разными-инструментами, с неодинаковой последовательностью выполнения отдельных операций. Способы изготовления деталей и сборка их в изделие называются технологией, которая разрабатывается технологами. Они составляют на каждую деталь технологическую карту, в которой указано, на каком станке деталь надо обрабатывать, какими пользоваться инструментами и приспособлениями, с какой скоростью должны вращаться деталь или инструменты при обработке и передвигаться резец, снимающий стружку, как проверить размеры детали и сколько времени потребуется на ее изготовление. Кроме технологических карт, технологи-конструкторы разрабатывают специальные приспособления и инструменты, которые обеспечивают быстрое выполнение и высокое качество деталей. Эти инструменты и приспособления называются технологической оснасткой.

От технологии зависят два основных показателя производства: производительность труда и качество выпускаемой продукции. О технологии надо думать еще при конструировании электродвигателя. Например, если зубцы статора или ротора выбрать очень тонкими, то они будут ломаться; если слишком мал воздушный зазор, ротор при вращении будет задевать за статор; если взять ,очень большой коэффициент заполнения паза проводами, то обмотку трудно укладывать в пазы, а изоляция их повреждается.

Чем больше количество выпускаемых изделий, тем большие возможности открываются для повышения производительности труда за счет специального высокопроизводительного оборудования, какими являются, например, автоматические поточные линии станков. Каждый станок линии выполняет одну операцию обработки без участия рабочего. Передача деталей с одного станка на другой также производится автоматически. Таким образом, заготовка, пройдя ряд операций на нескольких станках, превращается в готовую деталь. Контроль размеров детали также выполняется автоматически, причем если размеры деталей получаются неправильными, то автоматический контролер остановит всю линию и подаст сигнал. Роль наладчика, обслуживающего автома.-тическую линию станков, заключается в настройке ее на заданные операции, наблюдении за работой и устранении возникающих неполадок.

Раньше пригонка двух соединяемых деталей произво-

дилась при обработке их на станках. Сначала рабочий обрабатывал вал, а потом пригонял к нему размеры насаживаемой на вал втулки с требуемой плотностью посадки. При таком способе производства втулка подходила только к одному валу. \.

В современном производстве детали, изготовленные на разных станках, попадают в сборку и подходят одна к другой без подбора и дополнительной обработки. Это называется взаимозаменяемостью деталей. Взаимозаменяемость достигается за счет того, что все детали в обрабатываемой партии имеют отклонения размеров в пределах определенных допусков. Эти допуски выражаются в тысячных долях миллиметра. Взаимозаменяемость деталей имеет очень важное значение при производстве различных изделий. Без нее невозможно было бы массовое производство.

Если требуется неподвижное соединение втулки с валом, то допуски на изготовление подбирают так, чтобы отверстие во втулке при всех отклонениях размеров было меньше диаметра вала, на который при сборке насаживается эта втулка. Тогда между валом и втулкой будет натяг. Втулка на вал надевается сильным давлением пресса, прн котором вал сжимается, а втулка растягивается, чем и обеспечивается неподвижное соединение. При плотных, но разборных посадках допуски на изготовление деталей выбирают с меньшим натягом. Наконец, если требуется свободное вращение вала во втулке, отверстие во втулке делают больше диаметра вала и между ними получается зазор.

Ниже описаны способы изготовления отдельных деталей и составных частей самодельных электродвигателей. Описано устройство специальных приспособлений, без которых невозможно сделать хороший электродвигатель.

5-2, сердечники статора

Сердечник статора является основной деталью, которая определяет конструкцию электродвигателя и технологию его изготовления. На заводах электропромышленности сердечники статора и ротора собирают из штампованных листов электротехнической стали. При массовом производстве ежедневно требуется наштамповать несколько десятков тысяч листов. Все листы должны быть одинаковых размеров, чтобы после сборки контуры

8-432

сердечников получались гладкими. Массовое производство деталей из листового материала выполняется методами холодной штамповки. Для этого листы электротехнической стали разрезают на полосы и пропускают их через сложные штампы, установленные на эксцентриковых прессах. Эти прессы работают с огромной производительностью до 600 и более ударов в минуту, готовые детали собираются на штанги и передаются на прессовку сердечников.

При изготовлении самодельного электродвигателя можно обойтись простейшим штампом, который можно сделать в любой механической мастерской. Этим штампом можно вырубить контур листа статора, а круглые отверстия просверлить в спрессованном сердечнике на сверлильном станке.

Рассмотрим процесс изготовления сердечника статора П-образной формы (рис. 2-7). Предварительно на рычажных ножницах надо нарезать прямоугольники по размерам наружного контура статора. В качестве материала надо взять электротехническую сталь толщинок 0,5 мм. В крайнем случае можно применить обыкновенное кровельное железо, но при этом следует при расчете снизить индукцию в сердечнике примерно на 20% во избежание больших потерь на вихревые токи и перемагнн-чивание.

В каждом листе надо просверлить отверстие, диаметр которого должен быть равен диаметру вала электродвигателя. Затем надо в листах прорубить отверстие диаметром внутренней окружности статора. Для этого требуется изготовить простой штамп, показанный на рис. 5-1. Он состоит из матрицы /, направляющей пластины 2, пуансона 3, двух прокладок 4 и скрепляющих винтов 5. Матрицу и пуансон можно сделать из инструментальной стали марок У8 или У10. Отверстие в матрице протачивают ступенчатым, чтобы вырубка и пуансон свободно через него проваливались. Чтобы отверстия в матрице и направляющей пластине совпадали, их растачивают вместе. Нижняя часть пуансона цилиндрическая, а верхняя снята на конус. В центре пуансона просверлено отверстие на 1-2 мм меньше диаметра вала. В него забивают штифт 6, который при штамповке плотно входит в отверстие в листе Рис. 5-1. Штамп для выруб- статора. После изготовления штампа, ки отверстия в листе стато- ДО того как вставить штифт 6, пуан-ра. сон необходимо закалить и торцевую

lOfi

Рис, 5-2. Сборка пакета статора на оправку.

поверхность его прошлифовать. Цилиндрическая часть пуансона должна с небольшим зазором входить в отверстия матрицы и направляющей планки. Такие штампы применяют на электромашиностроительных заводах при изготовлении первых образцов электродвига-. телей.

Штамп устанавливают на столе рычажного или винтового пресса. На матрицу кладут заготовку листа статора, вдвигая ее между прокладками 4. В отверстие в направляющей планке 2 вставляют пуансон, так чтобы его штифт вошел в отверстие для вала в листе статора. Затем надавливают прессом на торец пуансона и он вырубает кружок в листе статора, проваливаясь вместе с ним в отверстие матрицы.

При штамповке края отверстий в листах могут загибаться в сторону пуансона, особенно при большом зазоре между отверстием в матрице ii пуансоном. Эти загибы, называемые заусенцами, при сборке сердечника будут замыкать соседние листы, и в них возникнут большие потери от вихревых токов. Поэтому перед сборкой сердечника заусенцы надо снять напильником или на точильном камне.

Для сборки сердечника статора надо заготовить цилиндрическую оправку / (рис. 5-2) с диаметром, равным отверстию в листах, и длиною на 1.0-15 мм больше толщины пакета статора 2. Один конец оправки надо сделать с небольшим конусом 3. Для стягивания листов статора надо выпилить две боковины 4 из листовой стали толщиной 3-4 мм. В них должны быть расточены отверстия такого же диаметра, как в листах. На одной из боковин надо разместить контур выреза в листах для катушки и четыре отверстия. 5 для скрепления пакета статора.

Теперь листы надо покрыть с обеих сторон тонким слоем клея БФ-2 и просушить до отлипания. Затем нанести второй слой клея, слегка подсушить и собрать их на оправку. С обеих сторон установить боковины, проложив между ними и пакетом листы бумаги во избежание прилипания. После этого пакет листов надо зажать в струбцину 6 и просверлить четыре отверстия 5 по разметке на боковине. Теперь можно выбить оправку и положить пакет в печь или духовку с температурой 100- 150 * С на 2 ч. После запекания пакет превращается в монолитную конструкцию. По разметке на верхней боковине надо выпилить контур внутреннего окна в листах

8* 107

и перемычку 7 между полюсами. С наружной поверхности напильником или шабером снять все неровности и сгустки клея. После этого можно снять боковины и струбцину 6.

Если пакет статора предназначен для двигателя с витком на полюсе (рис. 3-5), то перед снятием боковин надо просверлить два отверстия для витка и сделать пропилы в полюсной дуге. Ввиду того, что у асинхронных электродвигателей зазор между статором и ротором очень мал, надо после запечки тщательно очистить поверхности полюсных дуг от наплывов клея.

Сердечники статора с равномерно распределенными пазами (рис. 4-10) выполняются аналогично предыдущему. На верхней боковине должны быть размечены пазы статора. Их сверлят после запечки пакета и затем пропиливают прорези для вкладывания в пазы проводников обмотки. Если пазы имеют не круглую, а грушевидную форму (рис. 3-6), то их высверливают двумя сверлами, а перемычки выпиливают напильниками.

Рис. 5-3. Сборка пакета круглых листов статора на оправку.

В некоторых конструкциях сердечник статора вставляется в цилиндрический корпус и листы статора должны быть круглыми.

В этом случае отверстий для стягивающих бинтов в листах нет. После сборки пакета вместе с боковинами 4 его стягивают гайками /, навернутыми на резьбовые концы оправки 2 (рис 5-3). Пакеты запекают с оправкой и на этой же оправке обтачивают наружную поверхность статора и сверлят пазы 5. Заготовки листов 3 нарезают не квадратной, а восьмигранной формы.

5-3. сердечники ротора и якоря

Сердечники ротора и якоря собирают из кружков, которые получаются при штамповке листов статора. Они могут быть с прямыми или скошенными пазами. Форму паза выбирают круглой для упрощения изготовления.

Кружки надевают на цилиндрическую оправку 3 с двумя нарезанными концами (рис. 5-4). Пакет па оправке зажимается гайками между двумя боковинами 2 толщиной 3-4 мм. На верхней боковине размечают пазы 4.

Перед сборкой на оправке листы обезжиривают в бензине, покрывают с обеих сторон клеем БФ-2 и просушивают. Затем вторично

покрывают топким слоем клея и набирают на оправку 5, на концы оправки надевают боковины и зажимают гайками. В якорях коллекторных машин по торцам сердечника кладут листы из текстолита. Сердечник запекают в печи или духовке при температуре 100-150° С в течение 2 ч. Затем дают им остыть и сверлят пазы. Ножовкой прорезают прорези 5 для вкладывания проводников обмотки якоря. В роторах асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором эти прорези нужны для улучшения характеристики электродвигателя.

Затем выбивают оправку из сердечника, отвернув одну нз гаек 1. В отверстие сердечника впрессовывают заготовку вала с центровыми отверстиями. Ротор ставят на токарный станок и протачивают наружную поверхность сердечника и концы вала под подшипники. При такой технологии не может быть биения ротора при вращении его в подшипниках.

При скошенной форме паза технология изготовления ротора должна быть иная. Кружки набирают на оправку 5 (рнс. 5-4), надевают боковины 2 и стягивают сердечник гайками /. Затем просверливают пазы 4, прорезают ножовкой прорези пазов 5 и пропиливают ножовкой канавку 6 так, чтобы она была расположена не по середине коронки зубца, а сдвинута в одну сторону. Эта канавка называется знаком для сборки листов (назначение ее будет ясно из дальнейшего).

После этого надо отвернуть гайки / н сиять листы с оправкн. Затем листы промывают в бензине, покрывают клеем БФ-2 с обеих сторон и высушивают. Вторично покрывают листы тонким слоем клея БФ-2, подсушивают, собирают на оправку так, чтобы знаки 6 во всех листах и в боковинах совпадали. В два противоположных паза вставляют круглые стержни диаметром

на 0,5 мм меньше диаметра паза и сердечник закручивают иа величину скоса паза. После этого сердечник затягивают гайками и вынимают стержни из пазов. Пакет подвергают выпечке, выбивают оправку и впрессовывают на ее место заготовку для вала. Обтачивают наружную поверхность ротора и концы вала.

При изготовлении сердечников ротора и якоря необходимо учитывать разные условия их работы в электродвигателях. Якоря коллекторных машин перемагничива-ются с частотой, определяемой по (2-3). При больших частотах вращения, например в электродвигателе пылесоса при частоте вращения 12 400 об/мин, частота пере-магннчивания составляет свыше 200 Гц. Поэтому для снижения магнитных потерь необходимо применять толь-

Рис. 5-4. пакета ротора оправку.