Содержание
- Видео: ленточный гриндер своими руками из хлама
- Диск или лента? Выбор типа и привода
- Преимущества ленточного гриндера
- Расходные материалы и ключевые детали
- Готовые комплектующие и альтернативные варианты
Слово "Grinder" (англ.) переводится как "дробилка". В зависимости от контекста это может быть мясорубка (meat grinder), камнедробилка (rock grinder) или садовый измельчитель (stick grinder). Однако в машиностроении и металлообработке термин "гриндер" однозначно означает шлифовальный станок. Этот инструмент крайне полезен в домашнем хозяйстве. Например, заточить затупившийся нож от мясорубки вручную на оселке практически невозможно, а на ручной точилке это требует большого навыка. На гриндере же такая задача решается легко. Станок незаменим для шлифовки деталей сложной формы с сохранением профиля, заточки ножниц, профессиональных ножей, правки резцов по дереву и металлу. Создание гриндера своими руками — вполне осуществимая задача, не требующая сложного оборудования и особых навыков. С финансовой точки зрения это позволяет сэкономить от 50-90 тысяч рублей до нескольких тысяч долларов.
Для самостоятельного изготовления гриндера потребуется заказать не более 4-5 точеных деталей, а часто можно обойтись и вовсе без токарных работ. Яркий пример — создание простейшего гриндера буквально из подручных материалов, как показано в видео ниже:
Видео: ленточный гриндер своими руками из хлама
Еще один вариант — изготовление более прочного и долговечного станка из металлолома:
Видео: гриндер из металлолома
Диск или лента? Выбор типа и привода
В промышленности существует множество разновидностей шлифовальных станков. Знакомый многим "наждак" — электродвигатель с одним или двумя абразивными кругами — тоже является гриндером. Для домашней мастерской имеет смысл рассматривать два основных типа: дисковый (тарелочный) и ленточный. В первом абразив нанесен на жесткий вращающийся диск, во втором — на эластичную ленту, движущуюся по системе шкивов и роликов. Дисковый станок лучше подходит для шлифовки простых деревянных заготовок и черновой/средней обработки металла. Ленточный гриндер обладает большими возможностями: на нем можно выполнять точную и чистую доводку профилированных деталей сложной формы, в том числе крупногабаритных.
Дисковый гриндер легко сделать на базе обычного "наждака" или подходящего электродвигателя. Потребуется лишь переходник с вала двигателя на хвостовик тарельчатого шлифовального круга на металлической основе. Альтернатива — использование зажимного патрона, что позволит на том же моторе создать мини-токарный станок (см. рисунок).
Самодельный дисковый гриндер
Можно использовать даже изношенную "тарелку": на обрез ее борта наклеивается диск из тонкого (4-6 мм) волокнистого пластика, а на него — абразивный материал. Процесс изготовления торцевого гриндера показан в следующем ролике.
Видео: самодельный торцевой гриндер
Разница между дисковым и ленточным гриндером не только в возможностях, но и в требованиях к приводу. Для дискового станка достаточно мощности 250-300 Вт на валу (для дерева — 150-170 Вт). Подойдет двигатель от старой стиральной машины, обычная дрель или шуруповерт. Для ленточного гриндера потребуется мотор от 450-500 Вт, часто трехфазный с пусковыми и рабочими конденсаторами. Для обработки крупных деталей мощность должна быть от 1-1.2 кВт. При этом стоимость конденсаторной батареи может быть сопоставима со стоимостью самого двигателя.
Примечание: Ленточный мини-гриндер для тонких работ (правка ножей, ювелирных изделий) может работать и от привода мощностью 100-200 Вт.
Использование дрели или шуруповерта в качестве привода удобно возможностью оперативно менять скорость с помощью штатного регулятора. Однако необходимо, во-первых, изготовить жесткий держатель для инструмента. Во-вторых, потребуется упругая переходная муфта, так как добиться идеальной центровки без специального оборудования сложно, а биение испортит точность обработки и может повредить привод.
Чертежи держателя дрели для использования в качестве привода станка представлены слева на рисунке:
Чертежи держателя дрели для привода гриндера (шлифовального станка)
Поскольку ударные и переменные нагрузки на привод в гриндере значительно ниже, чем, например, в токарном станке, держатель можно изготовить из твердой древесины, фанеры, ДСП или МДФ (справа на рис.). Диаметр крепежного отверстия должен соответствовать шейке дрели. Желательно использовать дрель без ударного механизма и со стальной обечайкой на шейке.
Изготовление переходной муфты
Для муфты понадобится отрезок стального прута диаметром, равным диаметру хвостовика вала гриндера, и кусок армированного ПВХ-шланга (садового), который должен туго натягиваться на прут и хвостовик. Длина свободной части шланга между торцами — 3-5 см. Прут должен выступать достаточно для надежного зажима в патроне дрели. После сборки шланг на хвостовике и пруте стягивается хомутами. Такая муфта эффективно компенсирует расцентровку до 1-1.5 мм.
Преимущества ленточного гриндера
Ленточный гриндер совмещает возможности дискового и значительно их расширяет. Поэтому далее основное внимание уделим созданию именно ленточного шлифовального станка. Энтузиасты, вдохновляясь промышленными образцами, иногда создают весьма сложные конструкции (см. рис.).
Самодельные ленточные шлифовальные станки
Это оправданно, так как конструкция ленточного гриндера гибка и позволяет творчески использовать подручные материалы. Однако важно соблюдать три основных принципа:
- Абразивная сторона ленты должна контактировать только с обрабатываемой деталью, а не с роликами. Иначе быстро износятся и ролики, и сама лента, а качество обработки станет непредсказуемым.
- Конструкция должна обеспечивать равномерное натяжение ленты при любом режиме работы.
- Скорость движения ленты должна соответствовать выполняемой операции.
Кинематические схемы и конструктивные особенности
При проектировании своего гриндера полезно ориентироваться на промышленные образцы, предназначенные для точной шлифовки крупногабаритных профилированных деталей (например, лопастей). Если станок справляется с такой задачей, то и с другими работами проблем не возникнет.
Основные кинематические схемы ленточных шлифовальных станков представлены на рисунке:
Основные кинематические схемы ленточных шлифовальных станков (гриндеров)
Схема А — наиболее сложная и совершенная, с тремя коромыслами. При правильном соотношении длин коромысел и регулировке пружин можно добиться равномерного натяжения ленты при значительном ходе рабочего коромысла. Такая схема позволяет работать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также оперативно менять натяжение и перенастраиваться под ленты разной длины.
Схема с соосным коромыслом (Б) проще и дешевле, не уступая в точности, если длина коромысла достаточна. Ход коромысла ограничивается упорами. Натяжение часто обеспечивается весом самого коромысла, а для тонкой регулировки может использоваться слабая пружина. Такой гриндер может использоваться и как стационарный с подводным столиком. Недостатки схемы — технологически сложный соосный шарнир и необходимость в эластичной ленте. Последний недостаток для мелких деталей устраняется введением дополнительного натяжного ролика.
Схема с одним несоосным коромыслом (В) в промышленности используется реже, так как в принципе не обеспечивает идеально равномерного натяжения. Однако для домашних условий она дает достаточную точность и позволяет создать простую и эффективную конструкцию.
Практическая реализация схем
Рассмотрим, какие возможности дает каждая схема для домашнего мастера, а также как можно изготовить ленту и обойтись без заказных точеных деталей.
Схема с тремя коромыслами
Опытные мастера часто строят гриндеры именно по этой схеме (слева на рис. ниже). Ее ключевое достоинство для домашнего использования — при работе в вертикальном положении рабочая ветвь ленты остается упругой. Это позволяет опытному оператору выполнять, например, правку режущих кромок с микронной точностью.
Самодельные и промышленного изготовления ленточные гриндеры
Промышленные гриндеры для дома также часто используют эту схему (в центре). Повторить их конструкцию своими руками вполне реально. Например, чертежи популярного гриндера KMG можно найти в интернете (размеры в дюймах). В качестве привода можно использовать угловую шлифовальную машину ("болгарку") подходящей мощности (справа на рис.) с самодельными шкивами и роликами.
Примечание: Для стационарного привода отличным вариантом станет асинхронный двигатель на 2-3 скорости от старой стиральной машины с горизонтальной загрузкой. Его преимущество — низкие обороты, что позволяет сделать ведущий шкив большого диаметра и исключить проскальзывание ленты, которое почти гарантированно ведет к браку.
Схема с соосным коромыслом для точных работ
В чистом виде гриндеры с соосным коромыслом любители делают редко из-за сложности шарнира и необходимости в эластичной (и дорогой) ленте. Чаще эту схему используют в специализированном виде — для мелких точных работ со столика, с жестко закрепленным горизонтальным коромыслом. В таком случае необходимость в подвижном коромысле отпадает.
Пример — мини-гриндер, чертежи которого приведены на рисунке:
Чертежи мини-гриндера для мелких точных работ
Его особенности: 1) Накладная постель для ленты, которая значительно расширяет функционал (например, правка железки рубанка с угловым упором). 2) Натяжной вал, который позволяет переключаться между фиксированным натяжением (для работы с постелью) и гравитационным (для тонких работ без постели). Привод может осуществляться как через шкив, так и напрямую от дрели через переходную муфту.
Специализированный инструментальный гриндер (например, для правки токарных резцов) может сильно отличаться от исходной схемы. Для него используют высокооборотный мотор (достаточно 200-300 Вт), малый ведущий шкив и тяжелый обводной шкив для увеличения инерции и уменьшения биений. Натяжной ролик выносят подальше и подпружинивают длинной слабой пружиной для равномерности натяжения.
Видео: гриндер для изготовления резцов
Схема с одним несоосным коромыслом (простой вертикальный гриндер)
В любительской практике эта схема ценна тем, что для нее не нужны прецизионные детали. Например, шарниры можно сделать из карточных петель. При этом точность обработки остается удовлетворительной для большинства задач.
Исходную схему часто модифицируют: коромысло поворачивают на 90 градусов, относят вверх и подпружинивают (слева на рис.). Получается простой вертикальный гриндер, который отлично работает даже с самодельной нерастяжимой лентой. Натяжение может обеспечиваться пружиной растяжения или сжатия. Его точная регулировка в процессе работы не требуется.
Как устроен простой вертикальный гриндер
Расходные материалы и ключевые детали
Основной расходный материал для ленточного гриндера — абразивная лента. Ее можно купить готовой нужной длины или изготовить самостоятельно из наждачной шкурки на текстильной (желательно гибкой, непропитанной) основе.
Общая процедура изготовления ленты:
- Отрезать полосу нужной длины и ширины.
- Подготовить оправку длиной чуть меньше длины ленты.
- Обернуть заготовку вокруг оправки изнанкой наружу.
- Точно совместить концы встык и надежно зафиксировать.
- На стык положить обломок клеевого стержня для термопистолета.
- Расплавить клей строительным феном.
- Наклеить на стык латку из тонкой ткани.
- Прижать через тефлоновую пленку до застывания клея.
Важные нюансы:
- Вместо ткани для латки можно использовать шероховатую ПЭТ-пленку толщиной 25-50 мкм (например, от бутылок). Она очень прочная и обеспечивает отличное сцепление. Еще лучше — оклеить изнанку ленты по всей длине такой пленкой с нахлестом. Это уменьшит биение.
- Готовую ленту следует "обкатать" на станке, отшлифовав без сильного нажима что-нибудь ненужное. Шов сгладится, и лента станет работать как фабричная.
- Лучшим клеем для склейки ленты может стать не термоклей, а обычный ПВА. При условии оклейки изнанки подкладкой по всей длине, прочности на ПВА будет более чем достаточно.
Видео: склеивание ленты для гриндера клеем ПВА
Изготовление ведущего шкива
Боковая поверхность (образующая) ведущего шкива должна быть прямолинейной. Использование бочкообразного шкива приведет к изгибу ленты "корытом" по всей длине.
Для гриндера, не предназначенного для сверхточных работ, шкив не обязательно точить на станке. В схеме с тремя коромыслами биение погасится роликами, а в простом вертикальном гриндере — натяжной пружиной. Поэтому шкив можно изготовить и без токарного станка.
Видео: ведущее колесо на гриндер без токарного станка
Важно отметить, что все детали гриндера, включая шкивы и ролики, можно делать из фанеры. В промышленных условиях это недопустимо из-за низкой износостойкости, но для периодического домашнего использования фанерный гриндер прослужит долго. К тому же, по фанерному шкиву лента не проскальзывает.
Видео: шкив для гриндера из фанеры
Крайне важно правильно подобрать диаметр шкива в зависимости от оборотов двигателя и требуемой скорости ленты. Слишком медленная лента будет "рвать" материал, слишком быстрая — быстро изнашиваться сама. Как правило, чем мельче абразив и тверже материал, тем выше должна быть скорость. Зависимость скорости от диаметра шкива и оборотов показана на рисунке:
Таблица расчета скорости движения ленты гриндера по диаметру шкива и оборотам мотора
К счастью, для большинства материалов допустимый диапазон скоростей широк, что упрощает подбор.
Видео: какое колесо нужно для ленточного гриндера
Ролики: самые ответственные детали
Именно ролики удерживают ленту от бокового сползания и обеспечивают равномерное натяжение по ширине. С этой задачей справляются только ролики бочкообразной формы (Тип 3 по ГОСТ, выделен красным на рис.).
Какими должны быть ролики для гриндера
Ролики с ребордами (бортиками) не подходят: при малейшем касании обрабатываемой детали лента начнет на них наползать. Диаметр роликов желательно делать не более половины ширины ленты (чтобы минимизировать деформацию "корытом"), но не менее 20 мм для стальных и 35-40 мм для фанерных. Натяжной ролик может быть диаметром 0.7-1.2 от ширины ленты. Фанерные ролики изготавливаются в виде толстой обечайки с запрессованным подшипником.
Видео: ролик-бочка для гриндера
Выточить точный профиль "бочки" по ГОСТ на токарном станке сложно. Есть простой способ: на заготовку ролика с прямой образующей туго натянуть отрезок армированного ПВХ-шланга и обрезать с запасом по краям. Получится ролик со сложным профилем, который даже лучше удерживает ленту и дает меньшую деформацию. Интересно, что подобные ролики можно встретить в авиационной и ракетной технике.
Готовые комплектующие и альтернативные варианты
Все ключевые детали гриндера (ленты, шкивы с противоскользящим покрытием, ролики) можно приобрести отдельно. Стоимость будет не такой низкой, как у самодельных, но и не запредельной. Остальные детали (рама, кронштейны) изготавливаются из профильной трубы или листового металла с помощью дрели или сверлильного станка.
Где можно заказать компоненты:
- Ленты на заказ: Некоторые отечественные производители изготавливают ленты нужной длины и ширины, консультируют по абразивам. Цены приемлемые, срок доставки зависит от почтовой службы.
- Запчасти к шлифстанкам: Существуют специализированные магазины, предлагающие полный набор комплектующих (ролики, оси, подшипники) по разумным ценам.
- Импортные комплектующие: Качество высокое, но цены выше, а сроки поставки могут быть длительными из-за таможенных процедур.
- Приводные колеса: В каталогах производителей приводного оборудования можно найти подходящие шкивы.
В целом, если вы занимаетесь творчеством от случая к случаю, оптимально сделать гриндер полностью своими руками. Если же вы используете станок постоянно в рамках небольшого бизнеса, а цена на готовый промышленный образец высока, то разумным компромиссом будет сборка станка из готовых ключевых компонентов.
что еще почитать: 
Самодельный профилегиб и трубогиб: нормы, рекомендации, способы сгибания, примеры
Самодельный станок-листогиб: схемы, конструкция, компоновка, сборка
Самодельная циркулярная пила — это реально! Вывести все материалы с меткой:
- инструмент
- Электрика в квартире, техника, электрические работы
выйти
Нажимая кнопку «Добавить комментарий», я соглашаюсь с пользовательским соглашением и политикой конфиденциальности сайта.
