Бесщеточная ленточная и дисковая шлифовальная машина своими руками

Недавно я спроектировали и построил эту ленточную и дисковую шлифовальную машину, используя бесщеточный мотор-ступицу из старого ховерборда и кучу металлических листов. Основная идея состоит в том, чтобы заменить мою нынешнюю шлифовальную машину с асинхронным двигателем. Она требует 120В переменного тока, поэтому нужен дополнительный понижающий трансформатор для управления, а поскольку это асинхронный двигатель, ему не хватает мощности. Кроме того, я люблю создавать инструменты и прочее, так что это еще одна причина запачкать руки. Давайте приступим.

Примечание: данная статья является переводом.

Инструменты:

• Угловая шлифовальная машина;
• Сверлильный станок;
• Сверла;
• Сварочный аппарат;
• Паяльник;
• Основные инструменты для металлообработки/

Материал:

• Старый ховерборд;
• Старый узел конвейерной ленты;
• Связка гаечных болтов;
• Шлифовальные ленты;
• Печатная плата;
• Петля для тяжелых условий эксплуатации;
• Шарикоподшипники.

Прежде чем запачкать руки, я спроектировали весь блок. Подход был прост: конструкция сделана из металлического листа толщиной 6 мм. Я собираюсь использовать связку роликов, которые у меня остались после сборки конвейерной ленты. Лента двигается по внешней поверхности нашего ступичного двигателя, а шлифовальный диск прикреплен к лицевой пластине.

Сверхпрочный шарнир прикреплен к опорной плите и ролику в сборе для перевода агрегата в горизонтальное положение, для шлифования более широких деталей с помощью шлифовальной ленты.

Когда я закончил проектирование в САПР, то распечатал двухмерные макеты всех частей, которые необходимо вырезать из металлического листа.

Приклеиваем распечатанные планы к металлическому листу и с помощью угловой шлифовальной машины и лобзика вырезаем все части.

После того, как я вырезал все детали, я просверлил и заклеил резьбу лентой там, где это необходимо. Одна из причин использования металлического листа толщиной 6 мм - скрепить все вместе с помощью заделанной резьбы и минимизировать количество сварных деталей.

Необходимо сварить связку деталей, таких как основание и обе шлифовальные станины. Как только я начал сварку, все пошло наперекосяк, так как термоусадка вызвала сильное скручивание. Позже нужно будет проработать много проблем, чтобы добиться максимальной точности.

Затем мы отшлифовали лишние сварные швы и закончили все детали, чтобы они были окрашены.

Позже я покрасил все металлические детали, чтобы придать им аккуратный вид и защитить от ржавчины. Для лучшей отделки я использовал черную матовую автомобильную краску.

Чтобы убедиться, что мощности будет достаточно, я решил использовать бесщеточный мотор-редуктор, который я достал из старого ховерборда. Я разобрал моторы, так как они нуждаются в нескольких модификациях, прежде чем их можно будет использовать. Передняя пластина и барабан должны быть плоскими, чтобы моно было установить шлифовальный диск на лицевую пластину и плавно провести ленту по барабану. Час на токарном станке сделал свою работу, но прежде, чем собрать двигатель, нужно выяснить, как увеличить его скорость.

Моторы вращаются намного медленнее, чем то, что нам нужно для нашей шлифовальной машины, всего 700 оборотов в минуту. Для простоты мы собираемся использовать радиоуправляемый автомобильный ESC, который может обрабатывать 6 ячеек последовательно по сравнению с 10 ячейками при установке на ховерборде.

Решением была бы перемотка статора, но это займет много времени, поэтому вместо этого я перемонтировал исходную обмотку. Поскольку это трехфазный двигатель, каждая фаза имеет три комплекта, каждый из которых имеет три полюса, и все они соединены последовательно. Я перемонтировал обмотку так, чтобы все три набора были подключены параллельно. Это заставляет ток течь в три раза быстрее по сравнению с последовательным соединением, заставляя двигатель вращаться в три раза быстрее.

Прежде чем приступить к работе с печатной платой, я обрезал катушку и удалил эмалированное покрытие, на выполнение этой работы ушло много времени.

Как только я закончил с этим, то тщательно обработал печатную плату, чтобы не повредить обмотку. Перед повторной сборкой двигателя я просверлил отверстия в барабане двигателя для шлифовальной пластины, а для изготовления шлифовальной пластины я использовал алюминиевый лист толщиной 6 мм.

Я разработал печатную плату для статора и заказал ее в JLCPCB. Процесс прост, все, что вам нужно сделать, это загрузить свои файлы gerber и выбрать кучу вариантов, и все готово. Печатные платы я получил в течение недели.

После доработки двигателя в соответствии с потребностями я начал сборку всех деталей вместе, и для этого я сначала установил усиленный шарнир и основную вертикальную пластину с основанием, а затем втулку держателя двигателя с помощью винтов с плоской головкой, затем сдвинул вал двигателя и затянул его винтами M6. После этого я установил держатель и станину шлифовального диска и убедился, что станина и держатель идеально перпендикулярны основным шлифовальным пластинам.

После завершения сборки шлифовального диска я приступил к сборке узла роликов для шлифовальной ленты. Для этого я прикрепил монтажную балку ролика к вертикальной плите, а затем установил перед ней основную станину.

После сборки всего устройства я напечатал на 3D-принтере корпус для регулятора скорости и серво-тестера, чтобы сделать провода и другие предметы. Корпус, напечатанный на 3D-принтере, надвигается на держатель двигателя и затягивается двумя винтами.

Позже я установил шлифовальный диск и ленту, и агрегат был готов к тестированию. Когда я повернул агрегат на ленте, лента начала скользить с левой стороны, поэтому, чтобы исправить это, я внес некоторые корректировки в шкив натяжителя. При переменной скорости мощности хватало, чтобы шлифовать металлический стержень без остановки ленты.

Позже я опробовал шлифовальный диск и получил большую мощность, поскольку он был прикреплен непосредственно к приводному устройству. С такой мощностью, которую мы получаем, мы могли бы поместить туда 12-дюймовый шлифовальный диск, который был бы более полезен, так как часть рядом с центром диска не так полезна.

Затем я переключил станину в горизонтальное положение и начал шлифовать поверхность оставшегося металлического листа из этого проекта. Это то, что я не могу сделать с шлифовальным диском, так как он шлифует неравномерно, но с этим слоем мы можем легко равномерно отшлифовать пластину шириной 12 дюймов.

Единственная проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что ремень касался станины, и когда я шлифую большие пластины, подобные этой, ремень скользит по ступице двигателя, в то время как двигатель продолжает вращаться. Что ж, это то, что я исправлю позже.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Токарный станок по дереву — своими руками!»‎ и «‎Создание ленточнопильного станка своими руками — первая часть»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!