находится на оси детали Ппи чтпм гипт

Рис. 8.10. Схемы радиального {а) и тангенциального (б) зажимов щитов при обработке.

устройстве, имеет размеры, соответствующие чертежу, а после освобождения от зажимного устройства размеры изменяются столь сильно, что выходят за допуски, разрешенные чертежом. Как правило, сначала производят черновую обработку, а затем чистовую.

Рис. 8.11. Технологическая схема обработки щитов двигателей с высотой оси вращения 80-112 мм на четырехпозиционном агрегатном станке.

При чистовой обработке уменьшают усилия крепления по сравнению с черновой. Это возможно, так как при чистовой обработке резец снимает ровную, тонкую стружку без ударов, кроме того, меньше усилие резания. Обработка с большими усилиями резания мо-102

жет привести к тому, что резец будет отжимать обрабатываемую поверхность. Точные размеры получить при этом нельзя.

На рис. 8.11 показана технологическая схема обработки щитов электродвигателей с высотой оси вращения 80-112 мм на четырехпозиционном агрегатном станке. При установке щит центрируют по отверстию под подшипник специальным убирающимся устройством. Щит зажимают в осевом направлении по ушкам. Зажимные усилия прилагают к плоскости ушек напротив опорных мест приспособления, что исключает деформацию щита.

Технология обработки включает: черновую расточку отверстий под подшипник и под вал, сверление отверстий в ушках; черновую проточку замка, подрезку торца, расточку канавки в отверстии под подшипник; чистовую расточку отверстий под подшипник и под вал, чистовую проточку замка.

Щиты крупных электрических машин, имеющие большие размеры, но маленький выпуск, обрабатывают на универсальных станках, или станках с ЧПУ. Порядок обработки, как правило, сохраняется тот же, что был рассмотрен выше.

8.7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

В электрических машинах имеется большое количество деталей типа тел вращения. К ним относятся крышки подшипников, уплотнительные и запорные кольца, обмоткодержатели, втулки и конусы коллекторов и т. д. Схемы обработки деталей подобного типа аналогичны. В качестве примера рассмотрим обработку втулки коллектора как наиболее сложной детали. Заготовку для втулок коллекторов получают методом ковки или точного литья по выплавляемым моделям. Обработке подлежат почти все поверхности. Втулка коллектора является ответственной деталью. В собранном коллекторе с некоторыми ее поверхностями соприкасается изоляция, и поэтому они обрабатываются с точностью по 7-8-му квалитетам и шероховатостью не выше Ra 0,8-1,6.

Технологическая схема обработки втулки коллектора на шести-шпиндельном автомате приведена в табл. 8.3.

На позиции I крепят втулку, принимая за базу внутреннюю поверхность большего отверстия и торец. Если заготовка имеет низкую точность и большие неровности, то эти поверхности предварительно обрабатывают. На позиции II производят предварительную расточку отверстия и предварительную обточку наружного диаметра. На позиции III подрезают торец, обтачивают канавки и растачивают и обтачивают фаски. Затем переустанавливают деталь, принимая за базу наружную обработанную поверхность меньшего диаметра и обработанный торец. На позиции V окончательно растачивают внутреннее отверстие, протачивают выточки, снимают фаски, окончательно обтачивают наружный диаметр и подрезают торец. На позиции VI обтачивают конус.

Таблица 8.3

позиции;

Вид обработки

Установка детали

позиции

Вид обработки

Переустановка детали

В рассмотренной технологии ответственные поверхности внутреннего и внешнего диаметров обрабатывают дважды: предварительно и окончательно. Обработку производят многорезцовыми головками. В них устанавливают несколько резцов, настроенных на нужный размер, и ведут обработку сразу нескольких поверхностей. Многорезцовые головки повышают производительность труда и обеспечивают высокое качество обрабатываемых поверхностей. После токарной обработки на вертикально-фрезерном станке производят фрезерование четырех пазов.

При токарной обработке на универсальном станке все поверхности обрабатывают последовательно; при этом необходима смена резцов, так как проточка внутреннего отверстия, наружной поверхности, канавок и конуса производится различными резцами. Смена резцов занимает большее время, чем смена детали, поэтому на универсальном станке сначала обрабатывают одним резцом поверхности у всей партии деталей, затем меняют резец и обрабатывают другие поверхности и т. д.; при этом втулку приходится 7-8 раз ставить на станок и снимать, что резко увеличивает трудоемкость операции. При обработке втулки на станках с числовым управлением смена инструмента происходит автоматически по заданной программе, поэтому обработку можно производить за время двух установок втулки, что повышает производительность труда.

8.8. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ТУРБО- И ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ

К основным деталям турбогенераторов, подлежащих механической обработке, относятся корпус статора, вал ротора, центрирующее и бандажное кольца, контактные кольца, корпуса подшипников, пазовые клинья ротора и др. У гидрогенераторов обрабатывают вал, остов ротора, крестовину, подшипник, подпятник и их детали и др.

Детали и узлы турбо- и гидрогенераторов имеют большие габариты, поэтому их обработку производят на специальных станках. Для получения необходимой точности и качества обработки станки оснащают сложной оснасткой и специальным инструментом.

Вал ротора турбогенератора представляет собой сложную тяже-лонагруженную конструкцию. Он является наиболее трудоемким и ответственным узлом в машине. Вал изготавливают из поковки. Поковку получают с металлургических заводов после грубого обтачивания наружных цилиндрических поверхностей, чистового растачивания поверхности осевого канала, термической обработки и соответствующих испытаний. На электромашиностроительных заводах вал подвергают дальнейшей обработке. Чистовую обточку производят на токарных станках. Поковку вала устанавливают в кулачках планшайбы и на двух люнетах, расположенных по обе стороны бочки ротора. Окончательной обработке не подвергают шейки под подшипники, поверхности под уплотнения и под контактные кольца. Для обеспечения соосности их обрабатывают после сборки ротора.

Следующей и наиболее ответственной операцией является фрезерование пазов под обмотку и вентиляционных пазов. Эту операцию выполняют на специальных роторно-фрезерных станках (рис. 8.12). Вал устанавливают на два люнета, а один конец его захватывают кулачками планшайбы делительного механизма. С обеих сторон станины станка расположены фрезерные бабки, которые имеют шпиндели с фрезами. Фрезы изготавливают фасонными, они имеют профиль паза. Фрезерование пазов простой формы производят одной фрезой за один проход, а сложной - несколькими фрезами за несколько проходов. Одновременно фрезеруют два паза, расположенные на роторе диаметрально, что облегчает последующую балансировку. Большое значение имеет точность поворота ротора при фрезеровании пазов. В последние годы для фрезерования пазов используют станки с программным управлением, которые обеспечивают высокую точность обработки.

Ответственной деталью является бандажное кольцо, которое предназначено для удержания лобовой части обмотки от деформаций при вращении ротора. Заготовки бандажных колец изготавливают из немагнитной аустенитной стали с присадками никеля и марганца. Для получения высоких механических свойств заготовок производят упрочнение металла способом полугорячей раскатки или гидравлического растяжения [9]. Механическую обработку бан-

дажных колец производят на карусельных станках за два уста-нова. Так как бандажное кольцо имеет тонкие стенки, а масса достигает одной тонны, следует внимательно относиться к его креплению в станке. При креплении сжимающая сила не должна быть велика, чтобы не вызвать погрешностей из-за искажения геометрической формы.

Рис. 8.12. Роторно-фрезерный станок для обработки вала турбогенератора.

Корпус турбогенератора поступает на механическую обработку после сварки и испытания на газоплотность. Обработке подлежат следующие поверхности (см. рис. 7.13):

1) торцевые стенки / для установки крышек газоохладителей, поверхность прилегания наружных щитов и расточка центрального отверстия. В дальнейшем расточка служит базой при расстановке (разгонке) клиньев статора и установки центрирующей колонки;

2) поверхности 7 для опоры нажимных колец;

3) опорные поверхности рабочих лап 4;

4) поверхности ребер 6, брусьев для крепления рымов, рым-лап и кантовочных приспособлений.

Обработку начинают с фрезерования опорных поверхностей 4. Для этого корпус устанавливают горизонтально на плите на транспортные лапы 5. Затем, не снимая корпуса, а заменяя инструмент, обрабатывают поверхность ребер 6. Обработка этих поверхностей

С одной установки обеспечивает их взаимное расположение под углом 90°, что важно для крепления рым-лап. Токарную обработку корпуса производят на специальной установке. Внутри корпуса располагают борштангу, на обох концах которой установлены планшайбы с резцодержателями.

Сверление отверстий в торцевых стенках для крепления наружных щитов и отверстий в лапах для крепления рым-лап производят переносным гдризонтально-сверлильным станком.

Производство гидрогенераторов следует считать единичным, так как практически каждая гидроэлектростанция имеет гидрогенератор собственной конструкции, поэтому гидрогенераторы имеют больше оригинальных деталей, чем турбогенераторы, которые производят серийно. Корпус гидрогенератора механической обработке не подвергают. Необходимые размеры обеспечивают подгонкой при сборке.

При изготовлении остова ротора, крестовины, подшипника и других узлов производят необходимую механическую обработку деталей, а затем после сборки обрабатывают узел. Как правило, обработку производят по разметке на универсальных станках. Качество обработки и производительность труда во многом зависят от квалификации станочников.

Технология механической обработки деталей и узлов турбо- и гидрогенераторов является специфичной и рассмотрена подробно в [9, 10]. В данном параграфе рассмотрены лишь некоторые общие вопросы.

8.9. ОБРАБОТКА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ РОТОРА ВРАЩАЮЩИМИСЯ РЕЗЦАМИ

В последние годы на электромашиностроительных заводах ши-- рокое применение находит метод обработки наружной поверхности ротора вращающимися резцами. Резание вращающимися резцами называют ротационным резанием.

Наружную поверхность ротора можно обрабатывать резцами различного типа или шлифовкой. В зависимости от принятого способа обработки меняются добавочные потери в роторе. Обработка призматическими резцами и шлифованием приводит к замыканию листов электротехнической стали между собой, замыканию алюминиевой обмотки с листами электротехнической стали из-за наволакивания алюминия, упрочнению (наклепу) поверхностного слоя. Высокие температуры в зоне резания приводят к микросварке отдельных листов. Это вызывает увеличение добавочных потерь в роторе. С увеличением частоты потери увеличиваются и у высокочастотных машин могут достигать недопустимых значений. Нежелательные после механической обработки явления могут быть ликвидированы травлением поверхности ротора. Однако этот способ не нашел широкого применения на заводах ввиду своей сложности и высокой трудоемкости.