1. В качестве введения...
Публикация относится к категории "сделай сам из того, что найдешь в хозяйстве". Не знаю, как у вас, а у меня с пилами типа "болгарки" (УШМ), "циркурялки" (циркулярная пила) и прочим инструментом, который во время работы нужно удерживать в руке, постоянные проблемы.
Прицелился со всех сторон, отпилил... смотришь - криво!!! Ну как так!?
Вроде бы руки растут из нужного места, о вот сколько я "болгаркой" не пилил, ровный рез под прямым углом не получался никогда! Всегда рез уводит в ту или иную сторону, а доводить торцы у профильной трубы после каждого реза дело вообще неблагодарное.
Идеалист во мне не засыпает никогда, поэтому, если стоит задача напилить детали в размер, то они должны быть напилены в размер и никак иначе!
У меня в планах было сварить слесарный верстак для мастерской, и для сборки конструкции очень хотелось иметь металлический профиль, напиленный в размер и под прямым углом.
Точный раскрой - залог успеха!
Чем точнее будут нарезаны элементы профильной трубы, тем проще будет выдержать геометрию конструкции верстака, углы и не придется мучиться с перекошенной конструкцией во время сварки.
Исходя из всех этих соображений я решил, что мне проще изготовить отрезной станок и разместить на нем УШМ, чем доводить до ума каждый рез.
2. Концепция проекта.
Идея проекта была такова - найти крепкое и ровное основание, которое будет выполнять роль станины для крепления всех деталей станка и установки распиливаемых металлических профилей. "Болгарку" следует разместить с помощью какого-нибудь крепления на некотором подвижном блоке, который для удобства назовем подвижный суппорт. Для обеспечения продольной подвижности суппорта нужен будет вал или валы и соответствующие им линейные подшипники. Диаметр направляющего вала/валов нужно выбрать подходящим, чтобы избежать их прогиба. Для крепления вала или валов потребуются монтажные стойки, а для безопасной прокладки электропроводки потребуется гибкий кабель-канал.
В целом, концепция проекта ясна. Остается дело за малым - определиться с размерами и реализовать все это на практике. Для изготовления крепежных элементов я решил использовать 3D-принтер.
3. Станина.
В качестве крепкого и ровного основания я использовал верхнюю крышку от деревянного ящика. Я не знаю, что это за ящик и откуда он взялся - он просто был в моем хозяйстве. Ящик жутко крепкий и изготовлен из какой-то специальной фанеры, пропитанной неведомо чем (вероятнее всего эпоксидной смолой). Хранилось в этом ящике что-то из военного оборудования. В общем, неубиваемый крепкий ящик, который я разобрал. Крышку этого ящика я и использовал в качестве станины.
Разумеется, что если кто-то из читателей захочет повторить подобный проект, то такой ящик он не найдет. Поэтому я могу рекомендовать что-то типа ламинированной фанеры толщиной порядка 18 мм, пропитанной эпоксидным компаундом. Это крепкая и ровная основа на которой можно мастерить различные станочные конструкции. У меня уже был опыт применения подобной фанеры для станков ЧПУ и я смело могу ее рекомендовать.
4. Стойки для направляющих валов.
Немножко подумав становится очевидно, что направляющих валов должно быть как минимум два, иначе подвижный суппорт, на котором размещена "болгарка", будет вращаться вокруг вала и пропил не получится перпендикулярным к опорной плоскости.
Стойка для направляющих валов выглядит следующим образом.
3D-модель стойки для направляющих валов доступна для скачивания.
А вот так крепежные стойки для направляющих валов выглядят после печати.
Стоек требуется 2 (две) штуки, они спроектированы под шлифованные полированные валы диаметром 16 мм для станков ЧПУ.
По моим подсчетам жесткости двух стальных валов диаметром 16 мм должно хватить для удержания "болгарки" на выбранной мною длине.
На одну из стоек не хватило пластика и пришлось оперативно осуществлять его замену, поэтому одна из стоек получилась с переходным цветом.
Вдоль направляющих валов должен перемещаться подвижный суппорт, к которому в свою очередь с помощью хомутов будет закреплена "болгарка".
5. Подвижный суппорт.
Конструкция подвижного суппорта не так проста, как кажется.
Суппорт должен свободно перемещаться вдоль направляющих валов, а также обеспечивать вращение хомута, удерживающего УШМ, без люфтов, биений и перекосов.
В центральной части подвижного суппорта я установил подшипники 608zz. Они обеспечивают безлюфтовое вращение хомута, удерживающего УШМ.
Все предельно жестко и при этом подвижно!
3D-модель подвижного суппорта доступна для скачивания.
Внешний вид подвижного суппорта, напечатанного на 3D-принтере, представлен ниже.
Для обеспечения максимальной линейности и минимизации возможных люфтов, я использовал линейные подшипники LMK16UU для цилиндрических валов диаметром 16 мм.
6. Хомут для удержания УШМ.
Хомут для удержания и вращения УШМ состоит из двух частей.
- Главный хомут;
Главный хомут имеет упорную поверхность, которая прижимается к подшипнику качения в подвижном суппорте, что позволяет осуществлять вращение УШМ без люфтов и перекосов.
3D-модель главного хомута доступна для скачивания.
- Прижимной хомут.
3D-модель прижимного хомута доступна для скачивания.
Конструкция подвижного суппорта такова, что в сочетании с хомутами для удержания и вращения УШМ, мы получили механическую систему, позволяющую делать длинный продольный и главное РОВНЫЙ РЕЗ!
7. Размещение на станине.
Как вы понимаете, дальше - дело техники! Аккуратно размещаем напечатанную конструкцию на станине, размечаем крепежные отверстия и все жестко фиксируем.
Для удобства работы я добавил разъем для подключения сетевого питания, который спрятал в защитный бокс.
3D-модель бокса для разъема сетевого питания доступна для скачивания.
Все сетевые провода проложил в гибком кабель канале, который тоже напечатал на 3D-принтере.
3D-модели элементов гибкого кабель-канала доступны для скачивания.
Выключатель питания также был спрятан в защитный бокс и закреплен на станине.
3D-модель защитного бокса для переключателя сетевого питания доступна для скачивания.
8. Достигнутые результаты
Внешний вид собранного самодельного станка представлен на фото ниже.
Для удобства работы я добавил немного оснастки:
- сделал перпендикулярный упор для быстрого распила под углом 90°;
- сделал фиксированную разметку под распил детали под углом 45°;
- купил низкопрофильные станочные тиски фирмы WILTON для фиксации деталей, которые неудобно или опасно держать рукой во время работы.
При изготовлении слесарного верстака все детали были напилены на этом самодельном отрезном станке, если его можно так назвать.
Стоит отметить, что я получил огромное удовольствие от чистоты реза профильной трубы и перпендикулярных углов после распила.
Сходимость углов поперечного распила представлена на фото ниже.
Таким образом у меня получился очень функциональный инструмент, позволяющий делать ровные торцевые резы, резы под необходимым углом, а также длинные продольные резы и многое другое!
P.S. Тот самый верстак, ради которого все затевалось, на фото ниже.
Также на базе верстака был изготовлен фрезерный стол для различных работ с деревом.