Вращение на ведущий вал ленточного станка передается от электродвигателя, который соединен с ним при помощи ременной передачи. Скорость движения ленточного механизма можно регулировать, тем самым изменяя режимы обработки деталей. Лента плоскошлифовального станка может располагаться горизонтально или вертикально, а также под определенным углом, что допускают некоторые модели оборудования данной категории.
Выбирая модель ленточного шлифовального станка для обработки той или иной детали, важно учитывать длину поверхности, которую необходимо подвергнуть шлифовке. Намного удобнее обрабатывать на таких станках детали, длина поверхности которых меньше, чем длина абразивной ленты и рабочего стола. При соблюдении таких условий и качество обработки будет намного выше.
Ленточный шлифовальный станок может иметь различное конструктивное исполнение: с подвижным и неподвижным рабочим столом, со свободной лентой. К отдельной категории относится широколенточное оборудование, особенность которого заключается в том, что их рабочий стол, являющийся одновременно и элементом подачи, изготовлен в форме гусеницы. В тех моделях оборудования, в конструкции которых предусмотрен рабочий стол, абразивная лента расположена в горизонтальной плоскости, а в оборудовании со свободной лентой, в котором рабочего стола не предусмотрено, она может иметь различное пространственное положение.
Обязательным конструктивным элементом любого ленточного шлифовального станка, в том числе и настольного, является вытяжное устройство, которое необходимо для удаления пыли, в большом количестве образующейся в процессе обработки. Как профессиональный, так и любой самодельный шлифовальный станок, использующийся в домашней мастерской или гараже, приводится в действие от электрического двигателя.
Принцип работы
К основным параметрам работы ленточного шлифовального станка относятся скорость подачи и усилие, с которым лента прижимается к обрабатываемой детали. Такие параметры, как степень зернистости абразивной ленты, следует выбирать в зависимости от того, из какого материала изготовлена обрабатываемая деталь, а также от степени шероховатости, которой должна обладать поверхность обработанного изделия.
Характеристики обрабатываемого материала, в частности, его твердость, в первую очередь влияют на то, с какой зернистостью следует выбирать абразивную ленту. Режимами обработки, которые напрямую связаны между собой, являются скорость подачи и усилие прижима ленты. Так, если проводить шлифование на большой скорости, но с незначительным усилием прижима абразивной ленты, то некоторые участки поверхности детали могут оказаться необработанными. Если же, наоборот, увеличить усилие прижима и снизить скорость подачи, то можно столкнуться с тем, что на отдельных участках обрабатываемой поверхности могут появиться прожоги и почернение материала.
Еще одна вариация станка — вид со стороны рабочей поверхности ленты
На результаты шлифовки оказывает влияние и то, насколько качественно склеена абразивная лента. Чтобы получить высокое качество обработки и не столкнуться со сбоями в работе ленточного станка, не следует использовать абразивные ленты, которые склеены неправильно или имеют надорванные края. При надевании ленты на валы оборудования следует располагать ее так, чтобы конец шва, лежащий внахлест, не задирался об поверхность обрабатываемой детали, а проскальзывал по ней. Подробнее о склеивании ленты в видео ниже.
Любой, в том числе ручной шлифовальный станок должен предусматривать возможность регулировки натяжения ленты, что обеспечивается за счет перемещения подвижного вала, который не является приводным. Натяжение ленты - очень важный параметр, при выборе которого следует руководствоваться правилом «золотой середины». Если ленту шлифовального станка натянуть слишком сильно, то это может привести к ее разрыву в процессе работы, а слишком слабое ее натяжение является причиной проскальзывания и, как следствие, ее чрезмерного нагрева. Основной характеристикой для определения степени натяжения ленты является стрела ее прогиба, которую замеряют при легком нажатии на ее поверхность в натянутом состоянии.
Ручной ленточный станок шлифовальной группы может обслуживаться одним оператором, который перемещает рабочий стол с обрабатываемой деталью и проворачивает его так, чтобы подвести под абразивную ленту все участки ее поверхности.
Как сделать ленточно-шлифовальный станок
Многие домашние мастера и профессионалы задаются вопросом, как изготовить шлифовальный станок своими руками. Причина возникновения такого вопроса достаточно проста: высокая стоимость серийного шлифовального оборудования, окупить которое при нерегулярном использовании не всем под силу. Для того чтобы сделать такое оборудование, понадобится несколько основных составляющих: электродвигатель, катки и надежная станина. Естественно, не будут лишними чертежи такого устройства или его фото. Также в конце статьи можно посмотреть ролики по сборке ленточного станка своими силами.
Двигатель для ленточного шлифовального оборудования найти несложно, его можно снять с отслужившей свой срок стиральной машинки. Станину придется сделать самостоятельно, для этого можно использовать лист металла с размерами 500х180х20 мм. Одну сторону станины следует обрезать очень ровно, так как к ней необходимо будет крепить площадку, на которой будет смонтирован электродвигатель. Площадку для электродвигателя также следует сделать из листа металла с размерами 180х160х10 мм. Такую площадку нужно закрепить к станине очень надежно при помощи нескольких болтов.
Еще один вариант исполнения станины
Эффективность ленточного шлифовального станка напрямую зависит от характеристики электродвигателя, который на нем установлен. Если вы собрались сделать шлифовальный станок своими руками, то вам вполне подойдет электродвигатель с мощностью 2,5–3 кВт, развивающий порядка 1500 оборотов в минуту. Для того чтобы при использовании такого двигателя шлифовальная лента перемещалась со скоростью 20 м/с, барабаны должны иметь диаметр порядка 200 мм. Что удобно, если подобрать двигатель с такими характеристиками, то вам не потребуется делать редуктор для своего шлифовального станка.
Ведущий вал соединяется с валом электродвигателя напрямую, а второй — ведомый — должен свободно вращаться на оси, которую устанавливают в подшипниковые узлы. Чтобы абразивная лента более плавно касалась поверхности обрабатываемой детали, участок станины, на котором устанавливается ведомый вал, следует выполнить с небольшим скосом.
Сделать валы для ленточного шлифовального станка с минимальными финансовыми затратами можно из плиты ДСП. Просто нарезаете из такой плиты квадратные заготовки размером 200х200 мм, сверлите в них центральные отверстия и пакетом с суммарной толщиной 240 мм насаживаете их на ось. После этого вам останется только проточить полученный пакет и сделать из него круглый вал с диаметром порядка 200 мм.
Чертежи и подробный разбор некоторых деталей станка, выполненного из дерева.
Ленточно-шлифовальный станок из дерева (нажмите, чтобы увеличить)
Механизм регулировки наклона стола Блок пластины Натяжитель ленты
Шлифовальная машинка своими руками делается из на самом деле очень нужного “хлама”, который есть в каждой мастерской или кладовке. Инструмент используется для финальной обработки деталей, шлифовки, закругления углов.
Есть несколько видов такого устройства. Самой распространенной является шлифмашинка с вибрационным принципом работы. Один из ее главных элементов – подошва плоской формы, закрепленная на основе. Она передает движения от мотора к абразивной поверхности. Чем сильнее нажимать на прибор, тем мощнее будут вибрационные движения. У такой машинки скорость работы невысокая, она шумная, руки с ней быстро устают, но в то же время подобный инструмент дешевый и компактный.
Подвидом такого устройства является прибор с дельтовидной подошвой, которая вынесена вперед.
Шлифовальные машинки виды и предназначение
Ленточные приборы. Такая машина работает по иному принципу. Лента абразивного материала (наждачная бумага), склеенная в кольцо, вращается на шпинделях. При работе с ней не нужно применять большие усилия, так как вращение ленты достаточно быстрое. В таких машинах есть функции регулирования скорости, система плавного пуска. Для более точных работ ленточные машинки имеют опорную раму. При работе такого инструмента возникает много пыли, поэтому часто у них есть пылесборник или возможность подключения к пылесосу. На шпиндели можно крепить различные насадки.
Эксцентриковое устройство. Это самый универсальный тип среди шлифмашинок. Оно может обрабатывать почти любые поверхности и материалы. Для изогнутых плоскостей такое устройство идеально подходит. Оно имеет круглую платформу. Вращающийся абразив крепится специальными зажимами или на липучку. Подошва машинки совершает одновременно и вращательные, и вибрирующие движения.
Угловые шлифмашинки. Они бывают электромеханические и пневмоприводные. Достаточно универсальны, могут резать, шлифовать, чистить поверхности из камня, металлов. Прибор очень похож на болгарку, в основном это и есть болгарка, но со специальными кругами.
Полировальные машинки отличаются от угловых только насадками для полировки.
Прямые шлифмашинки выполняют мелкие работы с высокой точностью обработки. Шпиндель располагается параллельно каркасу, как стержень ручки. Такие машинки имеют маленький вес и размеры, ими можно производить манипуляции одной рукой. Главное их назначение – шлифование углов, обработка кромок и небольших плоскостей, таких как планок и перемычек. Они выглядят, как толстая ручка, ими наносят гравировки, режут и полируют небольшие предметы.
Многофункциональные шлифмашинки. Они могут совмещать в одном приборе несколько видов устройств, например, вибрационную и ленточную машинку, с помощью заменяемых насадок.
Шлифовальная машинка своими руками видео
Инструменты и материалы для сборки шлифмашинки
- деревянные бруски, металлические элементы для стола-основы;
- листы фанеры, ДСП;
- старый мотор, компьютерный жесткий диск, блок питания;
- болты, шурупы, подшипники, саморезы;
- шуруповерт, отвертки, дрель;
- пружина, стальная, металлическая, текстолитовая плита;
- сварочный инвертор, если будут производиться такие работы;
- абразивная лента, круг, клей.
Изготовление шлифмашинки из жесткого диска
Сейчас не проблема достать сломанный винчестер от компьютера (но круг должен раскручиваться) и старый компьютерный блок питания. Если дома нет, то в любом пункте ремонта их продадут за копейки.
Такой прибор будет негабаритным, для мелких деталей. Делается он просто: диск разбирается, на крутящуюся плоскость наклеивается абразив, подключается к блоку питания – прибор готов. Его необходимо закрепить на верстаке для устойчивости, можно оснастить регулятором, сервотестером для регулировки оборотов и выключателем.
Угловая шлифовальная машинка своими руками изготавливается из болгарки, достаточно сделать необходимую насадку-круг из абразива. Можно сделать, конечно, ее с нуля, выбрав необходимый электромотор, поместив его в кожух, приделав ручки. Но необходимо помнить о безопасности работы с таким инструментом.
Ленточная шлифовальная машина, станок. Такие приборы состоят из:
- рабочий орган: абразив, два барабана, ведущий и ведомый. В станке барабанов может быть больше;
- электродвигатель;
- кожух, основа станка, каркас, столик.
Машинка своими руками оборудуется функцией изменения скорости, лента может размещаться как вертикально, так и горизонтально.
Этапы изготовления шлифмашины-станка ленточного устройства
- подготовка;
- оборудуют основу-каркас под станок, она жесткая и устойчивая;
- подбирают столешницу, чем она больше, тем можно обрабатывать детали больших размеров;
- фиксируют стойки с натяжными деталями и крутящими барабанами;
- фиксация двигателя и барабанов, установка абразивной ленты.
Чтобы производить обработку крупных деталей, делают габаритный станок. Для этого берут электродвигатель, хорошо подойдет от отслуживших, достаточно мощных бытовых приборов как-то стиральная машинка.
Станина производится из толстого металлического листа.
Размеры листа не указываете, поскольку они в любом случае выходят из индивидуальных предпочтений и наличия материалов, может быть, например, 500х180х30 мм, больше или меньше. В листе фрезеруется вырез для мотора, все это крепится к станине, необходимые отверстия под крепления насверливаются. Все части, а особенно двигатель, должны плотно крепиться, чтобы было как можно меньше вибрации.
Мотор можно не оборудовать редуктором, если он достаточно мощный. Машинка своими руками создается из двух барабанов, один твердо фиксируется на валу, другой натяжной ним можно регулировать степень натяжения.
Каркас создается из толстых деревянных деталей, но можно с металлических. Если есть подходящий металл и инвертор для сварки, его можно сварить. Плиту для опоры производят из толстой фанеры, беру несколько листов, подойдет также текстолит.
Второй вал со скосом, так лента будет плавно прикасаться к столу. Для барабанов берут несколько листов ДСП, их склеивают и обтачивают до необходимого диаметра, по центру делают их толще на несколько мм, так лента будет хорошо держаться. Для шпинделей барабанов берут однорядные шариковые подшипники. Абразивная лента производит свое движение по станине, на которой крепится.
Почти все виды работ с деревом связаны с его финишной обработкой или подготовкой древесины к работе, использованию в быту. Для этого этапа работ обязательной является шлифовка деревянных деталей. Любители мастерить дома или профессиональные мастера знают, как важно хорошо отшлифовать дерево, закруглить острые углы, убрать лишние миллиметры, заусенцы. Шлифовальная машина по дереву – отличный инструмент для таких работ.
Работы по шлифованию дерева
Существует два метода – ручной и механический. Для первого используется наждак, это достаточно трудоемко и долго. Наждак можно приделать к деревянному бруску, есть также специальные держатели-колодки для него. Второй способ осуществляется с помощью электроинструмента, это быстро, прилагается минимум усилий. Некоторые работы своими руками невозможно выполнить так качественно, как шлифовальными станками и машинками.
Изготавливают несколько видов таких устройств:
- Угловая шлифовальная машина или болгарка. Используются для грубой шлифовки больших объектов – бревен в банях, деревянных домах. В болгарке используют наждачный или подобный шлифовальный круг разной зернистости.
- Шлифовальная машина с вибрационным принципом действия. За счет возвратно-поступательных движений поверхности, подошвы происходит шлифовка. Подошва крепится зажимами или липучкой, имеет разную форму, вибрации осуществляются с быстротой 20000 движений в минуту.
- Орбитальная или эксцентриковая машинка. Подошва ее вращается одновременно вокруг своей оси и по орбите.
- Ленточная шлифовальная машина. Используется для грубой и чистовой отделки больших поверхностей.
Механизм ее достаточно прост, это два валика или ролика, на которых вращается лента из наждака. Устройство ленточного прибора конструкции одинаковое для всех (наружный вид может несколько отличаться) и состоит из:
- рабочего органа, это абразивная лента и два барабана, на которых она вращается, один – ведущий, другой – ведомый;
- электрического двигателя;
- основы станка (если он стационарный), станины, рабочего столика.
Скорость такого станка можно изменять. Лента размещается как вертикально, так и горизонтально.
Вернуться к оглавлению
Процесс изготовления шлифовальной машины и станка самостоятельно
Этапы изготовления:
- подбирают и подготавливают необходимые запчасти и материалы (описано выше);
- делают подставку под станок, стол, основу, закрепляют ее;
- монтируют столешницу нужной длины (чем больше, тем больше размеров материала можно обрабатывать);
- монтируются вертикальные стойки с натяжителем и барабаном;
- устанавливают мотор и барабаны;
- устанавливают наждачную ленту.
Как пример взята обычная ленточная шлифовальная машина серийного производства. Смастерить такое устройство или подобное можно, имея запчасти от сломанных электроинструментов и вполне доступные материалы. В такой машине абразивная лента двигается по подошве устройства шероховатой плоскостью наружу.
Для шлифовки крупных деталей изготавливают шлифовальную машину достаточно габаритных размеров, принцип его работы такой же, как и для меньших устройств. Он может обрабатывать детали размером около 2 м и больше.
Для сборки такого прибора нужен электромотор мощностью приблизительно в 2 кВт и больше, количество оборотов – 1500. Можно обойтись без редуктора, так как скорости в 20-25 м/с такой мотор легко достигает, размер барабана в диаметре – 20 см.
Двигатель можно взять из отслужившей свое стиральной машины. Станину делают из толстого железного листа с параметрами 500х180х30 мм. С одной стороны его режут на фрезерном станке, здесь будет смонтировано место для мотора. Габариты такие: 180х160х10. Крепится к станине с помощью трех болтов, в нем сверлят под них отверстия. Закрепить двигатель нужно плотно, чтобы не было вибрации.
Конструкция состоит из двух барабанов, один твердо фиксируемый на валу, второй натяжной, он вращается на подшипниках вокруг оси. Регулировка натяжения шлифовальной поверхности происходит путем ее натяжения в одну из сторон. Основа для станка делается из деревянных, а лучше из металлических пластин. Такую опорную плиту делают из трех листов толстой фанеры, текстолита. Второй вал оборудуют скосом, обеспечивающим плавное прикосновение ленты к краю стола. Барабаны изготавливают из древесной плиты (ДСП), берут заготовки и обтачивают их на токарном станке до диаметра в 20 мм. Его можно делать на 1-2 мм больше по центру, так лента крепче держится. Шпиндели кругов делаются из двух однорядных шариковых подшипников.
Лента наждака нарезается из полотен, оптимальная ее ширина 20 см. Она монтируется на станине (подошве), по которой движется. Такой станок используют и для заточки инструментов. Длина стола, на котором монтируется такая машина, определяет размер деталей, которые можно будет обрабатывать на нем, поэтому чем она больше, тем лучше для материала различного размера.
Вернуться к оглавлению
Использование приборов: особенности
Приборы такого рода используют для:
- криволинейных плоскостей с помощью свободной шлифовальной поверхности;
- для ровных плоскостей с неподвижным столом или ручным механизированным его передвижением;
- для торцов деталей, кромок;
- для подготовительной обработки под лакокрасочное покрытие.
Сконструировать можно шлифмашинку, каркас которой будет из дерева. Оборудовав ее тремя валами, получают наклонную горизонтальную и вертикальную рабочую плоскость. Такое устройство имеет каркас из дерева, что эффективно понижает вибрацию. Древесину используют наподобие клена, она достаточно мягкая и одновременно прочная. Рабочую поверхность облицовывают пластиком, но ее можно выполнить полностью из дерева. Ее делают такой, что можно наклонять. Длина и размеры ленты подбираются соответствующего размера. Она двигается вдоль трех деревянных шкивов. Верхний рычаг с барабаном оборудуется пружиной, это позволяет натягивать ленту. Положение ленты регулируют направляющим шкивом с двумя регулируемыми болтами.
В работе такая конструкция выглядит следующим образом. Мотор с барабаном 90 мм вращает еще один размером 75 мм, а тот, в свою очередь, третий. Вращение осуществляется с помощью абразивной ленты. Таким образом, прибор имеет одну вертикальную шлифовальную поверхность и одну наклонную.
Каркас делают из шести элементов, он крепится на основание из фанеры толщиной в 25 мм. Несущие детали и каркас изготовлены из дерева, это основание подшипниковых опор, качалки столика, задняя стойка, верхний рычаг, плоскость для обрабатываемого материала. Подшипниковые опоры должны размещаться на достаточно большом блоке, на нем монтируется опора на подшипниках ведущего вала.
Валики, барабаны и шкивы изготавливаются из 7 или 8 склеенных кусков ДВП толщиной 6 мм, выпиленных соответствующей формы. Они имеют отверстие для подшипников. Ось, на которой держится барабан с подшипниками, из металла. Для осей можно взять валы из сломанных электромоторов, они ровные и уже отшлифованные. Такая же конструкция у двух направляющих шкивов. Подшипники используются шариковые, обычные, они препятствуют боковым скольжениям барабанов, если лента движется неточно.
Конструкция может отличаться размером деталей. Для каркаса можно использовать и различные материалы – металл, пластик.
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:
Видео: ленточный гриндер своими руками из хлама
Или еще вариант, как сделать гриндер попрочнее и повыносливее из металлолома:
Видео: гриндер из металлолома
Диск или лента? И привод
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.
Видео: самодельный торцевой гриндер
Разница между дисковым и ленточным гриндером не только в возможностях использования. Если взять обычные домашние поделки, то для дискового гриндера хватит мощности привода в 250-300 Вт на валу. Для мелких деревянных деталей – и 150-170 Вт. Это мотор от старой стиральной машины, прямая (обычная) дрель или шуруповерт. А вот для ленточного гриндера понадобится движок от 450-500 Вт: трехфазный с батареями пусковых и рабочих конденсаторов. Если предполагается обрабатывать крупногабарит, то мощность мотора – от 1-1,2 кВт. Причем батареи конденсаторов для того и другого обойдутся ненамного дешевле самого движка.
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).
Муфта
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.
Лента все же лучше
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:
- Не делайте так, как на втором слева фото рис.: лента абразивной стороной должна касаться только обрабатываемой детали. Иначе абразив съест и обводные ролики, и себя. Точность и чистота обработки на протяжении одной рабочей операции окажутся непредсказуемыми;
- Конструкция станка должна обеспечивать равномерное натяжение ленты независимо от характера производимой операции;
- Скорость движения ленты должна соответствовать характеру производимой операции.
Кинематика и конструкция
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.
Что на что годится
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.
3 коромысла
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.
Соосное коромысло
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.
Видео: гриндер для изготовления резцов
Одно коромысло
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.
Расходники и детали
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:
- Отрезаем заготовку – полосу нужной длины и ширины.
- Готовим оправку (не обязательно круглую) длины по образующей немного меньше длины ленты.
- Обводим оправку заготовкой изнанкой наружу.
- Подводим концы заготовки точно встык и надежно закрепляем.
- Кладем на стык обломок клеящего стерженька для термоклеевого пистолета.
- Греем строительным феном, пока клей не расплавится.
- Накладываем на стык латку из тонкой ткани.
- Прижимаем чем-то жестким через тефлоновую пленку, пока клей не застынет.
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
Видео: склеивание ленты для гриндера клеем ПВА
Шкив
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:
Видео: ведущее колесо на гриндер без токарного станка
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:
Видео: шкив для 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:
Видео: какое колесо нужно для ленточного гриндера
Ролики
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:
Видео: ролик-бочка для гриндера
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.
И еще вариант
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:
- //www.cora.ru/products.asp?id=4091 – лента. Делают длины и ширины по желанию заказчика. Консультируют по абразивам и режимам обработки. Цены приемлемые. Срок доставки – вопросы к Руспочте.
- //www.equipment.rilkom.ru/01kmpt.htm – запчасти (комплектующие) к шлифовальным станкам. Есть все, цены божеские. Доставка – см. пред.
- //www.ridgid.spb.ru/goodscat/good/listAll/104434/ – то же, но иностранного производства. Цены дороже, доставка так же.
- //www.pk-m.ru/kolesa_i_roliki/privodnye_kolesa/ – приводные колеса. Можно найти подходящие для гриндера.
- //dyplex.by.ru/bader.html, //www.syndic.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=36&Itemid=36 – запчасти для гриндеров. Ленты на заказ не делают – выбирайте по каталогу. Ролики без осей; оси продаются отдельно. Качество безупречное, но все очень дорого. Отправка – в течение 2-х недель до границы. Потом – таможня их, таможня наша, Руспочта. Итого ок. 2 мес. Может не дойти, если какой-то тамошний чинуша сочтет товар санкционным. В таком случае с возвратом проплаты проблем нет за полным отсутствием для рядового гражданина реальных возможностей получить таковую. (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Для чистовой обработки дерева, металла или камня можно соорудить ленточную шлифовальную машину своими руками. Необходимость в такой обработке возникает достаточно часто. Она нужна не только для получения ровных и гладких поверхностей. С ее помощью можно удалить различного рода неровности, выпуклости и впадины, ободрать заусенцы, снять местные дефекты, удалить грат, образовавшийся при сварке, осуществить внутреннюю шлифовку и т.д.
Ручное выполнение такой обработки является весьма трудоемким и малопроизводительным, а стоимость шлифовальных станков промышленного изготовления довольно высока. Поэтому и приходится придумывать и сооружать самодельные конструкции, тем более что особой сложностью они не отличаются.
Общие сведения о конструкции ленточных шлифмашин
Ленточные шлифовальные машины при всем кажущемся разнообразии их конструкций имеют общие отличительные признаки. В качестве рабочего инструмента в этих конструкциях используется абразивная лента. Чаще всего ее соединяют в кольцо и размещают между двумя вращающимися барабанами.
Обычно таких барабанов два: первый является ведущим, а второй – ведомым. Ведущий барабан приводится во вращение электрическим двигателем посредством механической трансмиссии. Обычно это ременная передача. Желательно, чтобы имелось устройство, позволяющее изменять скорость вращения ведущего барабана, обеспечивая тем самым разнообразные режимы обработки.
Расположение шлифовальной ленты зависит от предназначения машинки для шлифовки и может быть любым: вертикальным, горизонтальным или наклонным. Монтируется лента обычно на станине, там же могут располагаться и обрабатываемые изделия. В самодельных конструкциях заготовки обычно удерживают вручную, хотя могут быть и другие варианты.
Длина рабочей части шлифовальной ленты зависит от размеров обрабатываемых заготовок. Процесс шлифовки сопровождается выделением большого количества пыли, поэтому желательно наличие вытяжного устройства. Для регулировки степени натяжения ленты часто применяется натяжной ролик.
В зависимости от того, для чего преимущественно будет использоваться шлифовальная машинка, она может иметь некоторые конструктивные особенности. Это касается диаметра барабанов, длины и скорости движения ленты, ее зернистости, конструкции рабочего стола и т.д. Основными разновидностями типов шлифовки являются:
- шлифовка криволинейных поверхностей;
- выравнивание плоских поверхностей;
- выравнивание боковых кромок или торцов, а также поверхностей брусков, щитов и им подобных деталей;
- шлифовка промежуточных слоев лакокрасочных покрытий.
Вернуться к оглавлению
Самодельная ленточная шлифовальная машина
Конструктивным прототипом самодельной шлифовальной машины послужила обычная промышленная конструкция, в которой лента движется абразивной частью наружу над плоской поверхностью рабочего стола. Получившуюся в результате шлифмашинку отличают от промышленного образца увеличенные размеры и стационарная установка.
Поскольку редуктор или ременная передача усложняют конструкцию, используется электродвигатель, ротор которого делает 1500 об./мин. Мощность электродвигателя должна быть порядка 2-3 кВт. При радиусе ведущего вала 10 см линейная скорость движения ленты составит около 15 м/с. Как уже говорилось, редуктор в этом случае не нужен. Регулировка скорости вращения в такой простой конструкции не предусмотрена.
Ведущий вал жестко посажен на вал электродвигателя, а второй вал осуществляет натяжение ленты. Натяжной вал для уменьшения трения вращается на подшипниках, сидящих на неподвижной оси. Эту ось можно смещать относительно рабочего стола в ту или другую сторону, уменьшая или увеличивая степень натяжения шлифовальной ленты.
Рабочий стол может быть изготовлен из подручных материалов: листового металла или деревянного бруса. Размеры его определяются расстоянием между осями валов и длиной абразивной ленты. Вблизи валов поверхность стола должна иметь скосы для обеспечения плавного соприкосновения ленты (особенно ее стыка) с его плоскостью.
Оба барабана нетрудно сделать самому. Материалом для их изготовления может служить ДСП. Из исходной плиты нарезаются квадраты со стороной 20 см. Их количество должно быть таким, чтобы суммарная толщина набора была порядка 24-25 см. Из них изготавливаются на токарном станке диски диаметром 20 см. Есть два варианта их обработки:
- Можно протачивать каждую заготовку на станке по отдельности.
- Более предпочтительный вариант – насадить заготовки на ось, зажать и обточить их все вместе.
Проточку следует осуществлять таким образом, чтобы края барабанов были на несколько миллиметров меньше, чем их середина. Это нужно для того, чтобы абразивная лента автоматически устанавливалась по центрам барабанов.
