Все материалы в любом производстве, помимо изготовления, требуют ещё дополнительной и финишной обработки. Яркими примерами таких обработок можно назвать шлифовку и полировку изделия. Эти два вида механического воздействия на поверхность детали, доводят её внешний вид до совершенства. Однако всем известно, чтобы выполнить эти операции руками, уйдёт много времени и сил, да и равномерность обработки может обеспечить разве что очень опытный мастер. Для облегчения такого рода работ, человек придумал себе в помощь различные приспособления и механизмы. О некоторых из них и пойдет речь дальше.
Станок предназначается для окончательной обработки деталей и заготовок из разных материалов путём воздействия на них поверхностью с абразивным или алмазным напылением. Станок, его составляющие механизмы и приспособления позволяю т соблюдать точность размера и форму, а также обеспечивают создание идеальной поверхности детали или заготовки.
С помощью станка можно обработать плоские детали, поверхности снаружи и внутри, детали различной геометрической формы, шлифовать или полировать резьбу и зубья зубчатых колёс. По своим характеристикам шлифовальные станки делятся на:
Шлифованием называется процесс снятия верхнего слоя с поверхности обрабатываемой детали с помощью применения абразивов или алмазной крошки. Они собраны в общую массу на рабочей поверхности и скреплены связующим составом. Они образуют в итоге шлифовальный круг или ленту .
Во время работы абразивной поверхности придаётся круговое движение при помощи электрического двигателя. При соприкосновении поверхности заготовки с абразивом и происходит процесс обработки. Есть расхожее мнение, что шлифование абразивами - это обработка трением. Однако, это неверно.
Каждая абразивная частица имеет острые грани, при касании с материалом (металл, пластик, дерево, камень) работает, как режущий инструмент и снимает стружку, как скажем фреза или сверло. Если учитывать немалую скорость вращения шлифовальных кругов, а также возникновение стружки, как продукта шлифования, необходимо учитывать и возможность травмирования этой самой стружкой.
При работе на станке требуется соблюдать следующие правила техники безопасности:
Сегодня в производственных цехах шлифовальные станки используются постоянно. В зависимости от масштабов производства может быть установлен как один станок, так и все его разновидности по сложности и габаритам.
Однако и в быту этому оборудованию всегда есть применение. У одних - в гараже имеется верстачный наждачный станок для обработки металла. У других - в мастерской установлены несколько разных по конструкции шлифовальных машин по дереву. У третьих - во владении стоит универсальный, комбинированный станок. Есть электроинструменты для ручной шлифовки: барабанного типа, лентошлифовального, ленточнопильного, маленькие машинки или большие станки. И все они востребованы.
На рынке представлен довольно широкий ряд всевозможного подобного оборудования от многих производителей. И цены на них достаточно приемлемы. Но это - машины общего назначения. А если человек занимается собственным делом , или у него есть хобби, то нужен станок особой специализации. Здесь цена уже вырастает в несколько раз.
По этой причине или исходя из собственных желаний многие умельцы изготавливают самоделки. В основном для обработки дерева, пластика и металла, реже для резки и шлифовки камня. И, в общем, это правильно. Ведь даже простую заточку кухонных ножей проще и быстрее сделать на станке, чем вручную используя оселок. Благо к созданию своими руками самодельного станка для дерева располагает и его совсем нехитрая конструкция.
Шлифовальный станок своими руками
для дерева собрать совсем несложно. В народе его ещё называют просто - наждак.
Основным составляющим элементом является двигатель. Наверняка у многих в хозяйстве найдется старая стиральная машина. Её мотор для этой цели вполне подойдёт. Если нет, новый движок на рынке обойдётся довольно дорого, а вот на любой барахолке можно отыскать б/у в рабочем состоянии. Электродвигатель должен быть сильным от 750 Вт до 2 кВт, не скоростным от 1500 до 3000 об/мин, если трёхфазный, то всегда можно адаптировать под 220 В. Также понадобятся толстая фанера, саморезы, клей ПВА, ну и инструмент, конечно.
Задача простая : сделать жёсткий диск, на который наклеится наждачная бумага. Для этого вычерчиваем на фанере круг диаметром 150−170 мм, если фанера достаточной толщины, чтобы скрыть зажимную гайку, достаточно одной заготовки. Если нет, склеиваем две одинаковых заготовки клеем ПВА. Зажимная гайка шпинделя двигателя должна быть утоплена в диск заподлицо с его рабочей плоскостью.
Из той же фанеры 15−24 мм нужно изготовить несколько деталей:
Защиту для диска можно сделать в виде арки с прямыми углами или усечёнными. Она, как и стол подачи, крепится к станине. Из дополнительных приспособлений можно установить на столе подачи упор-транспортир, который позволит подавать заготовку под фиксированным, горизонтальным углом.
Отдавая дань эстетике, желательно каждую деталь перед сборкой отшлифовать. Но это по желанию, а вот со столом подачи это необходимо сделать тщательно. Гладкая поверхность обеспечит равномерное и непрерывное движение детали вдоль рабочей поверхности диска.
Назначение этого станка открывается в самом его названии
- плоскошлифовальный, то есть для шлифовки плоских поверхностей деталей и заготовок. Он может быть дисковым, барабанным (по типу рейсмуса) или ленточным. При этом его рабочая поверхность может располагаться вертикально, горизонтально или регулироваться.
Отдельные конструкции станков делают полностью регулируемыми. Но это индивидуально. Самодельные машины каждый делает под себя, чтобы удобнее было работать. Конструкции с полной регулировкой изготовить сложнее. У них регулируется прижим барабана или ленты, то есть, другими словами, существует возможность фиксированного передвижения рабочей поверхности по вертикальной оси. И подручник имеет механизм движения в двух направлениях, как каретка держателя резцов на токарном станке.
По словесному описанию трудно представить себе, как это выглядит. И тем более трудно понять, как оно работает. Но сегодня у нас есть интернет. Там можно найти ролики, где бывалые мастера делятся своим опытом, подробно объясняют и показывают, как изготовить подобное оборудование. Предоставляются подробные чертежи и схемы с точными размерами и указаниями, какой материал использовать для сборки. В общем, если есть затруднения с самостоятельным конструированием, то всегда можно просто изготовить чью-нибудь копию.
Этот станок придумали для обработки длинных деталей. Абразивная лента имеет в своей основе прочную матерчатую ткань, скреплённую в кольцо. Размеры существуют разные. Приводится в движение всё тем же электродвигателем с аналогичными характеристиками. Но некоторые умельцы заменяют двигатель дрелью. Хорошая дрель - универсальный по многим параметрам инструмент. Однако такая замена больше актуальна для небольшого размера настольных станков, как правило, такими пользуются моделисты.
Как собирается ленточная шлифмашина своими руками? Лента натягивается между двумя валами или барабанными роликами. Один из которых - ведущий (он крепится на шпиндель двигателя), а второй - ведомый (он обеспечивает натяжение шлифовальной ленты). Чтобы лента не соскакивала с барабанов, к их торцам крепятся шайбы-стопоры. Получается нечто вроде текстильной катушки. При незначительных перекосах износ ленты происходит быстрее, чем разрушаются края ленты, трущиеся о стопорные шайбы. Так что эта идея вполне жизнеспособна и себя оправдывает.
Также между барабанами с тыльной стороны ленты устанавливается экран-опора, который обеспечивает плотный прижим всей плоскости заготовки к поверхности ленты. Чтобы снизить силу трения, экран тщательно шлифуется. Изготовить его можно как из лёгкого металла, так и из твердых пород дерева.
Ведущий валик необходимо обрезинить или изготовить из жёсткой резины. Это обеспечит невозможность проскальзывания ленты по поверхности валика. Всю конструкцию при необходимости можно располагать по-разному: вертикально, горизонтально или под углом. К общей станине, как и на всех подобных станках, крепится подручник жёсткий, под углом 90 градусов, либо регулируемый. Расстояние между лентой и краем подручного стола не должно быть больше 3 мм. Ввиду того что разрыв ленты не способен нанести значимые телесные повреждения, защиту делают лишь для удаления продуктов шлифования.
Гриндер - это высокоскоростная лентошлифовальная машина или универсальный станок. Рабочие поверхности - диск и лента. Двигатель используется такой же, как и на всех станках. А высокая скорость достигается при использовании шкивов разного диаметра. Шкив большого диаметра монтируется на шпиндель двигателя и является ведущим. Малый шкив - натяжной.
На универсальном станке на шпиндель крепится ещё и диск. Можно установить и дополнительный передающий ролик, опорные крепления которого будут подпружинены. Делается это для быстрой смены абразивной ленты.
От остальных шлифовальных машин гриндер отличается скоростью обработки и универсальностью. Используя сменные ленты для разных материалов, можно быстро обрабатывать поверхности даже высоколегированной стали.
Для полноценной обработки изделия своими руками требуются электроинструменты. Но случается так, что одного лишь инструмента недостаточно, и приходится прибегать к помощи более серьезного электрооборудования. К примеру, для того чтобы полноценно обработать поверхность габаритных изделий, используют такое оборудование, как ленточный шлифовальный станок.
Такого типа станок стоит очень дорого, если он произведен на специализированном заводе. По этой причине большинство мастеров изготавливают ленточный шлифовальный станок своими руками.
Самым используемым материалом для производства деталей является древесина. Для обработки деревянного изделия используют разное оборудование. Для того чтобы привести деревянное изделие максимально точно, применяют самодельный ленточный шлифовальный станок, в котором во главу угла ставится абразивная лента.
Механизмы шлифовального станка по металлу:
Существует закономерность между длиной станка и длиной детали, которая на нем обрабатывается: чем больше деталь, тем длиннее должен быть обрабатывающий механизм.
Чаще всего, данный агрегат используют для проведения последнего этапа по работе с изделием. Шлифовальные станки по металлу с лентой работают и с деревом, и с металлическими конструкциями. Устройство для обработки дерева способно отлично выравнивать шероховатости на обрабатываемой поверхности, сбривая все ненужные заусенцы, производя внутреннюю шлифовку изделий, сделать изделие предельно ровным и гладким.
Ленточные шлифовальные станки по металлу успешно обрабатывают металлы любых категорий: плоскими, круглыми цветными металлами, а также с заготовками четырехугольной формы, в том числе с несложными легированными металлами. Такие станки могут в короткие сроки обработать любые сложные изделия: кругляк, трубы большого диаметра.
Также лентошлифовальные станки предназначаются для:
Оптимальный вариант – выбрать толстое полотно для качественного покрытия. Чем объемней размер рабочего стола, тем сложнее изделие можно изготовить. Функциональность рабочей станины напрямую зависит от удобства обработки металлической либо деревянной поверхности на ней.
Механизмы изготовления объемной станины:
Чаще всего в качестве станочного мотора может выступать обычный движок от машинки для стирки. Но если такой найти и установить трудно, то можно приобрести любой мотор, который делает не менее 1500 оборотов в минуту. В случае фиксации мотора на станине, нужно следить за тем, чтобы он был установлен максимально крепко.
На станке, как правило, устанавливают два барабана: ведущий и ведомый. Лучше всего для изготовления подходит материал ДСП.
Процесс изготовления барабанов:
Особое внимание стоит уделить изготовлению барабана – он должен на несколько сантиметров быть больше, чем ведомый элемент. Это обусловливает стабильность работы двигателя и оберегает его от перегрева и от вероятности разрыва натянутой ленты.
Для производства ленты для шлифовальных станков чаще всего берут несколько качественных полос из наждачной бумаги. Их необходимо разрезать на несколько длинных кусочков (длиной не менее 200 мм) и соединить клеем. Наилучшим сырьем для склеенного полотна выступает брезент.
Все работы, связанные с проклейкой должны сопровождаться высокоэффективным смазывающим слоем, который сделает элемент крепким и максимально долговечным. Многие ведущие специалисты советуют качественно обтягивать оба катка посредством каучука. Лучше всего для этой роли подходят велосипедная и мопедная камера.
Оптимальная толщина склейки из каучука – не менее 30 мм. После всех необходимых процедур по сборке агрегата, можно смело переходить к обработке древесных либо металлических изделий.
Таким образом, современный станок для шлифовки вполне можно выполнить и своими руками, но с учетом того, что бруски должны быть изготовлены из березы либо из сосны. Наиболее значимые элементы для качественной обработки изделий склеиваются клеем ПВА, а монтаж агрегата не обходится без шурупов разного объема.
При этом склеивание может быть двух несложных кусков досок ДСП, которые соединены петлями. Лучше всего скреплять болтами марки М6.
Днище машинки держится на брусчатых станах, которые прежде подгоняют к габаритам станка, прикрепляя затем небольшие куски каучука для сохранения равновесия агрегата во время функционирования. С передней части шлифовальный агрегат крепят еврошурупами для изготовления мебели к стану и для обработки изделия.
Ленточный станок для шлифовки может быть выполнен по-разному с точки зрения конструкторского исполнения: стол может быть подвижным и неподвижным, а лента свободной и плотно натянутой. На особом положении находится оборудование с несколькими широкими лентами. В такой ситуации рабочий стол изготавливают в форме гусеницы. А также в некоторых моделях наличие настольной поверхности вообще не предусмотрено.
Чаще всего такой механизм используют для заточки либо выточки:
Ни один настольный агрегат для шлифовки не предусматривается без специального устройства для вытяжки пыли во время рабочего процесса. Любой профессиональный и выполненный в домашних условиях станок работает бесперебойно только при условии соблюдения необходимых мер безопасности.
При включении станок начинает вырабатывать не менее 1500 оборотов в минуту, а при такой скорости высока вероятность попадания внутрь агрегата мелких частиц, которые затем проникают в организм человека через дыхательный аппарат.
Видео: самодельный ленточно-шлифовальный станок.
Тарельчато-ленточный шлифовальный станок очень негативно оказывает воздействие на слуховой аппарат человека, а при длительной работе можно вообще оглохнуть либо ослепнуть, если работать без специальных очков. Недопустимо подходить к работающему агрегату с мокрыми руками и в незакрытом рабочем халате.
Как показывает практика, последствия могут быть более чем печальными для трудящегося, в том числе высока вероятность порчи деревянного либо металлического изделия. После длительного использования шлифовального материала его следует заменить на новый, во избежание вызова дефектов инструмента.
На изображении представлен внешний вид стационарного шлифовального станка. Из-за довольно внушительных габаритов, с целью оптимизации пространства, в его структуру вмонтирована полочка для вспомогательного инструмента.
Самодельный шлифовальный станок выполнен в виде деревянной конструкции, по аналогу напоминающей верстак. Для придания большей устойчивости, ножки станка расположены под углом.
В движение агрегат, приводится при помощи электрического двигателя. В контексте характеристик мощности целесообразно будет взять движок с показателями 3 000 или 1 500 оборотов в минуту.
Удобство применения фланцевого двигателя заключается в том, что прикрепленный к нему прямоугольный фанерный лист позволяет произвести гарантированное перпендикулярное фиксирование.
На фанере крепится серьга для натяжной пружины.
Рабочую поверхность шлифовального станка составляют продольные бруски. С внутренней стороны брусков расположена рамка с поперечными ланжеронами. Она предназначена для крепления двигателя. Поэтому ширина рамы обусловлена площадью прикрепленного к редуктору листа ДСП.
В боковой части рамы просверлено отверстие для пружины. Оно позволяет сделать возможным соединение серьги с эксцентриком посредством возвратной пружины.
С боку шлифовального станка находится эксцентрик с сантехшпилькой. К ней прикрепляется один конец возвратной спирали. Механизм предназначен для выполнения операции натяжения ленты. С помощью ручки эксцентрика спираль натягивается, и проходя через так называемую “мертвую” точку делает невозможным его произвольное возвращение на исходную позицию.
Шлифовальная лента одевается на два барабана. Первый, из них, выполнен в форме цилиндра. На его внешнюю поверхность наклеен фанерный лист. Предварительно произведенная расточка, выполнена в диаметре, который позволит одеть цилиндр на шпиндель. Основные параметры барабана: ширина окружности D – 120 мм; высота H – 150 мм.
Для того чтобы лента не сбегала произведенный в заводских условиях шлифовальный станок имеет барабаны бочкообразной формы. Здесь для достижения этой цели применен более простой способ. Границы цилиндра окаймляются надетыми на шпиндель шайбами. Их диаметр должен быть больше диаметра барабанной колодки.
С другой стороны агрегата, к продольным брускам приклеена двухслойная фанера. Толщина составляет около 40 мм. В специально проделанное отверстие вставляется ведомый вал.
Сам вал шлифовального станка, – многоступенчатый и выточен из металлической заготовки. В своей структуре он имеет фланцы, “юбочку” и подшипник.
Обратите внимание на резьбу, с одного конца вала. Она необходимо для вертикальной фиксации, осуществляемой при помощи гайки
Второй барабан шлифовального станка имеет те же размерные параметры, что и первый. С той лишь разницей, что сверху и снизу, у него имеются специально проточенные места для подшипников. Посаженная на вал цилиндрическая колодка фиксируется прижимной гайкой.
Для достижения большего эффекта на горизонтальную поверхность шлифовального станка, был прикреплен специальный упор из доски. Располагается он между двумя барабанами. Главным условием установки упора является обязательное соблюдение перпендикулярности относительно основания. Также он ни при каких обстоятельствах не должен касаться барабанов. Необходимо это для не допущения провала ленты и завальцовывания краев обрабатываемой детали.
Рабочая поверхность накрывается своеобразной площадкой. Она выполнена финской фанеры и имеет специально вырезанную фигурную форму. Площадка играет роль рабочего стола, и одновременно с этим не допускает выпадение двигателя. Крепится при помощи саморезов.
Со стороны ведущей колодки монтируется расширительный столик.Очень удобен при выполнении шлифовки внутренних радиусов. Его крепеж также производится при помощи саморезов.
Шлифовальный станок специально спроектирован под наиболее доступные и популярные размеры ленты, которые в основном всегда есть в наличии. Категорически не рекомендуется самостоятельно склеивать ленточное полотно из рулонной наждачной бумаги, которая продается в магазинах. Так как она имеет совсем другое качество, быстро забивается смолой и пылью. А потому, не эффективна и по стоимости, в конечном итого окажется намного дороже.
Для полного использования всей ширины ленты применяется наклонная. Крепится к рабочему столу при помощи сантехшпильки с одной стороны, и зажимается барашком с другой.
Несколько раз, упоминаемая сантехшпилька, выполняет крепежные функции. С одной ее стороны нарезана крупная, как у самореза, резьба, а с другой метрическая.
Видео: шлифовальный станок своими руками.
Grinder (англ.) буквально – дробилка. Meat grinder это мясорубка, rock (stone) grinder – камнедробилка; stick (wood) grinder – садовая дробилка сучьев и прутьев в щепу. Но есть и значение слова grinder совершенно однозначное: в машиностроении и металлообработке это шлифовальный станок. Вещь на хозяйстве полезная. Напр., направить затупившийся нож мясорубки на бруске-оселке вручную невозможно. На ручной точилке для ножей – кое-как возможно, имея солидный рабочий навык. А на гриндере – без проблем. То же самое – если нужно отшлифовать деталь сложной формы, не нарушая ее профиля. Либо просто заточить ножницы или профессиональный нож. Разного рода резцы по дереву и металлу лучше всего править тоже на гриндере. Сконструировать и сборать же гриндер своими руками вполне возможно, не имея сложного оборудования и навыков работы на нем. По деньгам это будет означать экономию от 50-90 тыс. руб. до 3-6 тыс. USD.
Чтобы сделать гриндер самостоятельно, нужно будет заказать максимум 4-5 точеных деталей, а нередко бывает возможно обойтись вообще без токарки со стороны. Напр., как сделать простейший гриндер буквально из хлама, см. видео ниже:
Или еще вариант, как сделать гриндер попрочнее и повыносливее из металлолома:
Разновидностей шлифовальных станков в промышленности применяется едва ли не больше, чем токарных. Известный всем умельцам наждак – мотор с парой шлифовальных кругов (или одним кругом) – это тоже гриндер. Для себя в домашних условиях имеет смысл делать или дисковый торцевой (тарелочный), или ленточный гриндер. В первом абразив нанесен на вращающийся жесткий диск; во втором – на эластичную ленту, обегающую систему шкивов и роликов. Дисковый более подойдет для шлифовки простых деревянных деталей и грубой или средней чистоты – металлических. На ленточном гриндере возможно производить также точную и чистую доводку профилированных деталей сложной формы, в т.ч. крупногабаритных, см. далее.
Дисковый гриндер очень просто получается из того самого наждака или подходящего по мощности мотора, см. ниже. Нужно заказать переходник с вала электродвигателя под хвостовик тарельчатого шлифовального круга на металлической основе. Или под зажимной патрон, тогда на том же моторе можно будет соорудить мини токарный станок, см. рис.:
«Тарелка» подойдет изношенная: на обрез ее борта наклеивают диск из тонкого (4-6 мм) волокнистого пластика, а на него – абразив. Как сделать торцевой гриндер, см. след. ролик.
Примечание: привод мощностью 100-200 Вт задействует ленточный мини-гриндер (см. далее) для точной правки ножей, шлифовки/полировки ювелирных изделий и т.п.
Дрель или шуруповерт как привод гриндера удобны и тем, что позволяют оперативно менять скорость движения абразива (см. далее) штатным регулятором частоты вращения. Нужно только, во-первых, сделать для дрели держатель, жестко фиксирующий инструмент. Во-вторых, упругую переходную муфту с дрели на хвостовик диска, т.к. добиться их точной центровки без специального оборудования сложно, а биение сведет на нет точность обработки и может повредить инструмент-привод.
Чертежи держателя дрели для использования ее как привода домашнего металлорежущего станка даны слева на рис.:
Поскольку ударные и нерегулярные знакопеременные нагрузки на привод в гриндере на порядок ниже, чем, скажем, в токарном станке, держатель дрели для него возможно сделать из твердого дерева, фанеры, ДСП, МДФ, справа на рис. Диаметр крепежного (большого) отверстия – по шейке дрели. Дрель весьма желательно использовать без ударного механизма и со стальной обечайкой на шейке (под установку передней рукоятки).
Для переходной муфты понадобится отрезок стального прута (не обязательно точеный) того же диаметра, что и хвостовик приводного вала гриндера, и отрезок армированного ПВХ шланга (садового поливного) с просветом таким, чтобы туго натягивался на прут и хвостовик. Длина «свободного» шланга (между торцами прута и хвостовика в нем) – 3-5 см. Длина выступающей части прута должна быть достаточна для надежного зажима в патроне дрели. После сборки муфты на месте шланг на хвостовике и пруте туго затягивается хомутами; можно проволочными. Такая муфта полностью парирует расцентровку привода и ведомого вала до 1-1,5 мм.
Ленточный гриндер позволяет делать все то же, что и дисковый, и многое другое. Поэтому далее мы сосредоточимся на том, как своими руками сделать именно ленточный шлифовальный станок. Любители, ориентируясь на промышленные образцы, делают гриндеры порой весьма замысловатые, см. рис.:
И это оправдано: конструкция и кинематика ленточного гриндера весьма пластичны, что позволяет с успехом использовать подручные материалы и старый металлохлам. Нужно только соблюдать 3 принципа:
Как сказано выше, конструкций гриндеров существует множество. Соображая, из чего бы и как соорудить гриндер себе, лучше ориентироваться на промышленные образцы, предназначенные полностью механизированной для точной и чистой шлифовки крупногабаритных профилированных деталей: раз «шкурит» как надо лопасть пропеллера самолета или ветродвигателя, то и с любой другой работой справится.
Кинематические схемы гриндеров указанного назначения даны на рис.:
Основные кинематические схемы ленточных шлифоавльных станков (гриндеров)
Поз. А – самая сложная и совершенная, с тремя коромыслами. Если длина коромысла натяжного ролика прим. в 2 раза меньше, чем рабочего, то, регулируя натяжение пружин, можно добиться равномерного натяжения ленты при ходе рабочего коромысла на 20-30 градусов вверх и вниз. Наклоном обводного коромысла, во-первых, станок перенастраивается под ленты разной длины. Во-вторых, таким же образом можно оперативно менять натяжение ленты для разных операций. Рабочей ветвью ленты может быть любая, кроме сбегающей с ведущего шкива до натяжного ролика, т.е. гриндер с 3-мя коромыслами одновременно и горизонтальный, и вертикальный.
Схема с соосно качающимся коромыслом (поз. 2) проще, дешевле и по точности обработки не уступает предыдущей, если длина коромысла между осями – не менее 3-х поперечников обрабатываемой детали. Чтобы на сбить профиль шлифовкой, ход коромысла ограничивают упорами в пределах 10 градусов вверх-вниз. Прижим ленты к детали чаще всего гравитационный, под весом коромысла с обводным шкивом. Натяжение ленты возможно в некоторых пределах оперативно менять, подтянув коромысло вверх слабой регулируемой пружиной, отчасти компенсирующей его тяжесть. Гриндер данной схемы может работать как шлифовальный для мелких деталей с придвижного столика. В таком случае коромысло жестко фиксируется горизонтально, а рабочей поверхностью ленты будет обегающая обводной шкив. По схеме с соосным коромыслом сделан, напр., достаточно популярный гриндер BTS50. Недостатки схемы, во-первых, технологически сложный соосный с ведущим валом шарнир коромысла. Во-вторых, необходимость в эластичной ленте: если сделать обводной шкив скользящим подпружиненным, точность обработки падает. Этот недостаток при обработке мелких деталей полностью устраняется дополнительным натяжным роликом, см. далее.
Схема с одним несоосным коромыслом в промышленности используется довольно редко, т.к. в принципе не позволяет добиться равномерного натяжения ленты. Однако дает точность, вполне достаточную в домашних условиях и позволяет построить очень неплохой простой гриндер.
Теперь посмотрим, что возможно «выжать» из той или иной схемы с точки зрения мастера-любителя. А потом попробуем разобраться, как бы самому сделать ленту для гриндера и обойтись без заказных точеных деталей.
Грамотные любители свои гриндеры строят как раз по схеме с 3-мя коромыслами, слева на рис. ниже. Лопасти пропеллеров шлифуют далеко не все, но в этом случае действует другое достоинство данной схемы: если гриндер используется как вертикальный, то рабочая ветвь ленты – упругая. Это позволяет умелому мастеру, допустим, наводить режущие кромки и лезвия буквально с микронной точностью.
В промышленных гриндерах для домашнего пользования схема с 3-мя коромыслами применяется также широко (в центре) по тем же причинам. Повторение их самостоятельно в большинстве случаев вполне возможно. Напр., чертежи популярного за рубежом гриндера KMG можно скачать .
Размеры, правда, дюймовые – машинка американская. Для привода в любом случае возможно использовать угловую дрель-болгарку (справа на рис., вполне подходит по мощности) с самодельным шкивом и роликами, см. далее.
Примечание: если будете делать стационарный привод, постарайтесь раздобыть асинхронный мотор на 2-3 скорости от негодной стиралки с горизонтальным баком. Его преимущество – небольшие обороты. Это дает возможность сделать ведущий шкив большого диаметра и тем самым исключить проскальзывание ленты. Проскок ленты в работе – почти наверняка испорченная деталь. Большинство стиралок с 2-3 скоростными асинхронными моторами на 220 В – испанские. Мощности на валу – 600-1000 Вт. Если набредете на такую, не забудьте и о штатной фазосдвигающей конденсаторной батарее.
В чистом виде гриндеры с соосным коромыслом любители не делают. Соосный шарнир штука сложная, эластичную ленту самому не сделать, а покупная стоит дорого. Гриндеры с соосным коромыслом дома используют чаще всего в варианте для мелких точных работ со столика, т.е. с жестко закрепленным горизонтальным коромыслом. Но тогда и надобность в коромысле как таковом отпадает.
Примером может служить мини гриндер, чертежи которого даны на рис.:
Его особенности, во-первых, накладная постель для ленты (поз. 7), что значительно расширяет возможности использования. Напр., железка рубанка правится на этом гриндере с угловым упором буквально сама по себе. В данном случае гриндер работает, если можно так выразиться, как самодвижущийся оселок (наждачный брусок). Убрав постель, получим гриндер с упругой лентой для точной шлифовки/полировки округлых мелких деталей. Во-вторых, натяжной вал (поз. 12). Зажав его с пазу гайками, получим относительно фиксированное натяжение ленты для работы с постелью. А отпустив гайки, переводим гриндер в режим гравитационного натяжения ленты для тонких работ. Привод – не обязательно через шкив (поз. 11). Можно закрутить прямо за хвостовик ведущего вала (поз. 16) от дрели через переходную муфту, см. выше.
Специализированный инструментальный гриндер (напр., для наведения и правки токарных резцов) вообще теряет всякое подобие исходной схеме. Мотор для него берут высокооборотный (мощности 200-300 Вт хватит). Ведущий шкив, соответственно, малого диаметра. Обводной шкив, наоборот, делают побольше и потяжелее, для инерции. Все это вместе позволяет уменьшить биения ленты. Натяжной ролик с той же целью, плюс для большей равномерности натяжения ленты, отводят подальше и подпружинивают длинной не очень сильной пружиной. Как сделать гриндер для обработки резцов, см. в ролике ниже.
В любительской практике гриндеры с несоосным коромыслом хороши тем, что для них вообще не нужны точные детали. Напр., шарниры можно делать из карточных петель. В то же время точность обработки остается достаточной для обычных любительских запросов.
Исходную схему в данном случае тоже модифицируют: коромысло поворачивают на 90 градусов, относят вверх и подпружинивают, слева на рис. Получается простой вертикальный гриндер. И, что немаловажно – без проблем работающий с самодельной нерастяжимой лентой. Обеспечивать натяжение ленты может пружина как растяжения (в центре), так и сжатия. Сила ее не суть как важна, лишь бы лента в процессе работы не прогибалась чрезмерно. Никаких регулировок на время пользования не требуется.
Единственный расходный материал для ленточного гриндера – лента (не считая смазки для подшипников и шарниров. Ленту можно заказать нужной длины (см. в конце), но можно сделать и самостоятельно из наждачной шкурки на текстильной основе. Весьма желательно – гибкой, непропитанной. В целом процедура изготовления ленты для гриндера своими руками такова:
Тут есть три существенных момента. Первый – вместо ткани на латку использовать шероховатую пленку из ПЭТ толщиной 25-50 мкм (продается). Она очень прочна, а попробуйте-ка провести пальцем по бутылке из ПЭТ. Не очень-то скользко? Шероховатую ПЭТ-пленку под натяжением не протянешь и по полированному металлу. И вместо латки лучше заклеить изнанку ленты сплошной полосой пленки ПЭТ с нахлестом на 2-3 см. Биение ленты будет не больше 0,05-0,1 мм. Это меньше, чем от тончайшего миткаля и даже меньше, чем погрешность толщины шкурки-заготовки.
Второй – готовую ленту заправьте в станок и шлифаните ею без сильного нажима что-то непотребное. Рубчик на шве слижется, и лента станет не хуже фирменной.
Но самое главное – по эластичности лучший клей для склеивания ленты гриндера не дорогой и сложный в использовании термо- или монтажный, а обычный ПВА. Если же лента оклеена подкладкой по всей длине изнанки, то и ее прочности на ПВА хватит с избытком. Как слеить ленту для гриндера ПВА, см. ролик
Образующая (боковая поверхность в разрезе) ведущего шкива гриндера должна быть прямолинейной. Если использовать шкив-бочку, то лента изогнется корытом по всей длине. Не допускают ее сползания ролики, см. далее, а вот образующая шкива должна быть прямой.
Шкив для гриндера, не предназначенного для особо точных работ, во-первых, не обязательно должен быть точеным. В схеме с 3-мя коромыслами биение ленты от его расцентровки погаснет на роликах, прежде чем дойдет до рабочей ветви. В простом вертикальном гриндере биение ленты в достаточной степени погасит натяжная пружина. Поэтому шкив для гриндера вполне возможно сделать без станка, см. видео:
Второе – шкив, ролики и вообще все детали домашнего гриндера вполне допустимо делать из фанеры. На производстве это, безусловно, не вариант, даже если фанерный гриндер предложат даром с доплатой: шлифовщику зарплата нужна, а деревянный гриндер в цеху полностью износится, прежде чем окупит ее и себя. Но вы-то дома не будете гонять гриндер день изо дня в 3 смены. А по фанерному шкиву никакая лента не проскальзывает. В т.ч. самодельная. Так что можете смело делать шкив гриндера из фанеры:
Гораздо важнее правильно рассчитать диаметр шкива по оборотам мотора и требуемой скорости движения ленты. Слишком медленно бегущая лента будет рвать обрабатываемый материал; слишком быстрая – сама сотрется, толком ничего не обработав. В каком случае какая скорость ленты нужна это особый разговор, и очень непростой. В общем, чем мельче абразив и тверже обрабатываемый материал, тем быстрее должна двигаться лента. Как зависит скорость ленты от диаметра шкива и оборотов мотора, см. рис.:
К счастью, для большинства пар абразив-материал допустимые пределы скорости движения ленты довольно широки, поэтому шкив для гриндера можно подобрать проще:
Ролики гриндера, как ни странно на первый взгляд, самые ответственные его детали. Именно ролики удерживают ленту от сползания и обеспечивают ее равномерное натяжение по ширине. Причем ролик в кинематике может быть всего один, см. напр., видео выше о гриндере для резцов. Справятся с такой задачей только ролики-бочонки, см. ниже. Но «корыто» ленты после любого ролика должно распрямиться, прежде чем дойдет до рабочей зоны.
Ролики с ребордами (бортиками, закраинами) ленту не удержат. Дело тут не только и не столько с перекосе осей роликов: лента гриндера, в отличие от приводного ремня, должна выдерживать, не сползая, нагрузки от обрабатываемых деталей. Если сделать ролики с ребордами, то, чуть прикоснулся чем-то к ленте, она наползет на реборду. В гриндере нужно применять ролики-бочонки Тип 3 (выделено красным слева на рис.).
Там же даны размеры роликов Тип 3. Диаметр роликов желательно брать не более 0,5 ширины ленты (чтобы «корыто» не ушло далеко), но не менее 20 мм стальных точеных и не менее 35-40 мм фанерных. Натяжной ролик (вероятность сползания ленты с него наибольшая), если с него не сходит рабочая ветвь ленты, может быть диаметром 0,7-1,2 ее ширины. Фанерные ролики делаются в виде толстой обечайки, в которую запрессовывается подшипник; затем ролик насаживается на ось (в центре на рис.) и обрабатывается вчистую, см. напр. след. видео:
Выточить ролик-бочку профиля точно по ГОСТ может и на станке не всякий токарь. Между тем есть способ сделать ролики для гриндера без существенных затруднений. Выручит все тот же садовый армированный ПВХ шланг, справа на рис. ранее. На заготовку ролика с прямой образующей туго натягивают его отрезок и обрезают с запасом по краям в толщину стенки шланга. Получается ролик со сложным профилем образующей, еще лучше удерживающий ленту и дающий меншее ее «корыто». Не верите? Постарайтесь попасть на кладбище самолетов или ракет и покопаться в них. Вы найдете ролики с точно таким же профилем образующей. Просто в массовое производство роликов сложного профиля гораздо дороже, чем бочек Тип 3.
Все ответственные детали гриндера – цельную ленту, шкивы с покрытием, исключающим ее проскальзывание, ролики – можно приобрести по отдельности. Обойдутся они не так уж дешево, но все-таки не в тысячи заграничных и не в десятки родных «косух». Остальные детали гриндера, либо плоские, либо из профтруб, изготавливаются с помощью обычной настольной сверлилки или дрели. Вот где можно заказать детали для гриндера:
Обработка металлических деталей и заготовок выполняется несколькими способами. Для снятия небольшого слоя материала, заточки или шлифования используется специальное оборудование. Стоимость заводских моделей высока, и они не всегда обладают требуемым функционалом. Поэтому многие домашние мастера предпочитают своими руками делать шлифовальный станок по металлу с определенными эксплуатационными и техническими качествами.
Для бытового применения рекомендуется выбрать простую схему изготовления – ленточный или дисковый шлифовальный станок. Подача заготовки будет выполняться вручную, дополнительно можно предусмотреть опорный стол для ее фиксации. Пытаться сделать сложную внутришлифовальную конструкцию или с функцией хонингования не стоит. Затраты на изготовление будут большие, а практическое применение для домашней мастерской минимальное.
Самый простой вариант изготовления шлифовального станка – использование заточного. Однако обработка может осуществляться только торцом диска, ширина которого ограничена. Подобная схема актуальна только для выполнения заточки инструмента или обработки небольших деталей и заготовок.
Оптимальным вариантом для бытового применения будет ленточная модель. Конструктивно она состоит из системы валов, на которые устанавливается абразивная лента. Изменение угла наклона и степени натяжения происходит с помощью пружинного механизма. Каркас рекомендуется изготовить деревянный, так как это проще, чем производство стального корпуса.
Используемые расходные материалы и комплектующие:
Сборка конструкции осуществляется поэтапно. Согласно разработанной схеме делаются комплектующие. Затем они монтируются на станине. Кнопку запуска электродвигателя рекомендуется разместить в удобном месте для оперативного включения или выключения оборудования. Также можно поставить защитный щиток из поликарбоната.
В некоторых случаях появляется потребность обработать большую площадь металлической заготовки. Использование ленточного шлифовального станка будет неприемлемо, так как сложно добиться равномерного снятия материала по всей поверхности. Для этих целей необходима дисковая модель.
Сделать ее можно двумя способами:
Еще один вариант конструкции шлифовального станка – установка вала вертикально. На внешнюю часть цилиндра крепится абразивная лента. Такие модели применяются для обработки деревянных конструкций.
