Дисковая и барабанная шлифовальная машина своими руками — портативный станок два в одном

В этой инструкции представлена полная сборка портативной дисковой и барабанной шлифовальной машины. Она имеет встроенный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 7Ач и приводится в действие с помощью двигателя постоянного тока 12-24В модели 895. Если мне потребуется больше мощности или предстоит много шлифовки, я могу легко подключить внешний источник питания 12-24В. Шлифовальная машина имеет два отверстия для сбора пыли, одно для диска и одно для барабана.

Этот проект ориентирован на портативность и удобство для очень маленьких рабочих пространств. Если вы ищете мощную шлифовальную машину, вам стоит поискать в другом месте. Реальная мощность при использовании шлифовальной машины составляет ~30Вт/12В и ~100Вт/24В. Но, несмотря на низкую мощность, она работает так, как и должна, только шлифовка занимает больше времени.

Повторюсь, этот портативный станок больше подходит для начинающего плотника с крошечным рабочим местом.

Примечание: данная статья является переводом. В данной статье фигурирует работа с электричеством, соблюдайте повышенную осторожность, приступайте к работе только при наличии необходимых навыков и квалификации.

• Дрель 12 В;
• Дрель 20В;
• Электролобзик;
• Фрезер Makita RT0701cx7 1-1/4 HP;
• Электродрель с насадками;
• Мультиметр;
• Мини-бесконтактный цифровой тахометр с ЖК-дисплеем;
• Зажимы;
• Угольник плотника;
• Набор корончатых сверел и пилотное сверло;
• Набор сверл IRWIN Tools SPEEDBOR;
• Комбинированный квадрат;
• Лобзик;
• Базовый набор долот;
• Гибкий удлинитель сверла;
• Небольшой сверлильный патрон.

• Миниатюрный мотор 895;
• Кронштейн мотора;
• Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 7Ач;
• Вал 8мм x 300мм;
• Подшипники с опорами;
• Шкив 20T 5B;
• Шкив 60T 8B;
• Ремни ГРМ;
• Переключатель ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ;
• Силиконовая крышка переключатель;
• Колодка клеммная;
• Гнездовые лопаточные соединители, набор обжимных клемм;
• Разъемы питания;
• Вилка питания;
• Предохранители;
• Дополнительный регулятор скорости двигателя 10А;
• Шлифовальный диск 150 мм/6 дюймов;
• Рулон наждачной бумаги;
• Резьбовая накидная гайка M4;
• Быстросхватывающаяся эпоксидная смола.

Болты, шурупы, шайбы, провода, термоусадочная трубка, крепеж прямоугольный, петли, замок.

Немного фотографий сборки. Если вам нужны все размеры, вы можете скачать бесплатную 3D-модель для программы SketchUp, файл для скачивания в конце инструкции.

Раньше я вырезал части своего проекта по одной штуке за раз, сразу проверял, подходит ли она другим, и делал еще один разрез. Но это занимает слишком много времени. Так что на этот раз я попытался вырезать все за один присест. Это означает, что мне нужно очень точно всё измерить и отрезать. Но реально ли сделать это на лобзиковом станке, как у меня? Да, позже мне нужно было обрезать всего несколько штук. Так вышло намного быстрее. Вырезав все детали из фанеры толщиной 12 мм, я разместил основные части рамы и сделал еще несколько разрезов.

Склеиваем детали одну за другой. На это уходит много времени, но добиться идеальных результатов несложно. Склеив только одну сторону, я проделал отверстие для пылесборника. Дизайн у него простой. Поскольку внешний диаметр моего вакуумного соединителя составляет 35 мм, будет три части фанеры (включая отверстие сбоку) с отверстиями 35 мм. Последнее отверстие будет диаметром 25 мм, так как это внутренний диаметр разъема. Он также будет действовать как стопорный блок для максимальной глубины.

Для изготовления дисков 150 и 100 мм для шлифовальной машины я использовал фрезер. Это можно сделать и лобзиком, но потом вам придется гораздо больше шлифовать, чтобы получить идеально круглый круг.

Вы можете увидеть, как должна выглядеть обратная сторона диска. Диски 150 мм и 100 мм склеены между собой, отверстие 8 мм просверлено не до конца, в итоге отверстие 2 мм, четыре отверстия и две канавки в диске 100 мм.

Я намеренно разрезал 150-миллиметровый диск на больший кусок, чтобы позже использовать его для нижней части диска. Я также проложил края кусочков, чтобы через них проходили провода от батареи.

Эти детали не будут разбираться в будущем, поэтому склеиваем их вместе, это поможет точно отрегулировать и разместить детали так, как вам нужно. Задняя и верхняя опорные части тоже будут постоянными. Все эти склеенные детали - залог идеального совмещения других деталей.

Я проделал отверстие в верхней части для шкива 60T и ремня длиной 200 мм.

Другие части здесь - это два подшипника, встроенные в держатели, вал длиной 300 мм и толщиной 8 мм, шкив 20T, кронштейн для двигателя с болтами и двигатель постоянного тока модели 895 12-24 В.

Это «низкоскоростной» вариант, что означает, что вы получите 3000 об/мин при 12 В вместо 6000 об/мин в «высокоскоростном» варианте. Максимальное напряжение для двигателя составляет 24В, и при этом напряжении вы получите ~ 7000 об/мин.

Чтобы сделать барабан, я вырезал 7 кусков диаметром ~ 40 мм с помощью корончатого сверла. Когда у меня были все детали, я надел их на вал. Я использовал запасное короткое сверло, но вы легко можете использовать основное. Даже при просверливании сверлом 8 мм, детали плотно прилегают к валу. Я отшлифовал их, пока не получилась красивая круглая поверхность.

Чтобы закончить барабан, я вырезал один кусок поменьше и просверлил отверстие сбоку. При наклеивании на барабан он будет местом для гайки с резьбой. Просто просверлите достаточно большое отверстие и зажимайте детали во время ввинчивания, чтобы гайка не расколола фанеру. Вставив небольшой болт, теперь я могу прикрутить барабан к валу.

Не хватает только одного - наждачной бумаги. Чтобы закрепить её на барабане, я просто сделал паз. Наждачная бумага проходит внутрь и оборачивается вокруг барабана. А конец наждачной бумаги я просто приклеил двусторонним скотчем. Очень просто и эффективно. Условие только одно - начинать обматывать наждачной бумагой нужно в направлении, противоположном вращению барабана.

На том конце, где будет диск, я зачищаю вал до максимальной шероховатости наждачной бумагой с зернистостью 60. Затем электродрелью я вырезал небольшие бороздки по вертикали и горизонтали. Чем грубее они выглядят, тем лучше будут сцепляться с клеевым составом типа «холодная сварка».

Этот тип холодной сварки имеет очень неприятный и сильный запах, поэтому лучше делать это в хорошо проветриваемом помещении. Вы можете видеть, что прорезанный круг предназначен для того, чтобы холодная сварка не сильно растекалась. Она должен покрыть 8-миллиметровое отверстие и немного вокруг него. Без этого меньшего отверстия в конце вы не сможете протолкнуть вал, так как клей очень вязкий. Кроме того, у него обычно очень короткое время схватывания, поэтому мне пришлось быстро выставлять все по комбинированному квадрату.

Я закрепил вал на диске с помощью четырех дополнительных винтов и шайб. Только постарайтесь не просверлить отверстия, которые были ранее сделаны в диске.

Я начал делать отверстия в деталях, где выходит вал с барабаном. Три отверстия по 62 мм, нижнее 10 мм и верхнее 50 мм. Затем я закруглил внутренние края верхней части для лучшего потока воздуха.

Я сделал аналогичный порт для пыли, как и раньше, и склеил детали. Когда клей полностью высох, я сделал отверстие, которое непосредственно входит в 62 мм отверстие, где будет находиться барабан. Внутренние края должны быть отшлифованы как можно круглее, опять же, чтобы минимизировать ограничение воздушного потока. Затем, эта часть просто приклеивается к задней крышке.

Для установки вала разметил и просверлил пилотные отверстия под подшипниковые опоры и закрепил детали. Закрепив подшипники, не забудьте затянуть все винты на них и на большом шкиве.

При установке двигателя важно, чтобы его вал был параллелен 8-миллиметровому валу. Это обеспечит равномерное натяжение ремня по всей ширине, что минимизирует его износ. Поскольку в кронштейне есть широкие отверстия для винтов, вы все равно сможете немного отрегулировать его методом проб и ошибок после просверливания пилотных отверстий.

Кроме того, неплохо отшлифовать плоское место на валу двигателя для шкива, так как здесь двигатель передает на него полную силу. Ремень не должен быть ни свободным, ни слишком тугим. На последнем фото пример того, как это выглядит, когда мотор мгновенно запитывается 12 В. Посадка должна быть не слишком тугой, но и большого люфта не должно быть.

Далее я очень хотел доделать диск, поэтому добавил удлинители для мотора, натянул ремень и зажал верх. Я запитал двигатель от аккумулятора 12 В и отшлифовал края зубилом, чтобы добиться идеального баланса и уменьшить все вибрации.

Я нанес несколько слоев твердого лака, так как буду использовать шлифовальные пады с липкой основой, а не с системой липучек. Это даст более стабильные результаты шлифовки.

Наконец, пришло время подключения. Сделал отверстие под 3-х позиционный переключатель. Важно, чтобы он выдерживал не менее 10А. Конструкция схемы здесь довольно проста.

Когда переключатель находится в первом положении, двигатель питается от внутренней герметичной батареи на 12 В. Когда переключатель находится в положении ВЫКЛ, аккумулятор и источник питания отключены. Когда переключатель находится во втором положении, двигатель питается от внешнего источника питания.

Схема подключения:

• Во-первых, положительный и отрицательный провода порта зарядки аккумулятора подключаются непосредственно к аккумулятору, это просто продолжение проводов для легкого доступа.
• Далее соединяются отрицательные провода от аккумулятора, внешнего источника питания и двигателя.
• Положительный провод от двигателя идет к среднему разъему переключателя, а положительный провод аккумулятора и источника питания - к внешним контактам.
• Также было бы отличной идеей добавить предохранитель на 10А от отходящего плюсового провода от аккумулятора для безопасности в случае короткого замыкания.

Где мог, я добавил обжимные клеммы и термоусадочные трубки для изоляции.

Наконец, я закрепил верх четырьмя винтами в каждом углу. Затем петли и замок. Приятно иметь быстрый и легкий доступ ко всей проводке и порту зарядки, когда это необходимо. Вы можете дополнительно отшлифовать плоское место на конце, чтобы добавить еще больше сцепления, если барабан соскользнет с вала.

Теперь осталось сделать совсем немного. Мне осталось закрепить заднюю сторону четырьмя винтами, добавить барабан и затянуть его, добавить верхнюю крышку, чтобы аккуратно спрятать подшипники и вал, и, наконец, добавить крышку для аккумулятора.

Убедитесь, что батарея не полностью запечатана внутри коробки и есть некоторые зазоры, так как герметичные свинцово-кислотные батареи могут выделять газообразный водород (который не токсичен, но легко воспламеняется), когда вы их заряжаете.

Я также надел на выключатель пылезащитную крышку, как и положено.

Единственное, что я дополнительно сделал, это вот эту мерзость. Это кабель, который подключается к разъему для зарядки внутренней батареи. Но он дополнительно имеет впаянный предохранитель на 6А и контакты разной длины. Безопасность превыше внешнего вида, верно?

Пока вы читали это руководство, держу пари, у вас возник вопрос: «Как, черт возьми, он будет шлифовать с помощью барабана и не опрокинет станок?» Отвечаю, поскольку вес аккумулятора почти такой же, как и вес всей конструкции, он придает большую массу днищу и предотвращает его опрокидывание. Но, конечно, при шлифовании этот станок лучше закреплять на столе.

Шлифовка барабаном занимает некоторое время, но не слишком долго, учитывая, что это твердая фанера, и мне нужно удалить относительно много материала.

Между тем, шлифование с помощью диска происходит намного быстрее. Но что больше всего впечатляет, так это то, что все это работает от аккумулятора 12 В. Для более быстрой шлифовки мне просто нужно подключить внешний источник питания. Но я думаю, об этом стоит рассказать подробнее. При 12В, когда двигатель запускается с места, нет слишком большого пускового тока и силы, чтобы беспокоиться о быстром износе ремня и подшипников. Но при 24В будет гораздо больше сил и особенно высокий пусковой ток (мои измерения не совсем реалистичны, так как мультиметры обычно показывают значение с некоторой задержкой. Реалистичный пусковой ток без ограничений источника питания должен быть примерно равен току срыва двигателя - последняя картинка).

Чтобы устранить это, вы можете использовать регулятор скорости двигателя, как на первой и второй фотографии.

Каждый раз, когда вы запускаете двигатель, вы вращаете потенциометр, пока не достигнете желаемой скорости. Лично мне нравится делать такой трюк - я запускаю двигатель от внутренней батареи 12 В, а затем переключаюсь на более высокое напряжение, например 24 В, от источника питания.

Реальная мощность при использовании шлифовальной машины составляет ~ 30 Вт при 12 В и ~ 100 Вт при 24 В.

Если вы будете работать на шлифовальном станке при напряжении 24 В, обязательно обеспечьте охлаждение двигателя. Я только что добавил вентилятор 4000 об / мин 12 В 60x60x25 с понижающим преобразователем LM2596. Провода вентилятора идут к преобразователю, а провода от преобразователя - к положительным и отрицательным контактам двигателя. Модуль снизит напряжение вентилятора до ~ 12В, даже если двигатель будет запитан от 24В.

В целом я называю этот проект огромным успехом! Это позволяет мне шлифовать внешние и внутренние кривые одним инструментом гораздо быстрее и точнее, чем когда-либо раньше.

Для такого крошечного рабочего места, как у меня, это очень удобный инструмент!

Я надеюсь, что эта статья была обучающей и информативной. Спасибо за чтение! До следующего раза! :)