

Чем выше требования к шероховатости поверхности и точности размеров и чем выше твердость материала ротора, тем мелкозер - нистее должен быть круг. При окончательной обработке роторов из стали 35ХМЮА применяют обычно шлифовальные круги ЭК. Б 60—120 СМ:—СМ2.

С увеличением окружной скорости круга шероховатость обра­батываемой поверхности уменьшается, а с увеличением глубины резания и окружной скорости детали увеличивается.

Для получения необходимой точности и шероховатости обраба­тываемой поверхности круги должны тщательно правиться алма­зом и перед установкой должны быть отбалансированы. Особое влияние как на шероховатость обрабатываемой поверхности, так и на точность оказывает состояние центров станка и центровых от­верстий в роторах, которые являются установочными базами.

При окончательном шлифовании шеек и их торцов на резьбу оси навертывают хомутик, тщательно протирают деревянной острой палочкой центровые отверстия, смазывают их техническим вазели­ном и устанавливают ротор в центры станка. Проверяют по наруж­ному диаметру и торцу биение, которое не должно превышать 0,01 мм. Перед шлифованием прирабатывают центры, вращая шпиндель станка с ротором вхолостую несколько минут, затем шли­фуют одну шейку, перевертывают ротор и шлифуют другую шейку. Шейки шлифуют по методу радиальной подачи (врезания). Про­дольное перемещение круга отсутствует, так как ширина круга охватывает в направлении образующей всю длину обрабатываемой шейки. Поперечная подача шлифовального круга осуществляется на величину, находящуюся в пределах 0,002 мм на каждый обо­рот шейки. Шейки по диаметру (рис. 28, г) шлифуются оконча­тельно по 1-му классу точности с допусками от 2 до 3 мк и шеро­ховатостью поверхности по 9-му классу; одновременно шлифуют и торец шейки, образуя галтель с радиусом не более 0,2 мм. Затем отжимают задний центр, снимают ротор с центров, навертывают хомутик на резьбу другого конца оси, устанавливают ротор снова в центры, проверяют биение наружного диаметра и торца и шлифуют вторую шейку и ее торец, выдерживая радиус галтели и размер Н1 между торцами шеек.

Шероховатость поверхности торцов шеек обеспечивают по 7-му. классу. Особое внимание должно быть обращено на точность вы­полнения радиусов галтелей и торцов шеек. Торцы шеек должны быть обработаны строго перпендикулярно посадочным диаметрам

D3 Шеек. Перпендикулярность торцов шеек имеет большое значе­ние, так как торцы фиксируют прижатые к ним внутренние кольца шарикоподшипников. Торцы колец занимают перпендикулярное положение к оси^ротора только в том случае, когда торцы шеек обработаны строго перпендикулярно оси.

Перпендикулярность шеек обеспечивается правкой торца шли­фовального круга точно перпендикулярно к его образующей, так как торцы_шеек шлифуются торцом того_же круга, которым шли­фуется и посадочный диаметр шеек.

При шлифовании торцов шеек необходимо также строго выдер­живать радиусы галтелей, так как неправильно обработанная галтель может быть причиной ненормальной работы всего подшип­никового узла, преждевременного разрушения шарикоподшипников и привести иногда к невозможности динамически уравновёсить ротор.

Радиус галтели должен быть всегда несколько меньше радиуса фаски внутреннего кольца шарикоподшипника. Необходимый ра­диус галтели обеспечивается закруглением этим же радиусом угла шлифовального круга при правке его алмазом. Если угол шлифо­вального круга заправлен по большему радиусу, чем радиус фаски на внутреннем кольце шарикоподшипника, то галтель так же будет обработана по большему радиусу, в результате чего внутреннее кольцо при монтаже окажется не прижатым к торцу шейки оси, а шарикоподшипник может быть перекошен. При неправильном положении внутреннего кольца шарикоподшипник не может нор­мально работать, ротор же будет почти невозможно точно динами­чески уравновесить.

На одном из заводов при серийном выпуске гиромоторов шли­фовщиком была допущена ошибка при очередной правке угла шли­фовального круга (радиус был сделан больше, чем радиус фаски внутреннего кольца шарикоподшипника). В результате оказалось невозможным добиться динамического уравновешивания роторов с заданной точностью. Только при измерении радиусов галтелей на компараторе была обнаружена неточность их выполнения. После исправления радиусов в соответствии с чертежами все роторы были динамически уравновешены с необходимой точностью.

После шлифования шеек роторы направляются на полирова­ние; у роторов с канавками на резьбовой части шеек вначале на фрезерном станке специальной грибковой фрезой фрезеруют ка­навки, снимают заусенцы, образовавшиеся на резьбе, заправляют сход резьбы, спиливая острую кромку последней нитки, после чего роторы направляют на полирование.

Наружную поверхность роторов шлифуют на быстроходных токарно-доделочных станках, закрепляя ротор расточкой под ста­тор на специальной оправке (рис. 30). При этом на резьбу шеек навертывают специальные предохранительные колпачки 1. Сначала зачищают всю поверхность ротора шкуркой зернистостью 80—100 предварительно, затем шкуркой зернистостью 120—160 оконча - тельнб, достигая - шероховатости "поверхности 8—9-го классов. После зачистки всю поверхность ротора полируют хлопчатобумаж­ными или фетровыми полосками.

Полированные роторы поступают в отделочный цех для нанесения антикоррозионного покрытия (см. гл. 4), а затем снова в механический цех для доводки шеек перед динамическим уравно­вешиванием.