Самодельный отрезной станок по металлу


В мастерской домашнего умельца или ИП технического либо ремонтно-строительного профиля отрезной станок второй по нужности после сверлильного. Или после сварочного аппарата, если мастер специализируется по деревянным и/или металлоконструкциям.

Просто на хозяйстве маятниковая поперечная пила много облегчит заготовку дров и сократит расходы на нее. Поэтому в настоящей статье мы расскажем, как изготовить отрезной станок своими руками, обходясь минимумом точных и сложных работ. Или даже без них, если уже есть угловая шлифовальная машина – болгарка.

О ТБ

Рис. выше не просто заставочный. Там показано, как не надо работать на отрезном станке, чтобы самому не травмироваться, не попортить материал и не угробить невзначай свою же самоделку. Ну, тут понятно: руки должны быть защищены от опилок (как и глаза, и все тело), и пользоваться данным оборудованием без защитного кожуха(ов) нельзя.

Теперь посмотрим на след. рис.:

Вроде бы все путем, даже лицевой щиток вместо защитных очков.


о, безусловно, надежнее. А что не так? Приглядитесь. По сути, не по пунктам из толстых томов нормативных документов. Что ж, кто не увидел – вот: станок из болгарки. Стало быть, качалка не уравновешена. Но вместо обязательной в таком исполнении отбойной пружины (см. далее) – эластичное звено (стяжка для вело/мото багажника вроде). Ненадежно, вероятность порыва наиболее высока как раз в аварийной ситуации, а делать глубокий рез трудно, упрямая резинка так рвет рукоять из руки.

А о чем, собственно, речь?

Только традиционных конструкций агрегатов для точной порезки листовых, рулонных и длинномерных материалов известны десятки, это не считая лазерных и пр. из века высоких технологий. Мы далее будем рассматривать станки с качающимся рабочим модулем и круглым вращающимся режущим органом – абразивным или пильным диском. Такие отрезные станки называются маятниковыми. Они наиболее универсальны (в т.ч. пригодны для протяжки – ведения продольного реза ограниченной длины) и выполнимы самостоятельно в сарайно-гаражной мастерской. Когда говорят «отрезной станок», то в подавляющем большинстве случаев подразумевается именно маятниковый (pendulum cut grinder по англ.).

Примечание: маятниковый отрезной станок пригоден для работы по металлу, дереву, МДФ, листовым пластикам и любым другим поддающимся резанию материалам. Вся перенастройка – замена рабочего органа (абразивный или соотв. назначения пильный диск).


Мотор или УШМ?

Имеется в виду привод станка – отдельный или совмещенный в моноблоке с рабочим (режущим) органом и силовой передачей на него. Отдельный мотор имеет то преимущество, что качающуюся часть агрегата – качалку (маятник, коромысло) можно сделать должным образом уравновешенной, что намного упрощает работу на станке и повышает его производительность; последняя сравнительно слабо зависит от сопротивления материала резанию. Кроме того, весь станок можно сделать пригодным для интенсивной круглосменной работы, что может быть важно для извлекающих доход при помощи рук, растущих откуда надо, и головы, работающей как надо. УШМ (болгарка), как известно, может работать непрерывно в течение 20-60 мин. (смотря по модели), а затем – вынужденный техпростой для остывания инструмента. Но для эпизодического использования УШМ имеет ряд преимуществ:

  • Достаточно выносливый и точный отрезной станок из болгарки может быть изготовлен без точеных деталей и с минимумом сварочных работ или вовсе без них, см. далее.
  • Базовый инструмент остается пригодным для ручной работы вне станка.
  • Электропитание – однофазное 220 В из бытовой розетки.
  • Не требуются пусковые устройства и защитное заземление, т.к. в широкую продажу поступают только УШМ с двойной изоляцией.
  • Внешняя характеристика коллекторного электродвигателя УШМ мягче, чем асинхронного электромотора с короткозамкнутым ротором, что экономит мощность мотора и расход электричества. В большинстве случаев (кроме порезки толстых прочных и/или вязких материалов) можно считать, что болгарка на 800 Вт электрических эквивалентна асинхронному мотору с 1,2 кВт на валу (см. далее), а УШМ на 1300 Вт – отдельному мотору на 2,2 кВт.

  • Отрезные станки из УШМ более легки, компактны и транспортабельны, чем с отдельным приводом.
  • Недорогие болгарки не снабжаются регуляторами частоты вращения, но к ним подходит обычный регулятор оборотов для дрели (не более $20; обычно $5 – $6). «Частотник» для асинхронного мотора до 2,5 кВт стоит от $50.

В целом, если вы занимаетесь сборкой металлоконструкций на месте и располагаете автотранспортом, или торгуете металлопрокатом (либо древесным длинномером) с порезкой в размер от заказчика, то вам нужно делать станок с отдельным приводом. Если же торцовка и порезка точно под углом для вас не каждодневная необходимость, то лучшей будет отрезная станина для болгарки.

О регулировании оборотов

А зачем регулировать обороты диска? Чтобы на превысить указанную на нем же максимальную линейную скорость края и/или частоту вращения. Иначе диск, может быть, и не разорвет, но его производительность сильно упадет, износ усилится, а качество реза ухудшится. Номинальные скорости вращения асинхронных моторов 2800-2850 мин–1 позволяют использовать обычные диски диаметром до 350-400 и более мм, что дает глубину реза как минимум до 150 мм. Шпиндель болгарки крутится гораздо быстрее (от 6000 мин–1), и ставить на него обычный диск диаметром более 160 мм опасно. Глубина реза выходит до 50-60 мм, а скоростной диск стоит дорого и быстро стирается. Установка регулятора оборотов решает проблему. Производительность и качество реза не страдают, т.к. определяются линейной скоростью вращения по режущей кромке.


О названии

УШМ звучит «технически», но по сути дела неточно, т.к. болгаркой много больше режут, чем шлифуют. «Угловая дрель» еще неудачнее, т.к. to drill – сверлить, буровить, для чего УШМ вообще непригодна. Угловая шлифовальная машина это калька с англ. «angle grinder machine». Но английское to grind по смыслу гораздо шире всех видов абразивной обработки. Напр., мясорубка это meat grinder. У «to grind» точного русского аналога нет; по смыслу это что-то вроде «кромсать в клочки по закоулочкам». В общем, просторечное «болгарка» терминологически некорректно, но достаточно кратко, и понятно, что это такое.

Примечание, к слову. Войскам США во время Корейской войны пришлось вплотную спознаться со штурмовиком Ил-2. Отчего к ряду почетных прозвищ этой легендарной машины прибавилось английское «Meat grinder from Hell» (адская мясорубка). Что косвенным образом свидетельствует о стойкости духа американских солдат сравнительно с немецкими; те более употребляли «Betonflugzeug» (бетонный самолет). Уж очень трудно было сбить «горбатого» (это уже по-нашенски, по-пехотному).

Настоящие маятниковые


Как устроен «настоящий маятниковый» отрезной станок по металлу, показано на рис.; качающийся «маятник» выделен цветами.

«Фишка» конструкции – качалка-коромысло, сбалансированная весом мотора так, чтобы усилие холостой подачи (без резки) на всю длину рабочего хода было прибл. равномерным и составляло ок. 5 Н (где-то 0,5 кгс). Именно такое «холостое» усилие позволяет опытному станочнику наилучшим образом чувствовать материал и машинально работать с максимальной производительностью без накопления усталости, буквально играючи. Если же возникла опасная ситуация и рабочий бросил рукоять подачи, то инерция мотора и хребтины коромысла обеспечивают плавный отскок диска. Вероятности перехода опасной ситуации в аварийную и порчи режущего органа много уменьшаются, да и заготовка чаще всего остается неиспорченной – посмотрел, что не так, поправил, дорезал.

Примечание: возвратная пружина коромысла в сбалансированных маятниковых отрезных станках почти всегда есть, но роли отбойной аварийной (см. далее) она практически не играет, только дает начальный толчок тяжелой качалке, если диск «закусило». Чаще всего возвратная пружина в станках данного типа используется для установки усилия холостой подачи «под себя».

Примеры самоделок

Самый сложный сборочный узел показанной выше конструкции – поворотный стол с угловым делителем; сделать его дома «на колене» невозможно. Резка под заданным углом всеми описанными ниже конструкциями осуществляется поворотом и фиксацией всего станка относительно стола (верстака) для заготовок с продольным упором (или наоборот, верстака относительно станка). С отрезными станками из болгарок проще, см. далее.


Внешний вид и чертежи основных деталей наиболее универсального самодельного отрезного станка даны на след. рис.

Этот станок к тому же и мобилен: его, в пределах участка, можно переносить руками и возить в багажнике легкового автомобиля. Это может стать ценным качеством, напр., при монтаже/демонтаже/ремонте трубопроводов на местности. Мощность мотора на валу (см. далее) 1,2-1,5 кВт. Частота вращения диска 2500-2900 мин–1; диаметр диска до 350 мм.

Для тех, кто еще путается в допусках-посадках, также на рис. даны условия согласования сопряженных размеров; размеры D32 согласовываются по правилу для D15. Чтобы получить нужную соосность (центровку) шеек рабочего вала под подшипники (D20–0.03) на токарном станке обычной точности, их нужно точить начисто в один установ и один проход резца (подача – минимальная, это вам не окалину драть).

Коромысло в данном случае – лист стали S>4, усиленный хребтиной из трубы D30; ее отгиб – рычаг подачи. Коромысло может быть рамным, из профтрубы от 30х30х2. Его размах (длина) не критичен в пределах 400-500 мм. Возвратной пружины нет (можно поставить). Отброс коромысла вверх устанавливается выносом его «хвоста» назад от шарнира (см. ниже).

Обоймы подшипников рабочего вала устанавливаются зеркально отверстиями D21 друг к другу. Такой прием монтажа на неформальном конструкторском жаргоне называется «попка к попке» (смягчено в общедоступной публикации). В данном случае он позволяет без дополнительных конструктивных элементов исключить продольное смещение вала в подшипниках, т.к. чашки их обойм закрыты справа планшайбой, а слева ведомым шкивом. Сборка узла рабочего вала на коромысле производится след. порядком:


  1. подшипники вкладываются в готовые обоймы (с приваренными и подрезанными на плоскость укосинами);
  2. обоймы с подшипниками надеваются на вал, как указано выше;
  3. на длинный хвостовик D15 (левый на чертеже) надевается ведомый шкив;
  4. поверх шкива на тот же хвостовик надевается проставка;
  5. шкив через проставку туго затягивается гайкой М14;
  6. вал в подшипниках и со шкивом ставится на испод коромысла и временно притягивается к нему за середину струбциной (не туго!);
  7. обоймы подшипников также временно распираются деревянными лучинами;
  8. вал выставляется точно параллельно переднему обрезу коромысла: его проекции вверх должны быть касательны обоймам подшипников. Пользоваться двумя слесарными угольниками одновременно!
  9. прихватами быстро подвариваются укосины обойм. Ток – не более 60-80 А;
  10. струбцина и распорки снимаются, проверяется легкость вращения вала. Заедает – отрезаем обоймы по сварке и повторяем пп. 6-10;
  11. обоймы подшипников привариваются окончательно. Варить короткими стежками попеременно-поочередно правую-левую;
  12. даем сборке полностью остыть и снова проверяем вращение вала. Клинит, заедает – увы, перегрето при сварке. Рукам еще нужно дорасти, как надо, а обоймы придется делать (заказывать) заново. Возможно, и подшипники менять;
  13. вал крутится легко, плавно – закрывает подшипниковый узел легким кожухом от опилок и окалины.

Шарнир коромысла собирается аналогично, но «попкой от попки» (чашками обойм внутрь) и также закрывается легким кожухом от пыли. Ось шарнира – отрезок кругляка D(21…45), какой есть под рукой. По концам проточены шейки подшипников, такие же, как на рабочем валу, и хвостовики М14 длиной от 40 мм. Станина – из профтрубы, уголка от 40х40 и т.п. подручного металлохлама. Шарнир крепится в проушины ее стоек парами гаек (внутри и снаружи). Еще вариант сборки шарнира – обоймы его подшипников привариваются к плоской раме вместе с осью, как на врезке в рис. Затем коромысло приваривается к оси шарнира или крепится к нему резьбовыми метизами. Но таким способом отцентрировать шарнир гораздо труднее, и сложнее защитить его подшипники от пыли.

Ведущий шкив двигателя нужно сделать/подобрать таким, чтобы частота вращения диска была близка к номинальной. Пусковую схему двигателя заранее собирают на левое (смотря со стороны вала) вращение, «искрами от себя». В таком случае отдача усилия резания будет затягивать гайки шкивов и диска; они будут прочно держаться на трении, шпонок, шплинтов и т.п. дополнительных «неудобных» технологически фиксаторов не понадобится.


Чертежи отрезного станка меньшей мощности, но более точного (пригоден для работы с алмазными дисками) даны на рис. Электромотор на 350-400 Вт 2800-3000 об/мин.

Разбивка по позициям: 1 – электродвигатель; 2 – станина; 3 – защитный кожух рабочего органа (сталь s2); 4 – рабочий орган (абразивный диск); 5 – защитный кожух ременной передачи (сталь s2); 6 – клиновой ремень А-1018; 7 – винт М8х14; 8 – ведущий шкив (Д 16); 9 – крышка кожуха ременной передачи (сталь s2); 10 – ведомый шкив (Д 16); 11 – распорная втулка (сталь); 12 – шайба (сталь); 13 – рукоять подачи; 14 – болт М6х12; 15 – винт М5х10; 16 – рабочий вал (сталь); 17 – передняя крышка подшипникового узла (Д 16); 18 – задняя крышка подшипникового узла (Д 16); 19 – втулка (сталь); 20 – шайба (сталь); 21 – гайка (сталь); 22 – шариковый подшипник № 203; 23 – корпус шпинделя (сталь); 24 – бобышка кожуха передачи (сталь); 25 – винт М6х8; 26 – винт М8х16; 27 – бобышка кожуха диска (сталь); 28 – консоль коромысла (сталь); 20 – болт М6х16; 30 – корпус шарнира коромысла (труба 1/2”, сталь); 31 – ось шарнира (сталь); 32 – втулка (сталь); 33 – шайба; 34 – гайка М10; 35 – монтажная плита электродвигателя (сталь), 36 – корпус пускового устройства электродвигателя (Д 16).

Примечание: корпуса шпинделя и шарнира коромысла перед сборкой набиваются смазкой ЦИАТИМ-221.


Особенности данной конструкции, первое, отсутствие шарикоподшипников в шарнире коромысла. Это позволило упростить изготовление сборку станка (отпадает сложная токарка его оси и ее центровка). Второе – длинное плечо коромысла не прямая хребтина, а ломаная в плане консоль. Это делает станок компактнее, а рабочий орган более стойким на кручение по оси маятника. Т.е., в этом станок можно без опасений заправлять чувствительные с заклиниванию и выкрашиванию тонкие алмазные диски. Но грубых работ и частых перевозок с места на место такой станок не выдержит: в шарнире маятника появится поперечное биение, что сведет на нет все заботы и труды по повышению точности. В общем, это станок для аккуратной работы с достаточно качественными материалами.

Примечание: в станках подобного назначения успешно применяются более «мягкие» и включаемые непосредственно в бытовую электросеть двигатели от стиральных машин, см. напр. ролик:

Видео: отрезной станок по металлу с мотором от стир. машины

Следующий станок (см. рис.) еще более специализирован: это маятниковая пила по дереву. На заготовке дров в северных регионах она (сравнительно с бензопилой) намного ускоряет и облегчает работу. В домовладении с дровяным отоплением окупается за 1-2 сезона; на лесопилке или лесобирже, для порезки материала на мерные тесины, еще быстрее.

Особенности конструкции таковы:

  1. мощность мотора уменьшена, т.к. дерево довольно-таки мягкий материал;
  2. неприхотлива к электропитанию. Однофазный движок 1,5 кВт 220 В найти в продаже можно, а преобразователь напряжения 12/24 В DC -> AC 220 V 50/60 Hz стоит до $30-40;
  3. скорость вращения рабочего органа оптимизирована под пильный диск по дереву;
  4. поскольку вероятность заклинивания пилы в древесине много выше, чем абразива в металле, центр масс маятника смещен далеко назад от оси качания (шарнира). Для этого тяжелый двигатель установлен на задней консоли качалки;
  5. согласно п. 4 удлинено и переднее плечо качалки, чтобы оператору не пришлось прикладывать к рычагу подачи чрезмерного усилия;
  6. возвратной пружины нет – при таком размахе плеч маятника она или бесполезна, или нужна очень тугая и сильно затрудняющая работу;
  7. вследствие п. 6 и потому, что особой чистоты и точности реза не требуется, шарнир маятника – отрезок трубы и кусок круглого шкворня;
  8. в связи с пп. 4 и 5 направление вращения рабочего органа изменено на прямое (опилками от себя);
  9. из-за п. 8 крепление шкивов ременной передачи шпоночное, а пильного диска – на левой резьбе;
  10. опилок от древесины намного больше, чем от металла, и они липучие. Поэтому узкий защитный кожух-«карман» диска заменен широким передним козырьком (показан пунктиром слева на рис.);
  11. опять-таки по причине п. 4 ведущий и ведомый шкивы применены с параболическим профилем ложа ручья. Клиновой ремень в параболических шкивах хорошо гасит рывки на мелких сучках, но при застревании диска в древесине проскальзывает, не давая нештатной ситуации развиться в аварийную;
  12. работая на данной пиле, нужно соблюдать дополнительные меры ТБ. В частности, нельзя стоять сзади работающей пилы и наклоняться над рычагом подачи, чтобы ненароком не получить «коромыслом в морду».

Примечание: шпиндель маятниковой пилы по дереву может быть конструктивно идентичен описанному выше (для универсального мобильного станка), но резьба на его хвостовиках и гайки под нее нужны левые.

О выборе мотора

В описаниях конструкций выше указана механическая мощность двигателей на валу Pм. Для асинхронных моторов ее отличие от паспортной электрической Pэ существенно, т.к. их крутящий момент не может изменяться в широких пределах. Подбор подходящего асинхронного электромотора для проектируемого «отрезника» производится след. образом:

  1. смотрим на шильдике или в спецификации Pэ и cos φ (аналог КПД для электродвигателей переменного тока);
  2. определяем номинальную мощность на валу Pн = Pэcos φ;
  3. если мотор однофазный на 220 В, считаем Pм = Pн;
  4. если 3-фазный мотор на 380 В конвертируется под однофазное включение 220 В звездой, считаем Pм = 0,707Pн;
  5. то же, треугольником, Pм = 0,5Pн.

Пример расчета «от обратного». Нужен мотор на 1,2 кВт «механики». Питание однофазное бытовое. Типовое значение cos φ для мощностей данного порядка 0,85. Значит, надо искать на Pн/cos φ = 1,2/0,85 = 1,4 кВт. Однофазных на такую мощность в пределах досягаемости не просматривается, так что ищем 3-фазный на Pн/0,707 = 2 кВт с обмотками, соединенными звездой, или такого же типа на Pн/0,5 = 2,8 кВт, если обмотки соединены треугольником.

Примечание: видеопримеры выполнения любительских отрезных станков – универсального «гаражно-хозяйственного» на диск до 350 мм:

Видео: отрезной станок по металлу с диском 350 мм


с электронным регулятором частоты вращения (мощность двигателя взята избыточная, т.к. регулировка производится изменением рабочей частоты, при понижении которой крутящий момент существенно падает):

Видео: отрезной станок с электрорегулятором частоты вращения

мощного высокопроизводительного в комплекте в поворотным столом-тисками:

Видео: отрезной станок 5,5квт на 2880 об.мин. с поворотными тисами

Болгарка умеет много

В том числе – стать основой отрезного станка по металлу, дереву и прочим режущимся материалам, т.к. заменить отрезной диск на любой пильный из имеющихся в продаже пустячное дело. Не пустяк в таком случае – дисбаланс одноплечей качалки (см. далее), так что маятниковым в полном смысле УШМ из болгарки уже не будет. Двуплечая качалка с уравновешивающим грузом не выход – аварийный отскок будет с недопустимо большой задержкой в начале и слишком резкий в конце.

К сожалению, дать чертежи с пояснениями готовых самоделок такого рода нет возможности – слишком уж много разных болгарок есть в продаже. Поэтому остановимся на самых существенных моментах. Если вы хоть приблизительно разобрались в чертежах выше, то и сами сконструируете. А мы подскажем, как добиться успеха, не располагая токаркой и даже сваркой. Время воплощения в металле? Полдня-день, если уже делали руками какие-нибудь вещи.

Конструктивная схема

Болгарка крепится к станине болтом в одно из резьбовых отверстий для боковой рукояти. Отрезные станки на основе УШМ выполняются в основном по горизонтальной и вертикальной схемам. В первом случае корпус базового инструмента крепится вдоль качалки; во втором – поперек вверх. Продольная схема хороша тем, что болгарку легко уберечь от проворота в работе, пристегнув за корпус хомутом-«удавкой». Но вертикальная схема (см. рис. справа) лучше во всех прочих отношениях: работать гораздо удобнее, короткое жесткое плечо качалки позволяет с очень простым ее шарниром (см. далее) добиться «настоящего маятникового» качества реза, и отбойная пружина нужна послабее, что тоже эргономично.

Кажущийся недостаток вертикальной схемы – возможность проворота инструмента на ходу, т.к. крепежный болт может ослабнуть из-за вибрации. Но в большинстве болгарок рядом с крепежным отверстием рукояти можно насверлить пару мелких глухих отверстий (возможность определяется по осмотру разобранного редуктора. А в монтажную плиту без проблем ввинчиваются фиксирующие штифты. Чтобы переделывать не пришлось, действуем таким порядком:

  • Осмотром разобранного инструмента определяем, где можно расположить фиксаторы. Глубина лунок под них нужна 3-4 мм; диаметр такой же. Глубже и шире не надо, зачем зря ослаблять корпус редуктора.
  • Замеряем поточнее, где будут фиксаторы относительно резьбового крепежного отверстия, вычерчиваем эскиз.
  • В монтажной плите размечаем отверстия под фиксирующие штифты. В зеркальном отражении, не забудьте! Можно набросать эскиз на тонкой бумаге и наложить ее на плиту рисунком так, чтобы контуры крепежного отверстия совпали.
  • Сверлим пионерные отверстия под фиксаторы. Пока помельче, лишь бы пролезла чертилка потоньше. Лучший ее вариант в данном случае – цыганская игла или сапожное шило.
  • Ставим на плиту инструмент с диском побольше и при помощи пары слесарных угольников выставляем его (диск) строго вертикально. Осторожно, чтобы не сбить установку, потуже затягиваем крепежный болт. Эту операцию лучше производить с толковым помощником.
  • Сквозь отверстия в плите размечаем на корпусе редуктора, где сверлить лунки под фиксаторы.
  • Сверлим лунки в болгарке, а в плите рассверливаем в размер отверстия под фиксаторы и ставим их. Можно использовать винты М3-М4, завернутые с изнанки плиты; тогда и отверстия под них нужны резьбовые.
  • Ставим на место инструмент, проверяем диск на вертикальность. Чуть ушел – не страшно. Можно подпилить один или оба фиксаторы сбоку надфилем до эксцентричности и подвернуть, подправив инструмент. В таком случае фиксаторы фиксируются (вынужденный повтор) краской, клеем по металлу или холодной сваркой.

Пружина

Пружина отброса (возвратная, отбойная) устанавливается в любом подходящем месте самодельного отрезного станка, см. рис. ниже. Нужно соблюсти только 2 условия: первое, начальное усилие подачи должно быть 10-12 Н (1-1,2 кгс), подбирается по руке. Это больше, чем в маятниковом станке, так что и работать будет не так удобно. Второе – если прижать инструмент вхолостую до конца и резко бросить рукоять, обратный его отскок недопустим. В этом смысле предпочтительнее конструкции слева и справа на рис.

Шарнир

Качество реза болгаркой почти нацело определяется качанием инструмента в поперечной диску вертикальной плоскости и боковым смещением по ней же. Конструкция шарнира (и части станины), практически полностью исключающей то и другое, показана на след. рис. Основные материалы – обрезки трубы, прутка и шарики от подшипников D(8…15). Сделанный «на колене» узел не менее точен и устойчив, чем сложные «фирменные». Проварить нужно только углы вильчатой рамы, но, если ее согнуть из толстой полосы, то и этого не понадобится.

Перед сборкой в полости трубы набивается любая консистентная смазка, хоть паровозный тавот. Центровка и устранение люфта – боковыми болтами, которые фиксируются внутренними контргайками, а те – краской/клеем. Крепление хребтины сваркой производится до сборки; резьбой ее можно крепить и после.

Чего не надо

Самые серьезные ошибки при изготовлении самодельных отрезных станков на основе УШМ, во-первых, недостаточно жесткое крепление инструмента к качалке, напр. разбалансированное относительно точки приложения обратного усилия резания (поз. А на рис.). Инструмент в работе перекашивается, рез идет туго, получается скошенным по вертикали и рваным, а диск быстро изнашивается.

Во-вторых, крепить болгарку за защитный кожух (поз. Б) просто опасно. И зачем, спрашивается? Ради лишней бессмысленной работы? Там же есть штатные, рассчитанные под нагрузку, крепежные отверстия, одно из которых всегда свободно.

Раз уж речь зашла о бессмыслицах, нельзя не задержаться на конструкциях станин и качалок. Посмотрите на след. рис.:

Стремление авторов сих произведений добиться их жесткости и устойчивости похвально. Но отнюдь не мешало бы прежде подучить хотя бы самые основы сопромата, термеха и строительной механики. А расчеты по ним показывают: вилки из профтрубы от 25х25х1,5 шириной до 200 мм, высотой до 150, и хребтины из такой же трубы от 40х40х2 длиной до 350 мм (любая болгарка укладывается лежа) более чем довольно, чтобы получить точность реза лучше 1 мм. Вполне достаточно для такой тонкой работы, как подрезка на угол наличников межкомнатных дверей. Если же станок все равно «играет», не подпирайте дубовыми кряжами фанерную хибару (образно). Ищите конструктивные недочеты.

Примечание: варианты самодельных станин для болгарок под отрезные станки см. в видео:

Видео: самодельные стойки для болгарки

Дополнительные возможности

Кроме перпендикулярных поперечных резов, очень часто требуются угловые на 45 градусов; редко – на произвольный наперед заданный угол. Докупать поворотный стол с угловыми делителем? Влетит в «копеечку» где-то от $40, если хороший долговечный. А нерегулируемого стусла для реза ручной ножовкой под станком хватит максимум на 4-5 заготовок.

Простейшее решение – стол для отрезного станка с боковым продольным упором и рисками на фиксированные углы, поз. А на рис.:

Наладка – поворотом стола или станка с фиксацией струбцинами. Серьезный недостаток – долгая и утомительная переналадка с угла на угол. Ее можно облегчить, выставив по разу на каждый угол точно прорезав диском в столе пазы. Тогда наладка сводится к установке диска по пазу, но все равно – при непрерывной работе за 8 час. смену зря теряется до часа и более времени. Трубчатую поворотную станину и самодельный стол с упором-делителем на произвольный угол (поз. Б) сделать сложнее, но потери рабочего времени с ними не превысят таковых на «отдых» инструмента.

Иногда, и не так уж редко, на поперечном в общем-то отрезном станке приходится делать продольные резы ограниченной длины. Напр., узкие прямые пазы и канавки в тонком материале. Что на циркулярке вообще невозможно, а фрезером со специальным столом (достаточно сложным и громоздким) вряд ли. Здесь поможет отрезной станок с протяжкой – выдвижным по ходу реза рабочим органом, см. след. рис.:

Конструкция его никак не для начинающих мастеров, поэтому ограничимся ее видео описанием, см. ролик:

Видео: стойка для болгарки с протяжкой

Гораздо чаще встречается иная ситуация: резать нужно только перпендикулярно, но быстро, много и точно в размер; места под «нормальный» отрезной станок просто нет. Напр., мастер нарезает заготовки для строительства в тесном хозблоке, используемом также как временное жилье. Или ИП торгует длинномером «в разрез» в палатке на железном базаре. Что ж, умельцы придумали и на такие случаи придумали отрезной мини-станок в виде приставки к обычным слесарным тискам, см. рис.:

А как сделать такое полезное приспособление – видео напоследок:

Источник: vopros-remont.ru

Материалы и инструменты

Для работы понадобится:

  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • дрель;
  • набор плашек, метчиков, гаечных ключей.

Купить придется электрический двигатель мощностью 1,5-2 кВт однофазный или трехфазный. Кроме того понадобятся два шкива, вал, подшипники 204 или 205, металлический уголок, листовая сталь толщиной 2-4 миллиметра. Когда все это будет собрано, начинается собственно изготовление станка.

Чертежи можно сделать самому, используя материал из интернета, или воспользоваться готовыми, например этими. Но опыт показывает, что лучше всего адаптировать чертежи под те материалы, которые есть у вас в наличии. Как правило, конструкции сделанные своими руками, лучше всего работают тогда, когда вы их «подгоняете» под себя. Естественно, при этом следует соблюдать определенные правила и требования, которые выдвигаются к инструменту повышенной опасности, каким выступают отрезной дисковый станок или маятниковая пила, как самодельные, так и промышленные.

Большинство отрезных станков по металлу, которые изготовляются своими руками, принадлежат к маятниковому типу. Ленточные станки более сложные в изготовлении, но их можно сделать в условиях небольшой мастерской или металлообрабатывающего цеха. Пока что остановимся на наиболее удобной разновидностью отрезного станка — дисковом. Общую конструкцию можно увидеть на видео.

Он состоит из нескольких основных узлов:

  • электродвигателя;
  • маятника;
  • механизма привода;
  • отрезного диска;
  • рабочего стола.

Рассмотрим их по отдельности.

Двигатель

В зависимости от требуемой мощности металлорежущего станка и сферы его использования выбираем мощность двигателя. Она должна находиться в диапазоне 1,5-3кВт. Если вы планируете использовать отрезной станок в условиях домашней мастерской, небольшого металлообрабатывающего цеха, где резка профильной трубы, арматуры, уголка или иного проката производится относительно редко, а качестве заготовок применяется тонкостенный металл, по мощности в полтора киловатта вполне хватит. Для мелкосерийного производства, работы на строительной площадке, или изготовления каркасов любого назначения потребуется более мощный двигатель.

Самодельный отрезной станок по металлу

При наличии трехфазного двигателя мощностью около 3 киловатт его можно подключить на 220 вольт, использовав место схемы «звезда» схему «треугольник». Но при этом нужно учитывать, что мощность его снизится на 25-30%. Главное, что сохранится указанное на шильдике число оборотов.

Для установки на отрезном станке по металлу двигатель должен обладать количеством оборотов равным 2500-3000 в минуту. Это связано с тем, что именно при таких оборотах оптимально работает отрезной диск.

Для самодельного отрезного станка по металлу используются круги диаметром 300-400 миллиметров. Здесь тоже нужно исходить из потребностей производства. За слишком большим диаметром диска гнаться не стоит — чем дальше от центра отстоит рабочая кромка, тем меньше усилия реза, и потребуется более мощный двигатель. Оптимальное соотношение мощности двигателя и диаметра диска — 2 киловатта при трех тысячах оборотов и 300 миллиметров диаметр.

Сделанный самостоятельно отрезной станок по металлу в первую очередь должен быть безопасным. На отрезных дисках указано максимальное количество оборотов, при которых их можно эксплуатировать. Как правило, оно не должно превышать 4400 оборотов в минуту. Если получится больше — диск может разрушаться, что небезопасно. Если же количество оборотов будет менее 3000, то скорость резки будет недостаточной, а диск будет сильно перегреваться и истираться. Именно эти цифры следует принимать в качестве исходных для расчета силовой передачи.

Привод

В качестве механизма привода удобнее всего использовать ременную передачу. Для этого придется найти два шкива одинакового диаметра. Один из них насаживается на валу двигателя, второй — на приводной вал отрезного диска. Вал диска устанавливается на двух подшипниках. Лучше всего использовать схему, когда механизм привода расположен слева облака крепления диска. Так удобнее работать, и соблюдаются правила безопасности. Прижимная гайка крепления диска не будет подвергаться риску отворачивания.

Для натяжения приводного ремня двигатель закрепляется у тыльной части маятника на 4 болтах, расположенных в продольных прорезях. Он может смещаться в направлении центральной оси станка (перпендикулярно оси вращения вала двигателя) на 5-7 сантиметров. Это позволит поддерживать необходимое натяжение ремня и предотвратить его проскальзывание. Так же легче будет произвести замену ремня, если предыдущий придет в негодность

Консоль (маятник)

Консольная часть отрезного станка по металлу — одна из самых важных. Помимо того, что она должна быть тщательно сбалансирована, надежно сварена с соблюдением всех необходимых размеров, она еще должна двигаться строго перпендикулярно рабочему столу. Основанием крепления маятника являются две вертикальные стойки с прорезями под маятниковую втулку (диаметр 10-12 мм). Сделать их лучше всего из стального квадрата 40х40 миллиметров. Высота приблизительно 80-100 миллиметров, но можно и рассчитать свой вариант.

Самодельный отрезной станок по металлу

В отверстия стоек горизонтально устанавливается вал-втулка к которому приваривается коромысло, состоящее из двух рычагов, соотношение которых один к трем. На коротком плече приваривается площадка под установку электродвигателя. На длинном плече вал привода отрезного круга. Соотношение длины рычагов приведено примерное, его нужно рассчитать так, чтобы в нерабочем положении вес двигателя перевешивал вес пильной части в собранном виде (с защитными кожухами). Для приведения диска включенного станка в соприкосновение с металлом необходимо приложить небольшое, но ощутимое усилие.

Для удобства работы к нижней части площадки двигателя прикрепляется возвратная пружина, а угол отклонения маятника вверх регулируется тросом или цепью, закрепленной одним концом к столу, а вторым — к нижней части длинного рычага.

Рабочий стол

Оптимальные размеры 700х1000х900 мм. Он сваривается из уголка 25х25 мм и покрывается стальным листом толщиной 3-4 мм, в котором сделаны прорези в зоне вращения диска. На столе закрепляется поворотный упор и струбцина с поворотным прижимом. Это позволяет выполнять резку как перпендикулярно, так и под требуемым углом. Очень интересный вариант самодельного станка показан на видео. Здесь поворачивается не заготовка, а консоль с диском и двигателем.

Смонтировать отрезной станок дискового типа для квалифицированного слесаря не представляет особой сложности. Важно придерживаться некоторых фундаментальных требований:

  • правильно рассчитать скорость вращения диска;
  • отрегулировать угол вращения, он должен быть строго перпендикулярным плоскости рабочего стола;
  • выставить усилие подачи диска в зону реза;
  • установить на рукоятке кнопку аварийной остановки;
  • оснастить отрезной станок защитными кожухами диска и вращающихся частей.

Источник: WikiMetall.ru

Отрезной станок по металлу

Давно хотел соорудить себе в мастерскую абразивно — отрезной станок для резки металла. Резать металл болгаркой не всегда удобно. С резкой  листовой стали болгарка справляется отлично, но вот ровно отрезать уголок и профильные трубы болгаркой получается долго  и не всегда удобно . Необходимо произвести разметку по всем сторонам и отрезать заготовку по одной стороне. Резка производится на земле в согнутом положении тела, придерживая заготовку ногой. Спина устает и искры летят во все стороны. А ровно отрезать круглую трубу еще сложнее и дольше. Удобнее это делать на отрезном станке по металлу, когда нет необходимости нагибаться, а заготовка надежно и безопасно закреплена в станке. Очень удобно на таком станке изготавливать   навес из сотового поликарбоната или автоматические ворота. Станок был изготовлен из «того, что было под руками». Я рассказываю и показываю Вам, что получилось у меня, а Вы вносите свои поправки и делаете станок еще лучше из «того, что под руками» у Вас. Подробно описывать весь процесс изготовления я не считаю целесообразным, сделаю лишь акценты на важных (по моему представлению) моментах.

 

Процесс изготовления нужно выполнять в следующем порядке:

  1. Изготовление вала, на котором будут установлены отрезной диск и шкив привода. Сборка всего узла и установка его на маятник ( маятником я называю верхнюю, подвижную часть станка, на котором установлен отрезной диск и двигатель).
  2. Установка двигателя. Соединение двигателя с валом отрезного диска приводным ремнем.
  3. Изготовление защитных кожухов для отрезного диска и приводного ремня.
  4. Изготовление вала крепления маятника
  5. Изготовление рамы станка с устройством для закрепления заготовки, искроуловителем, подготовкой для установки электрики…
  6.  Установка маятника на раму.
  7. Электропроводка.
  8. Пробный пуск. Регулировка и отладка.

 

 Я изготавливал станок в другой последовательности и столкнулся с постоянными переделками и подгонками, из-за чего процесс затянулся. Если бы я сейчас решил изготовить станок, то делал все в таком порядке.

 

Перед тем как начать изготовление отрезного станка, я изучил опыт других людей, из которого понял, что:

  • двигатель необходимо устанавливать не меньше 3 кВт. если отрезной диск будет 400 мм.
  • обороты диска должны быть не меньше 3000 в минуту.
  • на валу диск удобнее расположить справа, а приводные шкивы слева, это не позволит гайке крепления отрезного диска отворачиваться при работе.
  • подшипники для вала отрезного диска подойдут и 205 и 204 (я использовал 205)

 

Двигатель я установил 3-х фазный, так как располагаю в мастерской напряжением 380В. Если у Вас напряжение 220 В. в этом случае Вам придется устанавливать пусковые конденсаторы, информации как это сделать в интернете много.

Далее смотрим фотографии процесса изготовления.

Устанавливаем вал отрезного диска

Вал для отрезного станка

Стол для отрезного станка

Рама для отрезного станка

Сборка отрезного станка

Защитный кожух отрезного станка

Защитный кожух ремня привода

Делаем отрезной станок по металлу

Абразивный станок по металлу своими руками

Отрезной станок по металлу своими руками

Натяжитель приводного ремня отрезного станка

 Кнопочный пост с магнитным пускателем

Как рассчитать необходимый диаметр шкивов.

Будем исходить из того, что отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин. На дисках нанесена информация о максимально допустимой скорости вращения 4400 об/мин. Так что Вы сами решайте с какой скоростью у Вас будет вращаться диск, главное чтобы не больше 4400 об/мин.

 

Для расчета диаметров шкивов необходимо знать :

  • обороты вращения двигателя
  • обороты вращения вала отрезного диска

 

Пример расчетов:

Двигатель у нас вращается со скоростью 1500 об./мин.

Отрезной диск должен вращаться со скоростью 3000 об./мин.

У нас имеется шкив на вал отрезного диска диаметром 65 мм.

Какой при этом должен быть вал на двигателе?

  1. считаем длину периметра, имеющегося вала: число Пи (3,14) умножаем на диаметр. 3,14 х 65мм = 204,1 мм (длина периметра вала).
  2. полученное число умножаем на нужные обороты вала: 204,1 мм х 3000 об/мин = 612 300 мм/мин.
  3. делим то, что получилось на обороты двигателя: 612 300 мм/мин / 1500 об.мин = 408,2 мм (периметр шкива двигателя)
  4. делим полученное на число Пи: 408,2мм / 3,14 = 130 мм  шкив такого размера нам необходим для того, чтобы раскрутить отрезной вал со скоростью 3000 об)мин.

 

Таким способом также можно рассчитать размеры шкивов если:

  • у Вас имеются в наличии шкивы другого диаметра
  • у Вас есть только подходящий шкив на двигатель и необходимо подобрать шкив на вал отрезного диска
  • у Вас пока нет шкивов, и вы планируете их купить или изготовить.

 

Как рассчитать длину ремня привода?

Для расчета потребуются следующие данные:

  • радиус ведущего шкива
  • радиус ведомого шкива
  • расстояние между центрами шкивов.

 

Пример расчета.

У нас два шкива диаметром 65мм и 130мм, соответственно радиусы у них 32,5мм и 65мм. Расстояние между их центрами у нас изменяемое (для того чтобы осуществлять натяжение приводного ремня), для примера расчета возьмем длину между центрами 500мм.

Считаем половину окружности каждого шкива в миллиметрах и добавляем к полученному числу два расстояния от их центров (так как ремень проходит от одного шкива до другого и возвращается обратно к первому).

32,5мм х 3,14 (число Пи) = 102,05мм (длина половины окружности первого шкива)

65мм х 3,14 = 204,1мм (длина окружности второго шкива)

102,05 + 204,1 + 500 + 500 = 1306 мм (необходимая длина приводного ремня).

 Для более точного расчета нужно взять минимальную и максимальную длину расстояния между центрами, выбрать нечто среднее подходящее Вам.

 

Отрезной станок по металлу своими руками

 Смотрите видео станка в работе.

 

YouTube Трейлер

Вот такой получился отрезной станок!

Делайте такой же. Делайте еще лучше.

Удачи Вам!

Соблюдайте меры безопасности при его изготовлении

и эксплуатации!

 

Похожих статей пока нет.

Источник: FactoryHand.ru

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы будущий станок надежно выполнял свои функции, понадобится простой набор инструментов:

  • дрель;
  • болгарка;
  • метчики;
  • аппарат для сваривания;
  • гаечные ключи;
  • плашки.

Дрель

Дополнительно потребуется двигатель. Оптимальным является вариант двигателя мощностью 2 кВт. Рекомендуется приобретать однофазные или трехфазные двигатели для таких станков.

Необходимыми элементами будущего агрегата являются:

  • листовая сталь 3 мм в толщину;
  • подшипники 204;
  • 2 шкива;
  • металлический уголок;
  • вал.

Любой самодельный механизм необходимо подгонять под свои запросы и чертежи. Отдельное внимание мастером уделяется технике безопасности. При работе с отрезными агрегатами особо уязвимой частью тела являются руки, которые легко повредить, пренебрегая простыми правилами безопасности работы.

Дисковые отрезные аппараты

На практике мастера изготавливают станки трех разновидностей: ленточные, маятниковые, дисковые. Первый тип сложнее всего изготовить в рамках домашней мастерской. Оптимальным вариантом считается станок для резки металла дискового типа.

В состав таких агрегатов входят:

  • отрезной диск;
  • маятник;
  • рабочий стол;
  • электрический двигатель;
  • механизм привода.

Для стандартной мастерской достаточная мощность используемого двигателя — 1,5 кВт. Мощность электродвигателя зависит от типа используемого металла. Если при работе используется металл с тонкими стенками, то мощности 1,5 кВт для такого двигателя будет достаточно. Для проведения частых работ по резке труб из профиля понадобится агрегат мощностью 3 кВт.

Важным показателем двигателя является количество оборотов, которые он совершает в процессе нарезания металлической детали. Рекомендуемое число оборотов составляет не меньше 3000 в минуту. При низких оборотах электродвигателя отрезной диск не в состоянии работать оптимально.

Особое внимание необходимо уделять диаметру используемого круга. Мастера советуют выбирать круги диаметром 300-350 мм при мощности электродвигателя 2 кВт. При указанных параметрах рекомендуемое количество оборотов двигателя составляет 3000-4400 оборотов в минуту. При увеличении показателя круг разрушается, а при низких оборотах он быстро перегревается и стирается.

На что обратить внимание

Значение имеет выбор механизма привода. С этой задачей хорошо справляется ременная передача. Для ее изготовления понадобятся 2 шкива, имеющие один размер. Первый шкив фиксируется на приводном валу отрезного круга, второй — на валу электродвигателя. Вал устанавливают на двух подшипниках.

Чтобы ремень не проскальзывал, и сохранялось необходимое натяжение, необходимо закрепить электродвигатель в тыльной части маятника. Крепеж делается на 4 болтах.

К маятнику предъявляются свои отдельные требования. Он должен быть:

  • сбалансированным;
  • хорошо сваренным;
  • двигаться перпендикулярно относительно рабочего стола.

Маятник крепится на двух вертикальных стойках. Каждая стойка имеет прорези, куда вставляется втулка диаметром 11 мм. Стойки изготавливаются из металлического квадрата размером 40*40 мм. Оптимальная высота — 90 мм.

Требования к рабочему столу конструкции

Отрезной агрегат должен иметь рабочий стол оптимальных размеров. Необходимые параметры составляют: 701*1000*900 мм. Стол сваривается из уголка размером 25*25 мм, после чего покрывается листом из стали, имеющим толщину 3 мм. В листе заранее делаются прорези в месте вращения круга.

На рабочем месте закрепляется струбцина с поворотным прижимом и поворотный упор. Подобный самодельный механизм позволяет нарезать изделия под углом и перпендикулярно.

Любой отрезной аппарат по металлу требует при его монтаже соблюдения ряда условий:

  • требуется регулировка угла вращения (его расположение должно быть перпендикулярным относительно поверхности рабочего стола);
  • мастеру необходимо защитить свои руки от повреждений, установив кожухи вокруг диска и вращающихся элементов;
  • важно заранее рассчитать вращательную скорость круга;
  • снабдить рукоятку аварийной кнопкой остановки, которая при нажатии руки моментально останавливает работу всего механизма;
  • усилие подачи круга расположить в зоне реза.

Порядок действий при самостоятельном изготовлении станка

Любой станок, с помощью которого имеется возможность нарезать металл, собирается по схеме:

  1. подготовка защитных кожухов, предназначенных для установки на приводной ремень;
  2. установка мотора с применением приводного ремня в качестве соединительной детали между двигателем и валом;
  3. изготовление вала для закрепления на нем шкива и отрезного диска (узел собирается и монтируется на маятнике, в качестве которого выступает верхняя часть конструкции);
  4. изготовление вала для крепления на нем маятника;
  5. изготовление станочной рамы, на которой предполагается крепить металл для обработки и уловитель искр;
  6. маятник фиксируется на раме;
  7. монтируется электропроводка;
  8. аппарат запускается в тестовом режиме для проверки качества сборки.

Особенности сборки аппарата на основе болгарки

В условиях мастерской имеется возможность осуществить сборку самодельного отрезного станка по металлу на основе болгарки. Потребуются инструменты и материалы:

  • швеллер;
  • пусковое реле;
  • несколько профильных труб с квадратным или прямоугольным сечением;
  • вал;
  • педаль управления;
  • лист из металла для рабочего стола;
  • пружина;
  • металлический уголок;
  • два подшипника.

В отличие от станка дискового типа, работа такого аппарата имеет более точный результат. Процесс сборки очень совпадает со сборкой дискового, но имеет ряд особенностей:

  • изготавливаются каркасные детали;
  • обустраивается шарнирное соединение на маятниковом рычаге;
  • изготавливается кронштейн в форме буквы «П», в котором делаются отверстия для монтажа редуктора шлифмашинки;
  • изготавливаются планки с хомутами, за счет которых болгарка закрепится на маятнике;
  • сваривание хомута, кронштейна и режущего инструмента (альтернативой может стать использование резьбового соединения для монтажа указанных элементов);
  • прессовка в опоры подшипников;
  • прессовка подшипников на вал с двух сторон;
  • сварка маятника на краю рабочей платформы с обязательным отступом от края на 0,5 см;
  • монтаж болгарки и защитного кожуха;
  • установка возвратной пружины.

После установки всех элементов конструкции станок запускается в пробном режиме. Дополнительно потребуется подогнать паз под инструмент и установить опоры, с помощью которых крепится обрабатываемый металл.

На заключительном этапе работ станок покрывают эмалью. Она обезопасит агрегат от неблагоприятного воздействия ржавчины.

При работе с болгаркой мастеру необходимо защищать руки и глаза от воздействия искр. Любые работы проводятся в защитных рукавицах и в маске.

Источник: promzn.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.