Хочу поділитися з колегами своїми думками про універсальному шліфувальному верстаті, без якого неможливо швидко і якісно виконувати великий обсяг робіт зі створення моделей з дерева. Хочу зазначити, що ідея цього верстата визрівала поступово в процесі побудови моєї першої моделі.
Спочатку я сам собі виставив такі техумови:
Верстат повинен бути універсальним, мати в якості робочого інструменту і барабан для виготовлення рейок, і диск для обробки довільних деталей.
- Двигун повинен бути досить потужний і регульований.
- Верстат обов'язково повинен бути оснащений пиловідсмоктувач.
Необхідність регулювати частоту обертання відразу визначила тип двигуна - колекторний. В загашнику знайшовся колекторний двигун від Полотер - 220в, 10000 об \ хв, вал в різьбленням М8, потужні шарикопідшипники. Була підібрана готова втулка з різьбою М8 і фланцем, з 10 мм фанери склеєний диск. Для фіксації стандартних ШЛИФКРУГИ на диск наклеєна текстильна застібка (<липучка>). І почалися експерименти, в ході яких з'ясувалося, що:
- При номінальній напрузі живлення двигун дуже шумить і гріється.
- При частоті обертання 10000 об \ хв дерево не стільки шліфується, скільки горить і обвуглюється.
Для вирішення цих проблем було виготовлено найпростіший регулятор потужності на сімісторов, що дозволило регулювати обороти від 0 до максимуму. Тепер стало можливим підбирати оптимальний режим роботи. Начебто, проблема вирішена, але доводилося постійно однією рукою тримати деталь, а інший <газувати>, компенсуючи падіння оборотів при збільшенні навантаження. Звичайно, поступово можна пристосуватися, але увагу постійно концентрується на двигуні, а не на деталі. Загалом, варіант був відкинутий.
Наступним кроком стала ідея автоматичного регулювання частоти обертання при зміні навантаження. Ідея прекрасна, але як її реалізувати? Всі відомі схеми досить складні і громіздкі, навіть для радіоаматора з 30-річним стажем, яким себе вважаю. І тут десь на безкрайніх просторах І-нету попалася схема управління двигуном автоматичної пральної машини. Ось де рішення! Адже в пральній машині колекторний двигун змінного струму і система автоматичного регулювання, і, найголовніше, все було реалізовано на одній (!) Мікросхемі (TDA1085C), спеціально розробленої для такого застосування. Єдина проблема - у пральної машини в двигуні є таходатчіка, в Полотер немає. Довелося згадати стару схему стабілізатора частоти двигуна - на валу закріплена шестерня, а впритул до неї магнітна головка від магнітофона. При обертанні шестерня збуджує в голівці ЕРС з частотою, пропорційною частоті обертів і кількості зубів шестерні. Залишилося цей сигнал посилити і подати на схему від пральної машини (див Рис.1).
Рис.1 Блок-схема системи стабілізації частоти обертання
Принципову схему блоку я не наводжу, тому що це виходить за рамки даної статті. Кому цікаво, пишіть sailmodel_at_nm.ru
Після завершення теорії переходимо до опису конструкції. Верстат складається з базового блоку-приводу і насадок до нього для виконання різних операцій.
Базовий блок. Вид з лицьового боку. Сюди кріпляться насадки. Для точної посадки насадок служать два штифта.
Базовий блок. Вид із зворотного боку. Тут розташовані вимикач, регулятор оборотів і роз'єм для підключення пилососа, що дозволяє виробляти включення пилососа синхронно з верстатом.
Базовий блок зі знятою кришкою. Т. к. Двигун часто працює в позаштатному режимі (малі обороти при великому навантаженні), він може перегріватися, тому внизу встановлено вентилятор від комп'ютера, а сам блок має вентиляційні отвори вгорі і внизу. Блок виготовлений з 10 мм фанери, <моторама> склеєна з 2-х шарів.
Основні робочі інструменти, склеєні з 10 мм фанери. Остаточна обробка проводилася прямо на валу двигуна, що дозволило досягти мінімуму вібрації і биття. Для посадки на вал двигуна служать сталеві втулки з фланцем з різьбленням М8, зафіксовані епоксидним клеєм і шурупами.
Насадка №1 для роботи з диском. Столик з 3 мм стали, під диском сформована порожнину, яка сполучається з патрубком пилососа і служить для ефективного видалення пилу під час роботи. Вертикальна щілину в підставі насадки дозволяє знімати її, не знімаючи диска.
Для роботи з дрібними деталями служить знімний додатковий столик.
За допомогою додаткової направляючої можна під певним кутом обробляти торці рейок.
Так можна калібрувати не надто тонкі (більше 5 мм) рейки.
Приклад роботи. Деталь випилюється з деяким запасом, а потім її розміри точно підганяються на верстаті.
Насадка №2 для роботи з барабаном. Призначена для виготовлення рейок і шпону. Столик з 3мм стали правим кінцем закріплений на петлі, лівий спирається на гвинт, що дозволяє регулювати товщину вихідної матеріалу 0-30 мм. Пружина вибирає люфт і не дає гвинта повертатися від вібрації. Заготівля подається зліва. Барабан шириною 40 мм закритий кожухом з патрубком для пилососа. При установці на барабан шліфшкурки №80 дозволять знімати до 4 мм за прохід.
Приклад роботи з насадкою.
Насадка №3 призначена для обробки деталей довільної форми. Під пластиковою кришкою сформована порожнину з приєднаним патрубком для пилососа. Всмоктування пилу відбувається через кільцеву щілину навколо барабана. Насадка дуже допомагає при виготовленні шпангоутів, бімсів і т. П.
Приклад роботи з приставкою.
І на закінчення ще коротко про приставці до ручного лобзику, робота на якому тісно пов'язана з верстатом, описаним вище.
Власне доопрацювання звелася до виготовлення нового столика до ручного лобзику. Столик фіксується також, як і штатний. Сам лобзик жорстко затискається в столярному верстаті.
Столик виготовлений з 10мм фанери, область навколо пилки і в місці кріплення до лобзику посилена алюмінієвої 3мм пластиною, інший простір заповнює пластик.
Збільшений фрагмент попереднього фото. Показано можливості різу вузької пилою, у якій закруглена задня кромка. Ширина пропила близько 1,5 мм.
Власне весь процес виготовлення деталі складається в її випилюванні лобзиком з запасом 1-2 мм, а потім точній підгонці на шліфувальному верстаті.
На закінчення хочу відзначити, що витрачений на виготовлення верстата час (у мене пішло близько 2-х місяців роботи по 2-3 години в день) виправдало себе повністю. Час виготовлення деталей для моделі значно скоротилося, підвищилася якість роботи, після роботи практично відсутній пил (до речі, витягнута з пилососа пил - прекрасна основа для шпаклівки). Система автоматичного регулювання швидкості обертання двигуна працює надійно і стійко, верстат ефективно <гризе> дерево, при цьому не допускаючи горіння і обвуглювання деревини.
додаток: схема блоку управління двигуном
додаток: регулятор оборотів для колекторного двигуна