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.
Общее назначение и виды станков
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:
- Круглошлифовальные.
- Внутришлифовальные.
- Бесцентрово-шлифовальные.
- Плоскошлифовальные.
- Специальные станки (для шлифовки резьб, зубчатых колес).
Процесс шлифования
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.
Меры безопасности во время работы
При работе на станке требуется соблюдать следующие правила техники безопасности:
Необходимость на производстве и в быту
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:
- Станину, к которой будет крепиться двигатель.
- Стол подачи с направляющими для изменения угла наклона.
- Конструкцию дисковой защиты.
- Основание для крепления всего станка к верстаку.
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.
Самодельный гриндер
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.
Ленточным шлифовальным станком выполняют завершающую обработку деталей – их окончательную шлифовку. Основная область использования инструмента – мебельная промышленность, обработка деревянных деталей. Но им можно обрабатывать и металлические элементы, используя соответствующий абразивный материал.
С помощью шлифовального станка ленточного типа выравнивают обрабатываемые поверхности, доводят их шероховатость до требуемой перед нанесением покрытий. Ими же устраняют незначительные дефекты: углубления, заусеницы, возвышения поверхностей, наплывы лака, грунтовки. Инструментом можно выполнять закругления углов. Он подходит для обработки круглых и трубных деталей.
Рабочим инструментом в шлифовальном станке является лента с нанесенным на ее поверхность абразивным порошком. Она сделана бесконечной, размещена на двух вращающихся барабанах – ведущем и ведомом.
Ведущий барабан приводится в движение электродвигателем, который передает ему вращение за счет ременной передачи. Лента может располагаться вертикально, горизонтально, под углом. Станок имеет устройство для регулирования скорости движения ленты.
Решив сделать ленточный шлифовальный станок самостоятельно, нужно определиться: с максимальной длиной обрабатываемой поверхности в деталях; какой сделать стол (подвижный, неподвижный) или отдать предпочтение свободной ленте и отказаться от изготовления стола. В конструкции станка нужно обязательно предусмотреть вытяжное устройство для удаления большого количества пыли, которая образуется при его работе.
Основными частями шлифовального станка ленточного типа, которые придется заготовить или сделать, являются: станина, электродвигатель, катки. Мотор к примеру, подходит от стиральной машины, у которой уже закончился срок службы.
Станину будущего станка можно изготовить из листового металла – ее размеры могут быть, например, 50х18х2 см. Одну сторону пластины делают ровной – это необходимо из-за крепления к ней площадки с электродвигателем. Площадку под мотор делают металлической в виде пластины размером 18х16х1 см и крепят к станине несколькими болтами.
Используемый электродвигатель обладает мощностью 2,5…3 кВт, способен обеспечивать скорость вращения – 1500 об/мин. Скорость перемещения ленты при шлифовке должна составлять 20 м/с. Исходя из этого диаметр шкивов делают равным примерно 20 см. При таких условиях в поделке не нужно устраивать редуктор, что удешевляет ее.
Валы ведущего барабана и вала соединяют напрямую; ведомому устраивают свободное вращение, располагая его на подшипниках.
Шкивы для самодельного шлифовального станка ленточного типа можно сделать из квадратных заготовок из ДСП. В них просверливают центральные отверстия, объединяют, склеивая, до толщины 24 см. Затем пакет протачивают, придавая ему цилиндрическую поверхность с диаметром 20 см. При этом центральную часть шкивов делают выпуклой, увеличивая при проточке диаметр на 2…3 мм.
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.
Для обработки различных заготовок или изделий можно использовать шлифовальный станок. Он необходим для выполнения финишной операции по обработке поверхности. Большое распространение станки подобного типа получили в деревообрабатывающей промышленности, но могут применяться и дома. При необходимости можно создать наждачный шлифовальный станок своими руками для дерева. Рассмотрим то, как можно самостоятельно сделать ленточную шлифовальную машину, и какой она бывает.
При желании можно изготовить и шлифовальный станок по металлу своими руками, который отличается от модели, предназначенной для обработки дерева лишь типом установленной абразивной ленты. Конструктивными особенностями лентошлифовального станка назовем приведенные ниже моменты:
- Чертеж предусматривает наличие двух барабанов, которые натягивают абразивную ленту и приводят ее в движение. Один из барабанов ведущий, второй — ведомый.
- Барабанный шлифовальный станок по дереву своими руками создается при установке электрического мотора в качестве привода. Современные моторы могут иметь различную скорость вращения. Самодельные модели могут иметь сменные шкивы и клиноременную передачу. За счет изменения диаметра устанавливаемых шкивов можно изменить частоты вращения абразивной ленты.
- Некоторые модели плоскошлифовальных станков имеют систему натяжения ленты. За счет этого существенно упрощается шлифовка заготовок и изделий.
В целом, можно сказать, что наждачное оборудование рассматриваемого типа имеет простую конструкцию, которая будет обладать высокой надежностью.
Принцип работы
Самодельный шлифовальный станок по металлу может не уступать промышленному варианту исполнения. Рассматривая принцип работы подобного устройства, отметим следующие моменты:
Обработка заготовок и деталей проводится путем их прижатия к абразивной ленте при ее движении. Основное вращение передается через привод на ведущий барабан, ведомый предназначен для фиксации ленты.
Самодельная модель
При большом желании можно сделать своими руками калибровальный станок или тарельчатый тип шлифовального оборудования. Самодельные варианты исполнения обходятся намного дешевле, при этом производительность также может быть высокой.
Для создания шлифовального станка понадобится:
- Электрический мотор, который создает вращательное движение.
- Катки, за счет которых обеспечивается фиксация ленты.
- Надежная станина, которая становится основанием.
- Абразивная лента, за счет движения которой обеспечивается обработка поверхности.
Рассматривая особенности создания шлифовального станка своими руками, отметим следующие моменты:
- Электродвигатель найти будет несложно. Его можно снять, к примеру, со старой стиральной машины. Для домашнего использования подойдет двигатель, работающий от сети 220 В. К обычной сети можно и , но с этим может возникнуть много проблем.
- Станину изготавливают самостоятельно из тонкого листового металла или швеллеров. Соединение отдельных элементов проводится сваркой. Винтовое соединение для создания станины не подходит по причине того, что вибрация может привести к ослаблению соединения.
- Зачастую электродвигатель соединяют напрямую с ведущим барабаном. Стоит учитывать, что в этом случае электродвигатель не защищен от резко возрастающей нагрузки. Ведомый вал устанавливается на оси и двух подшипниках. От того, насколько он будет свободно вращаться, зависит эффективность оборудования.
- Недорогие валы можно получить из ДСП. Стоит учитывать, что подобные варианты исполнения валов не рассчитаны на большую нагрузку.
- Исключить вероятность проскальзывания ленты на барабанах можно путем нанесения на поверхность резины. Для этого можно использовать старую шину от велосипеда.
- Шлифовальную ленту можно приобрести в специализированном магазине.
Сегодня можно встретить довольно большое количество чертежей, которые можно использовать для создания такого оборудования. Все они примерно одинаковые. Перед выполнением работы следует определиться с тем, каких размеров будут обрабатываемые заготовки и изделия.
Одним из основных способов обработки дерева (после распила, разумеется), является шлифование. Ручной способ известен давно – деревянный брусок оборачивается наждачной бумагой, и с помощью такого нехитрого приспособления заготовке придается требуемая форма.
Метод непродуктивный, и требует изрядных физических усилий. Мастера, работающие с деревом регулярно, используют малую механизацию.
Виды шлифовальных станков
В продаже представлены разнообразные готовые приспособления, с помощью которых можно обрабатывать деревянные заготовки любого размера. Для понимания механизма работы, рассмотрим некоторые из них:
Исходя из названия, рабочая поверхность выполнена в виде диска.
Конструкция достаточно простая – на ось электромотора надевается круг с хорошей жесткостью. Внешняя поверхность имеет покрытие в виде липучки, на которую крепится наждачная бумага. Никаких редукторов и приводных механизмов не требуется. Усилие при шлифовке небольшое, ось ротора вполне справляется с нагрузками.
В поперечной плоскости, на уровне центра диска, устанавливается подручник. Он может иметь шарнирное крепление, что позволяет обрабатывать заготовки под фиксированным углом.
Особенностью дисковых станков является регулировка скорости обработки без изменения числа оборотов оси. Вы просто перемещаете заготовку вдоль радиуса круга. При единой угловой скорости, линейная скорость на периферии выше.
Полоса наждачной бумаги, соединенная в непрерывную ленту, натянута между двумя валами.
Причем в рабочей зоне не провисает под давлением заготовки. Под лентой установлена упорная рабочая плоскость, из материала с низким коэффициентом трения. Прижимая обрабатываемый материал к плоскости, оператор, получает бесконечную абразивную поверхность.
Качество, и легкость обработки, не идет ни в какое сравнение с ручными приспособлениями. При массовом изготовлении деревянных изделий, такой санок – незаменимый атрибут любой мастерской.
Главная особенность – предсказуемый результат на протяжении всей плоскости. Можно ровнять торцы достаточно большой длины.
Рабочая поверхность может быть горизонтальной или вертикальной, равно как и направление движения ленты.
К шлифовальным агрегатам такое устройство можно отнести с некоторой натяжкой. Основное применение – горизонтальное выравнивание плоскостей по методике фуганка.
Принцип действия следующий – на одном или двух барабанах закрепляется наждачная бумага. Наиболее распространенный способ – наматывание по спирали. Снизу, под барабаном, расположен плоский стол. Расстояние между обрабатывающей поверхностью и столом регулируемое. Установив фиксируемую высоту, можно выполнять калибровку однотипных изделий, выравнивая толщину заготовок.
Шлифовальный станок два в одном
Для экономии места (и денежных ресурсов), производители часто совмещают два типа приспособлений в одной конструкции.
Это позволяет не только снизить затраты на приобретение, но и повысить удобство работы. Вы можете при обработке одной детали, пользоваться преимуществами сразу двух шлифовальных установок: дисковой и ленточной. При этом двигатель используется один, и нагрузка на него возрастает не сильно.
