Ленточная шлифовальная машина своими руками: инструкция сборки по шагам, видео

У домашних мастеров потребность в шлифовке габаритных изделий возникает достаточно редко. По этой причине в гаражных и дачных мастерских ленточно-шлифовальное оборудование, как правило, представлено болгарками и ручными ленточными шлифмашинами. С другой стороны, при отделке деревом загородного дома или строительстве бани всегда требуется шлифовка большого количества плоских и объемных деталей. Необходимость в таких работах появляется эпизодически, а стационарный ленточно-шлифовальный станок фабричного производства (гриндер) стоит довольно дорого — от 12 000-15 000 рублей. В этой ситуации наилучшее решение — самому сделать разборную шлифовальную установку с требуемыми размером рабочей зоны и скоростями обработки.

Устройство и материалы

Стационарные самодельные ленточные шлифовальные станки, как правило, имеют вертикальную компоновку, которая наиболее удобна для шлифовки габаритных изделий из металла, дерева и пластика. В качестве приводов в них используют действующий электроинструмент или двигатели от отживших свой век стиральных и швейных машинок. Далее рассмотрим процесс изготовления и сборки такого ленточного станка, который должен отвечать следующим требованиям:

высота рабочей зоны — 50-60 см;
габаритные размеры в горизонтальной плоскости — не более 30х40 см;
ширина шлифовальной ленты — 5 см;
использование одного из распространенных размеров непрерывной ленты;
привод от имеющейся в наличии болгарки;
возможность быстрой сборки, разборки и установки на новом месте.

В таких устройствах движение шлифовальной ленты обеспечивается системой вращающихся валиков, один из которых является ведущим, а остальные — направляющими и натяжными. В домашних мастерских можно встретить различные варианты станков, размер и компоновка которых зависит от потребностей, возможностей и фантазии конкретного мастера. Вполне надежной и полностью функциональной является кинематическая схема с тремя вращающимися валиками, поэтому далее будет описан процесс самостоятельного изготовления именно такого ленточно-шлифовального станка.

Выбор шлифовальной ленты

Для станка с рабочей зоной 50 см вполне подойдут непрерывные ленты длиной 1200 и 1220 мм и шириной 1000 и 1500 мм. В первом случае их нужно будет разрезать вдоль на две части, а во втором — на три. Выбор зернистости ленты зависит от вида обрабатываемого материала, т.к. срезанные при шлифовке частицы, которые забивают пространство между зернами абразива, у различных материалов отличаются структурой и размером. При обработке на ленточных шлифовальных машинах пластика и древесины используют зернистость 80-100 Р, а при шлифовании металлов — 30-40 Р и ниже.

Изготовление ленточного шлифовального станка

Существует две основные компоновки ленточного шлифовального станка: с вертикальным расположением рабочей части шлифленты и с горизонтальным. У создателей самодельных шлифовальных станков первая пользуется большей популярностью, т. к. она подходит для разных видов обработки и гораздо удобнее для заточки инструмента, а пыль в процессе шлифовки отводится вниз. В качестве материала для изготовления станины, основных частей и роликов многие мастера очень часто используют не металл, а фанеру и древесину. Последний вариант имеет ряд преимуществ:

все компоненты можно изготовить в столярной мастерской;
подгонку древесных деталей выполнять гораздо проще;
деревянная конструкция имеет меньший вес;
установка виброустойчива и легко разбирается.

Для того чтобы самому сделать работоспособный, надежный и безопасный шлифовальный станок, необходимо обладать хоть каким-то минимумом инженерных знаний и навыков по обработке конструкционных материалов. Поэтому далее будут рассматриваться только самые важные моменты изготовления и сборки станка, схематическая компоновка которого представлена на рисунке ниже.

Выбор двигателя

Скорость вращения привода является самой важной характеристикой самодельного станка, т. к. по ней рассчитывается диаметр приводного шкива, передающего вращение шлифовальной ленты. Каждый тип абразивной ленты рассчитан на эксплуатацию с определенной линейной скоростью, которая измеряется в м/с, а ее рабочая скорость равна окружной скорости приводного шкива. Поэтому при наличии электродвигателя с известными характеристиками проектирование шлифовального станка должно начинаться с определения его диаметра.

Кроме того, по длине шлифленты и диаметрам шкивов и роликов рассчитываются их межцентровые расстояния и определяется общий габарит будущего шлифовального станка.

Устройство рамы

Рама станка представляет собой коробчатую конструкцию, внутри которой расположены приводной шкив и два ролика. Она состоит из фигурной боковины ломаной С-образной формы, установленной на широкое основание. В качестве материала для всех деталей этого шлифовального станка используется толстая фанера. На нижнем выступе рамы закреплен рабочий столик с прорезью для шлифовальной ленты. Приводной шкив смонтирован на вертикальной части рамы, направляющий ролик — на конце нижней, а натяжной и регулирующий — на верхней. Такая же фигурная боковина закреплена на петлях в виде дверцы и полностью закрывает все пространство со шкивом и роликами.

Несомненным достоинством этого самодельного ленточного шлифовального станка является то, что все его детали изготовлены простым инструментом в столярной мастерской, а при сборке применен минимум разновидностей крепежа и металлических комплектующих. По всей видимости, на его изготовление мастер потратил не более двух дней.

С точки зрения техники безопасности решение полностью закрыть ролики и ленту выглядит просто идеальным. А к значимым минусам этого станка можно отнести только небольшой диапазон натяга ленты.

Монтаж ролика

После монтажа шкива и роликов на раме станка обязательно должна проводиться их наладка. Во время работы шлифовальная лента движется со скоростью от 10 до 30 м/с, и любое отклонение в геометрии взаимного расположения шкива и роликов может вызвать ее сход и обрыв. Поэтому их оси должны быть выставлены строго параллельно горизонтали, а плоскости вращения, по которым движется лента, четко совпадать по вертикали. Возможность таких регулировок должна быть предусмотрена при разработке конструкции ленточного шлифовального станка.

Типы конструкций под болгарку

Варианты конструкций

Существует несколько типов стоек под болгарку. Они отличаются расположением и временем, потраченным на сборку. К первому типу относится станина, под которой закреплена углошлифовальная машина.

Рабочая поверхность представлена отрезным диском. При этом резка профиля из металла будет подобна распилу деревянных элементов циркулярной пилой. Такая конструкция токарного станка не очень популярна из-за необходимости двигать заготовку. Процесс нарезания в этом случае становится небезопасным. Но есть и явное преимущество – это быстрое нарезание тонких металлических листов.

Ко второму типу относится шлифмашина из болгарки с применением каркаса. У данного типа инструмента могут быть разные исполнения крепления. Но все они должны быть надежны. Можно закрепить болгарку к станине посредством крепления болтами в месте рукоятки. Можно закрепить болгарку к стойке болтами на защитном кожухе, в котором предварительно сделать отверстия. Этот вариант исполнения считается наиболее простым, удобным и не требующим много деталей.

Еще углошлифовальную машину можно крепить методом маятниковой пилы. Этот метод подразумевает неподвижность обрабатываемого элемента, а вращается только круг. Маятниковая пила располагается над столешницей. Это позволяет обрезать предмет под необходимым углом. При этом способе работа с болгаркой становится безопасной и быстрой, так как шлифовальная машина располагается сверху. Есть возможность в любое время использовать болгарку для обычных целей.

Читать еще: Самодельный отрезной станок своими руками: фото и описание самоделки

Суть метода маятниковой пилы

Токарный станок маятникового вида с применением болгарки легко собирается в домашней обстановке. Такая самоделка имеет простой механизм работы. Основные компоненты для изготовления:

Стойка
Маятник
Крепление

В качестве стойки можно употребить раму из стали с платформой из листового металла. К такой поверхности прикрепить кронштейн. К нему монтировать шарнир для пилы и упор для держания заготовки. Хорошим упором считается поворотный механизм, чтобы менять угол между обрабатываемой частью и диском. Не нужно забывать, что стоит сделать отверстие для режущего круга в столешнице. Ширина отверстия отвечает двойной толщине круга, а длина – диаметру.

В качестве маятника применяется деталь Т-образной формы. Такая деталь скрепляется с кронштейном станины и частью, которая предназначена для фиксации болгарки. Механизм маятника обеспечивается подшипниками качения или же применением втулки.

Для безопасности и удобства нужно придумать противовес для токарного станка. Конечно, его можно использовать по желанию. Но не стоит забывать, что он облегчает работу. В качестве противовеса применяется пружина. Она крепится снизу либо сверху.

Для закрепления углошлифовальной машины можно использовать консоль с одним или двумя кронштейнами. Инструмент закрепляется за корпус и в месте редуктора, где есть специальные отверстия.

Для удобной эксплуатации возможно подключение к выключателю, например, педали.

Изготовление шлифовальной машинки

Основание

Приступаем к изготовлению основания, на котором крепится подвижный кронштейн и ролики. Следует разметить будущую заготовку, для крепежа ленты шлифовального станка как показано на картинке ниже. Все размеры детали, подгоняются исключительно под размеры болгарки. Важно чтобы деталь точно подходила под болгарку, и плотно прилегала к корпусу, так как размеры УШМ разные, то и размеры могут отличаться.

И затем приступать к вырезке нужной детали. Данная работа требует точности, особенно при высверливании отверстия под вал редуктора.

Вырезав деталь по указанным эскизам, нужно преступить к рассверливанию отверстия, через которое будет проходить вал редуктора. Далее пришел черед высверлить отверстия для крепления всей конструкции бедующего шлифовального станка непосредственно к коробке редуктора УШМ. Есть несложный способ сделать точную разметку, в течение нескольких секунд.

Для этого потребуется надеть заготовку, и простучать несколько раз молотком. В итоге получим точную разметку, которую нужно обвести карандашом. Данный способ очень точный, и неплохо экономит время.

После проделанной работы, получится примерно такой результат:

Все метки следует хорошо обвести карандашом, и далее высверлить отверстия для болтов. Двух отверстий по диагонали будет вполне достаточно. Перед рассверливанием более большого отверстия для шляпки болта, лучше посадить заготовку будущего гриндера из болгарки на монтажные болты, и удостоверится в правильности выполнения всей работы.

Полдела сделано, основная часть ручного шлифовального станка выполнена. Следующим этапом, будет изготовление роликов для вала болгарки, а также роликов для шлифовальной ленты.

Ролики

Заготовки для роликов

Есть способ, который поможет значительно упростить вырезку всех заготовок будущих роликов, но для этого понадобится фрезерный станок. На фотографиях можно увидеть весь процесс фрезерования.

Ниже показана первая пластина, на которой вырезана одна половина для вала, и две половины целого ролика для ремня.

На фото ниже, показана схема фрезерования второй половины большего ролика (для вала редуктора), и ролика для ремня (на «усах» Y-конструкции).

Обе схемы довольно практичные, и хорошо экономят материал. После окончания фрезерования, нужные детали для нашего самодельного гриндера, можно вырезать строительным ножом.

Склейка и шлифовка

После того как заготовки для роликов вырезаны нужно их склеить между собой при помощи клея ПВА или столярного клея. Ролики желательно оставить сохнуть под прессом примерно на сутки.

После склейки, можно приступать к шлифовке роликов. Проще всего воспользоваться шлифовальной машинкой. Следует сточить все острые края, и придать им округлый вид. Для удобства шлифовки, ролики можно надеть на несколько подшипников и затянуть конструкцию при помощи болта и гайки.

Та же самая процедура проделывается и с ведущим роликом для будущего шлифовального станка из УШМ. Для ускорения работы, можно включить болгарку во время зачистки.

Монтаж подшипников

Наша работа по изготовлению самодельного шлифовального станка из болгарки подошла к середине. Немаловажная часть этапа – запрессовка подшипников. Нужно вымерять все так, чтобы два подшипника на малых роликах располагались точно по краям. Для этого можно воспользоваться гайками, которые установить между подшипниками, как показано на фото.

Получается следующая конструкция:

Болт под шестигранник
Подшипник
Гайка
Шайба
Гайка
Подшипник
Гайка

Финальный вид ролика с подшипником, показан на картинке ниже.

Для лучшего крепления сцепления, внутри отверстия под подшипники лучше промазать клеем и покрыть все лаком.

Туже самую работу, проделываем и с большим роликом.

Завершение изготовления основания

В последнем этапе, нужно приклеить основание для второй части крепления. Для надежности, все скрепляется болтами. Важно все сделать качественно, чтобы в процессе работы все держалось крепко и надежно, в целях безопасности.

Клею нужно дать время просохнуть. А пока он сохнет, можно приступить к вырезке подвижного кронштейна, а также обработки торцов и углов.

Подвижный кронштейн

Подвижный кронштейн размечается по месту исходя из размера шлифовальной ленты.

Для начала, нужно произвести все замеры, потом высверлить отверстия для валов роликов. После этого размечается форма и конструкция подвижного кронштейна.

Сборка и установка шлифовальной ленты

Резать шлифовальную ленту лучше ножом о линейке, так как ровно ножницами отрезать ножницами не получится. Итак, ширина ленты не должна превышать ширину ролика. Также она не должна иметь видимых дефектов.

Натяжение шлифовальной ленты выполняется за счет специального болта, который отводит в сторону подвижный кронштейн.

Просверлите сквозное отверстие и вставьте болт, как показано на картинке.

Отрегулируйте болт так, чтобы он не мешал ходу ремня. Следует помнить, болгарка работает на больших оборотах, и если ремень зацепится за один из элементов, то возможны травмы мастера.

Изготовление ленточного шлифовального станка

все компоненты можно изготовить в столярной мастерской;
подгонку древесных деталей выполнять гораздо проще;
деревянная конструкция имеет меньший вес;
установка виброустойчива и легко разбирается.

Выбор двигателя

Кроме того, по длине шлифленты и диаметрам шкивов и роликов рассчитываются их межцентровые расстояния и определяется общий габарит будущего шлифовального станка.

Устройство рамы

Читать еще: Инструмент для удаления вмятин без покраски своими руками

С точки зрения техники безопасности решение полностью закрыть ролики и ленту выглядит просто идеальным. А к значимым минусам этого станка можно отнести только небольшой диапазон натяга ленты.

Монтаж ролика

Устройство станка

Несущая конструкция ленточного станка состоит из вертикальной стойки и опоры. Первая — это металлическая полоса, нижняя часть которой согнута под углом 90º, а вторая — прямоугольный лист толстого металла. Согнутая часть стойки выступает в роли ее опорной площадки, с помощью которой она крепится на переднем краю опоры. На плоскости опоры смонтирован привод, в роли которого выступает угловая шлифмашина (болгарка), подключенная с электросети через регулятор оборотов.

На шпинделе болгарки на резьбе крепится ведущий шкив в виде металлического валика, который задает движение шлифовальной ленты. Ведомый валик устанавливается на верхней части стойки. Позади нее расположено Т-образное коромысло, которое нижним концом зафиксировано на опоре и соединено поперечиной со стойкой. На ближнем конце коромысла находится натяжной ролик, а к дальнему прикреплена пружина, обеспечивающая натяг ленты.

Самый важный и сложный компонент любого ленточного шлифовального станка — это система валиков, по которым с большой скоростью движется лента. Размер ведущего шкива задает линейную скорость движения, поэтому его диаметр необходимо определять расчетным путем.

Линейная скорость ленты вычисляется по формуле: V = (π × D × N) / 1000 × 60, где V — скорость (м/сек), D — диаметр ведущего шкива (мм), N — количество оборотов привода (об/мин). Соответственно диаметр определяется по формуле: D = V × 1000 × 60 / π × N (мм).

Рекомендуемые скорости обработки материалов разнятся:

древесина — примерно 25 м/сек;
сталь — 25-30 м/сек;
пластики (в зависимости от типа) — 10÷30 м/сек;
титан — 15 м/сек.

Поскольку основные материалы, обрабатываемые в домашней мастерской — это сталь, древесина и пластик, расчет будет опираться на предельную величину 26 м/сек. Максимальная скорость вращения шпинделя нашей болгарки составляет 11 000 об/мин, поэтому расчетное значение диаметра будет равно 45 мм.

Многие стараются сделать вращающиеся элементы самостоятельно из ДСП, фанеры или пластика, либо подбирают их из наличия б/у натяжных роликов в автомастерских. Но поскольку был выбран конкретный диаметр, и хочется своими руками сделать ленточно-шлифовальный станок с заданными параметрами, то лучше всего заказать эти изделия квалифицированному токарю.

Все три вращающихся элемента имеют одинаковый диаметр 45 мм, но разную конструкцию:

Ведущий шкив. Цилиндрической формы с бортиками по краям для предотвращения схода ленты. Внутри выточен стакан на глубину, достаточную для его крепления к резьбовому концу шпинделя длинной гайкой М14. Общая ширина рабочей поверхности — 60 мм, бортика — 1 мм.
Ведомый валик. Наружная поверхность такая же, как у ведущего шкива. Вращается на двух подшипниках, заглубленных заподлицо с обеих сторон. В качестве вала используется болт диаметром 8 мм с короткой концевой резьбой, выступающей за его габарит.
Натяжной ролик. Вал и подшипники такие же, как у ведомого валика. Наружная поверхность бочкообразная, без бортиков, шириной 60 мм.

Все три изделия лучше всего проверить и собрать там, где их изготовили. Опытные мастера наверняка помогут правильно посадить подшипники и исправят возможные недочеты. Кроме того, в мастерской необходимо сделать отверстие в нижней части стойки диаметром 42 мм для установки привода.

Конструктивные элементы и комплектующие

Все остальные элементы конструкции могут быть изготовлены самостоятельно или приобретены в хозяйственных магазинах и на металлобазах. Для сборки ленточного шлифовального станка своими руками необходимы:

Вращающиеся элементы. Описаны выше.
Болгарка. Например, ручная угловая шлифмашина Hitachi g12 sr2 с 11 000 об/мин и мощностью 650 Вт. Подсоединяется к электросети через регулятор мощности.
Основание. Лист металла толщиной 10 мм, размером 30 х 40 см. По краям сверлятся отверстия на 10 мм для прикрепления ее к верстаку. Два отверстия для винтов впотай расположены на месте установки стойки и еще одно — по месту фиксации привода.
Стойка. Пластина толщиной 8 мм и шириной 8 см. Внизу согнута под прямым углом (полка 4 см) для установки на опору. Высота от сгиба до верхнего конца — 65 см. В нижней части расположено отверстие под привод, а в верхней — для крепления ведомого валика. На высоте 20 см от сгиба — отверстие для крепления соединительной планки стойки коромысла.
Коромысло натяжного ролика. Состоит из стойки (толщина — 8 мм, ширина — 3 см, высота — 25 см) и закрепленной на ее верхнем конце (через втулку болтом) ассимметричной перекладины. На обоих концах последней просверлено по отверстию: на длинном — для установки натяжного ролика, а на коротком — для крепления натяжной пружины.
Метизы и прочие материалы. Необходимые для сборки винты, болты, гайки, гроверы и втулки, а также подкладки из дерева и хомут для крепления болгарки к опоре.

В перечне не указаны материалы для рабочего стола, который монтируется перед полностью собранной шлифмашиной. Он должен изготавливаться индивидуально с привязкой к месту установки.

Изготовление шлифовальной машинки

Основание

Читать еще: Сверлильный станок своими руками из двигателя швейной машинки

После проделанной работы, получится примерно такой результат:

Ролики

Заготовки для роликов

Склейка и шлифовка

Монтаж подшипников

Получается следующая конструкция:

Болт под шестигранник
Подшипник
Гайка
Шайба
Гайка
Подшипник
Гайка

Финальный вид ролика с подшипником, показан на картинке ниже.

Для лучшего крепления сцепления, внутри отверстия под подшипники лучше промазать клеем и покрыть все лаком.

Туже самую работу, проделываем и с большим роликом.

Завершение изготовления основания

Подвижный кронштейн

Подвижный кронштейн размечается по месту исходя из размера шлифовальной ленты.

Сборка и установка шлифовальной ленты

Просверлите сквозное отверстие и вставьте болт, как показано на картинке.

В каких случаях вам потребуется гриндер

Ленточно-шлифовальный станок – совершенно необходимая вещь, если требуется выполнить какие-либо перечисленные ниже операции:

убрать заусеницы, которые остаются после любых видов обработки материалов;
удалить ржавчину на поверхности металла, которая затем будет грунтоваться и окрашиваться;
выровнять кромки материала, поврежденные в процессе резки;
убрать дефекты шва после выполнения сварочных работ;
удалить так называемый облой, который остается на изделии в процессе литья.

Мини-гриндер из болгарки легко справиться с решением всех подобных задач. При этом устройство, обладающее компактными размерами, не потребует для установки специально оборудованной мастерской. Использовать его можно в гараже, в сарае или даже на кухне обычной городской квартиры. В этом случае, правда, придется позаботиться об эффективной шумоизоляции, чтобы не спровоцировать скандал с соседями.

Условия для изготовления станины

Для изготовки наждачного устройства из углошлифовальной машины потребуется:

Материал для станины – металлическая труба или металлическая пластина
Пружина для создания противовеса
Подшипники для формирования вращения
Прочный материал для крепкого основания
Углошлифовальная машина

Чтобы получить более надежное и универсальное оборудование, самодельный станок из болгарки лучше изготовить, используя небольшой инструмент. Выбирать нужно тот, что заслуживает доверие на рынке. Выбор ненадежного устройства приведет к дополнительным расходам, если модель выйдет из строя. Самодельная стойка конструируется под определенную модель, а новая может не подойти.

Перед изготовлением токарного станка нужно начертить схему устройства, чтобы вычислить параметры и структуру установки. Рекомендации при изготовлении:

При проектировке поворотного узла длину от шарнирного соединения до диска следует делать маленькой, чтобы станок был жестче и точнее.
В роли опоры, куда запрессовываются подшипники, обеспечивающие поворот маятника, можно употреблять заводские подшипниковые модули или отрезки из стальной трубы с окружностью, равной наружной обойме подшипника.
При напрессовке подшипниковых модулей на вал следует делать плотное соединение без возможности ослабления для предотвращения смещений.
После установки болгарки выполняется пробный запуск, чтобы оценить вибрационные действия и люфты.
Для точности при работе с токарным станком можно установить линейку на упорную планку, что обеспечит производство отрезков необходимой длины.

Отрезной станок будет полезным приспособлением для любого мастера. Сделанное своими руками устройство для шлифовки будет отвечать вашим запросам и параметрам работы. В дальнейшем такое приспособление сэкономит время и позволит осуществлять точные слесарные работы.

голоса

Рейтинг статьи