Перейти к содержанию
Ninth Soul

Циркулярный стол (круглопильный стол)

Рекомендуемые сообщения

Дата: (изменено)

Ранее я уже описывал конструкцию английского колеса и трёхвалкового гибочного устройства в ветке законченных проектов, а сейчас хочу поделиться информацией по ещё не законченному проекту. Надеюсь сделанные мною ошибки помогут людям не совершить подобных при изготовлении своих приспособлений.

 

Циркулярка

Начну с того, что циркулярный стол мне понадобился в связи с возросшей потребностью обработки древесины. Ручная циркулярная пила уже не справлялась со своей задачей и мне нужен был более универсальный инструмент. Первым делом мной как обычно был прозондирован интернет на предмет стоимости готовых решений и имеющихся самоделок.

Увы, проснувшаяся во мне жаба и семейный бюджет не позволили мне приобрести станок типа б/у Ц6 или JTS-315SP стоимостью от 36 т.р., а разумный человек не позволил купить станок за 8 т.р. типа Корвет-10М по простой причине - не для моих объёмов и условий работы. Поэтому было решено попробовать свои силы в изготовлении циркулярного стола.

 

Первая и главная ошибка

Первая и главная ошибка - я не стал делать расчёт конструкции, а подошёл к вопросу умозрительно. В связи с этим проект затянулся. Осознание проблемы пришло не сразу, а после 3 попытки сделать механизм подъёма диска. Сейчас приходится ломать голову, как не меняя имеющейся конструкции реализовать предъявляемые к ней требования.

 

ТЗ

Техническое задание даёт понимание требований к конструкции. В отсутствии ТЗ можно нагородить очень много, после чего будут проблемы с дальнейшей реализацией и бюджетом проекта в целом.

Итак вот требования к конструкции:

  1. Максимальная высота распиливаемой заготовки 100 мм (150 мм если позволит бюджет)
  2. Максимальный размер листа плоской заготовки умещающийся на столе (1000 х 1000 мм)
  3. Механизм подъёма должен быть линейный (необходимо для того, чтобы при смене диска на больший или меньший диаметр не требовалось применять ручной измерительный инструмент в момент выставления высоты (глубины реза))
  4. У меня имеются насадные фрезы, которые я хотел бы использовать в качестве режущего инструмента вместо диска пилы для изготовления профилей, пазов и выемок
  5. Должен присутствовать механизм поворота плоскости резания (для соединений на ус и снятия фаски)
  6. Должен присутствовать параллельный упор
  7. Конструкция должна быть предельно простой
  8. Конструкция должна быть технологичной. Соответственно должны применяться стандартные профили, узлы и металлоконструкции широко доступные в продаже. А функционал конечного изделия должен быть максимально возможным
  9. Цена конечного изделия вместе с работой не должна превышать половины стоимости профессионального станка (в общем следует уложиться в диапазоне 18-25 т.р.)

 

Конструкция

Двигатель

С заданием всё понятно, остаётся разобраться с конструкцией. В наличии на начало работ у меня уже было несколько хлыстов трубы 50х25х2, немного старых, но ещё рабочих подшипников, пару кусков 50 уголка и несколько разнокалиберных кусков стального и алюминиевого кругляка, а самое главное у меня уже был готовый ходовой винт с гайкой доставшийся от какого-то механизма снятого со старого медицинского аппарата. Сперва я озадачился выбором типа двигателя для будущего станка. Не долго думая опять заглянул в интернет посмотрел мощность двигателей на промышленных станках. Так для Ц6-2 она составляет величину порядка 4 кВт, при максимальной высоте распиливаемой заготовки 400 мм. Частота вращения диска Ц6-2   3 000 об/мин. Мною было решено использовать пильный диск диаметром от 300 мм (здесь следует учитывать, что шпиндель, столешница и элементы крепления украдут часть полезного размера диска осуществляющую рез и от всего размера полотна работать будет только 1/3) с максимальной частотой 5500 об/мин. Следовательно необходим двигатель со следующими параметрами:

  1. Мощность не менее 1,5 кВт (3 ф асинхронный)
  2. Частота вращения из номинального ряда от 3000 до 4500 об/мин

Оптимальным вариантом стал АИР80МВ2 мощностью 2.2 кВт (что обеспечивает некоторый запас), частота вращения 3000 об/мин, рабочее напряжение 380 в - 3 ф.

 

Конструкция рамы и подъёмного механизма

Первый вариант

На данном этапе, после выбора двигателя я произвёл обмер конструкции последнего и начал разработку механизма подъёма пильного диска. Я мониторил интернет на предмет устройства направляющих обеспечивающих хорошую фиксацию подъёмника и лёгкость перемещения, а так же простоту изготовления. Мне попадались самые различные конструкции, но наиболее качественно выполняющими свою работу оставались направляющие с подшипником скольжения или ШВП, которые либо нужно делать долго и нудно, либо покупать. В итоге было решено сделать направляющие из прямоугольно трубы, а каретку посадить на специально выточенные колёса без подшипников на простой стальной втулке. Скажу сразу - эта затея отняла у меня ещё 6 - часов работы и несколько кусков материала.

Вот первая конструкция и выточенный мною ролик. Таких роликов было всего 4. Крепились они через пластины с проставками.

1.thumb.jpg.87123199fca9d0af8b2a84898e3035d5.jpg2.thumb.jpg.c183d76c312f3fd763d91158bd8d910f.jpg3.thumb.jpg.32c087a744c963da00471a61c5c3b29d.jpg4.thumb.jpg.89ebbd1999533f6b8a1688305a1008a0.jpg5.thumb.jpg.8ed5684ee2118758639b6c6cf3c902f2.jpg

 

Результат увы отрицательный. Практика показала, что трение боковых стенок роликов о поверхность трубы слишком велика и усилия необходимые для их вращения при перемещении каретки оказываются большими. Руками подъёмная каретка двигалась очень тяжело, а местами подклинивала. Дополнительный припуск по боковым поверхностям роликов давал слишком большой люфт, который отразился бы на качестве реза диском. Механизм фиксации роликов на каретке так же неудачен в связи с отсутствием возможности создать необходимый натяг руками. Эта конструкция была разобрана и признана как не жизнеспособной.

Вариант второй - рабочий

Честно говоря мне до конца не верится, что такая конструкция работает, по одной простой причине - необходима высокая точность сборки и качество поверхности трубы направляющей, для обеспечения лёгкости перемещения и устранения люфта каретки. Сейчас могу сказать, что при должном подходе реализовать данную конструкцию вполне реально.

6.thumb.jpg.fe00a20d574dd6128ff9e07bdbfc3b4b.jpg7.thumb.jpg.a02bba1c11bc915513efe714e7720c42.jpg8.thumb.jpg.482bc7a9a21426fed97fba2e84294820.jpg9.thumb.jpg.3382b80204a29e2621dc9722957ca431.jpg10.thumb.jpg.236d9e42419cac681a987e7860469ed6.jpg11.thumb.jpg.0116968a305dcbe1c49686229a5f7c4f.jpg12.thumb.jpg.ac9eaea71e69c461b28bc2df5fbbd937.jpg13.thumb.jpg.d1b2b3d2479e2cb7543bce8b0d177161.jpg

Представленная конструкция не нова и она присутствует в том или ином виде на просторах интернета, однако основной её особенностью является отсутствие эксцентриков обеспечивающих натяг и фиксацию механизма на направляющих. Здесь их роль играют винты на внутренней стороне подвижной рамки с двигателем (последнее фото слева). Как видно одна часть каретки изготовленная из уголка и 4-х подшипников приваривается непосредственно к внутренней раме, а вторая часть остаётся свободной. Для минимизации люфта в подвижной каретке внутрь съёмного уголка были вварены 2 бобышки с внутренним отверстием соответствующим диаметру натяжных болтов. Затем вся конструкция из внешней и внутренней рамки собирается, а между ними вставляется съёмный уголок с подшипниками. Затем осуществляется натяг болтами, а по достижении контакта всех подшипников с поверхностью направляющей трубы фиксация контрогайками. Каретка ходит плавно и ровно по всей длине направляющих.

 

 

Передача

По ТЗ двигатель должен передавать осевой момент вращения на шпиндель с чуть большей частотой, чем та на которую рассчитан сам двигатель - это позволит увеличить производительность работы и несколько повысит чистоту кромки отпиливаемых деталей. Соответственно нужна система повышения частоты вращения. Это можно реализовать двумя способами: частотное управление приводом; редуктор (коробка передач).

Первый вариант сложен, а с учётом стоимости инвертора (для меня) дорог. Второй вариант оптимальный. В качестве устройства передачи вращающего момента было решено использовать клиноременную передачу. Вот тут я совершил вторую свою ошибку - решил, что изготовить шкивы для такой передачи не составит труда. Оказалось это операция достаточно сложная. Сложность связана с требованиями к шероховатости внутренней поверхности ручейков шкивов, которую я не смог обеспечить и отсутствием измерительного инструмента позволяющего точно расточить посадочный диаметр. Все эти ошибки стоили мне двух кусков стальной болванки диаметром 100 и 50 мм, а самое главное 4-х часов времени. В итоге стоимость попыток изготовления сравнялась со стоимостью имеющихся в продаже шкивов с посадкой тапербуш, которые были в дальнейшем мною куплены. Тут я отклонился от одного из своих главных условий - технологичность, а итоговую стоимость данного узла увеличил в 2-е, что так же ударило по итоговой стоимости.

Изменено пользователем Ninth Soul
орфография

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Механизм подъёма

Данный механизм переживает уже - 3 переработку. Это оказался самый сложный для меня узел. Начну с того, что я сразу отказался от таких вещей как ромбовидный домкрат или поворотный механизм подъёма из-за люфта и невозможности линейного регулирования высоты диска. На фото ниже представлен первый вариант. Увы я забыл поставить винт на место перед тем как начал фотографировать, поэтому место расположения винта указал красной линией. 

14.thumb.jpg.ca34562a1da2f37518b9dc9db6550b99.jpg

Для этого механизма была специально выточена втулка фиксирующая нижний подшипник винта. Недостатком механизма стало расстояние до рук. Дело в том, что каретка вместе с винтом располагается глубоко под столом почти в его середине, а винт надо вращать. Сначала хотел сделать ременную передачу с помощью резинового пассика, однако усилия необходимые для подъёма суммарного веса каретки оказались слишком большими. Ременная передача меня тоже не устраивала - надо сильно натягивать, а цепную придётся делать (искать звёздочки, посадочные валы и т.д. и т.п. (трудоёмко)). Было решено нарастить трубы и переместить тем самым сам винт ближе к рукам. Решено - сделано. Сварен стол и закреплен привод.

15.thumb.jpg.abb5c212c3a389d277ef80f6941131bf.jpg16.thumb.jpg.35d2c288f6f49d1d0f1cb097030c0711.jpg

Результат меня не порадовал. Из-за большого расстояния от центра приложения усилий верхнее плечо отгибает. Разница между расстоянием в области винта и противоположного края плеча при подъёме каретки составила порядка 5 мм. Видимо где-то присутствует хороший люфт. Попытка усилить механизм раскосами результата не дал. Люфт скорее всего в каретке или узле крепления двигателя к поднимаемой рамке. Сейчас думаю что делать и как быть. Призываю не равнодушных чипмейкеров дать хороший совет в плане организации механизма подъёма. Сейчас я всё же склоняюсь к механизму со звёдочкой и винтом прямо под двигателем.

 

Шпиндель

Не долго думая вырезал в прямоугольной трубе отверстия под стягивающие винты и ось шпинделя. Изготовил шайбы проставки для фрез и дисков разной ширины. Изготовил гайку фиксирующую диски и фрезы. Из 100 кругляка на токарном расточил посадочные крепления подшипников и запрессовал их. Ниже приведена модель шпинделя в сборе и фото изготовленных фиксаторов подшипников.

22.thumb.jpg.06389187c1c593a25756cb583becc1e8.jpg17.thumb.jpg.708cdc103db6f57189b298b52dd54c5b.jpg18.thumb.jpg.c96f1ae9001a15dc288f9cb7d6603516.jpg19.thumb.jpg.9c9c72c185a32e11b47ce6a7b00ed932.jpg20.thumb.jpg.99696132f7eb59040eb14d79847ab8f6.jpg21.thumb.jpg.43984e0a7ac4078dd6b8e11299c677e6.jpg

Побежалость - это следы работы болгарки с помощью которой снималась лишняя часть материала. После болгарки торцы обрабатывались в токарном.

На этом пока всё. Буду ждать ответов или постепенно двигаться дальше. 

 

Изменено пользователем Ninth Soul
дополнение картинкой

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сразу видно человека, который работает в первую очередь с металлом :) У станков по металлу работа "по приборам" - основной режим. По дереву же оно обычно не особо удобно, поэтому, например, даже на дорогих профессиональных станках нет шкал для установки вылета диска. Диски могут быть разных диаметров, размер диска плывет при заточке, нередки ситуации, когда надо подогнать деталь и пилить приходится немного не в размер, по месту... Для установки вылета стандартно измеряют собственно вылет над столом, используя что есть под рукой - от стандартного столярного угольника до специальных глубиномеров, как на картинке

d6bf6a.jpg

 

Описываемая же конструкция регулировки вылета не слишком хороша из-за возможных люфтов и нежесткостей, что будет заметно при пилении больших тяжелых заготовок, особенно с внутренними напряжениями. Для эксперимента попробуйте поставить диск, упереть в него микрометрический индикатор и понажимать на диск вбок. Для плотницких работ болтанка и уплывание размера даже на 0.5-1 мм не критична, но желание сделать точную регулировку вылета наталкивает на мысль что предполагаются и столярные работы, а в этом случае точность и чистота реза важны. Например, на нормальной по качеству торцовке с хорошим острым диском срез получается чуть ли не зеркальным, даже без шлифовки можно обойтись.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

IS, благодарю за ответ. Да вы очень хорошо подметили, я действительно преимущественно работаю с металлом. Судя по вашему ответу вы имеете опыт работы с деревом. У меня в связи с этим к вам пару вопросов.

IS, хочу вас попросить поделиться знаниями. 

Начну с того, что действительно предполагаю столярные работы, в частности распил соснового, дубового, возможно букового массива и слэбов, а так же фанера. ЛДСП, ДСП, ОСП не особо интересуют, однако не исключаю такую возможность. В связи с этим меня беспокоят ваши слова о жёсткости и люфтах. Если у вас есть книга или данные полученные из вашего опыта по допустимым отклонениям инструмента, пожалуйста приведите их, чтобы можно было адекватно оценить возможность работы с данным станком и промерить его параметры. 

 

Так же хочу попросить вас о рекомендации производителя и типа полотен для распила фанеры и массива (предполагаю, что они могут немного отличаться). Массив до 100 мм, фанера до 24 мм.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Прямо сейчас под рукой справочных данных нет, но существуют книги и ГОСТы по нормам точности для деревообрабатывающих станков. Правда, там прописаны отклонения, биения и прочие измеряемые параметры, но не требования к жесткости конструкции. Раз конструкция уже сделана, проще всего будет оценить работу опытным путем. И в случае проблем приделать готовый шпиндель на другой механизм подъема.

По опыту работы - функция установки вылета диска нужна постоянно, так как возможность регулировки улучшает качество реза и повышает безопасность. Наклон же диска нужен гораздо реже, причем при отсутствии наклона можно выкрутиться креплением заготовки под углом на каком-либо приспособлении, которое протаскивается по столу. Так что возможностью наклона диска можно пожертвовать, если ее наличие сильно усложняет конструкцию.

Классический механизм пилы с подъемом и наклоном показан здесь http://woodtools.nov.ru/books/tablesaw/saw_p007.htm

 

Для продольного распила (допустим, роспуск брусьев на доски) нужен диск с небольшим числом зубьев. Для поперечного, а также для фанеры, нужен многозубый диск. Есть универсальные диски, для большинства работ они подойдут. Но, например, при больших объемах продольного пиления все же лучше подходящий именно для такой работы диск, при этом производительность будет выше. Вообще обычно производители прямо указывают назначение диска. Единственно, не надо брать диски с отрицательным углом наклона зубьев - они дают чистый рез на торцовочных пилах, но на настольных поднимают заготовку, не давая при этом каких-либо преимуществ. Если на диски не жалко денег, можно взять, например, CMT или Freud. Если нужен бюджетный вариант, можно посмотреть на Атаку - качество сносное.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Долго сомневался в необходимости функции поворота дисковой пилы. После слов IS решил эту функцию не реализовывать, а жёстко зафиксировать подъёмную каретку. Возможность включения этой функции в конструкции всё ещё присутствует.

В связи с уходом от поворота каретки, последняя была тщательно выставлена по уровню и жёстко связана с рамой двумя раскосами из труб. 

DSC07386.thumb.JPG.62c37e0f9ef3bceb0778e161327a0560.JPGDSC07387.thumb.JPG.8cae917045f1b7794df581674272963a.JPGDSC07388.thumb.JPG.6622e4f90b4c2f07e94202b2db0acc54.JPGDSC07389.thumb.JPG.7d43704b9b39dae34c8f97e609e30335.JPG

Далее приступил к подъёмнику. Механизм переделываю уже в 3 раз. Теперь ходовой винт стал короче на 120 мм, а вся конструкция перенесена в пространство между пильным диском и шкивом двигателя. В нижней части подвижной каретки пришлось дополнительно вварить трубу. Она обеспечивает жёсткость каретки и место крепления нижнего подшипника ходового винта. На нижнем конце ходового винта нарезана резьба для контрогайки и посажена звёздочка. У соседей позаимствована цепь и второй экземпляр звёздочки.

DSC07383.thumb.JPG.93a88121228f39b17e789baf4dc32bec.JPGDSC07384.thumb.JPG.1699e67d42155033f182ff7a7dd850cd.JPGDSC07385.thumb.JPG.f99bbc3cd882ce05bca043a29970eb37.JPG

На этом пока всё. На следующей неделе планирую закончить механизм подъёма. Хочу использовать привод стеклоподъёмника для вращения ходового винта через цепь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

На этой неделе

Изменено пользователем Ninth Soul

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На этой неделе удалось сделать совсем немного.

Я отпилил кусок винтам М6, который находился в нижней части механизма каретки со звёздочкой за ненадобностью. Затем приделал старый стеклоподъёмник, который давно валялся у нас на работе без дела.

DSC07409.thumb.JPG.59a3976c8d64afd1db9bc891c6aac734.JPG

Опробовал механизм подъёма, чтобы убедиться в его работоспособности. В качестве источника использовал зарядник от автомобильного аккумулятора. Ток потребления при напряжении 12 вольт составил порядка 1 ампера.

Затем установил микропереключатели ограничивающие высоту подъёма всего механизма, а так же установил полотно диаметром 300 мм.

DSC07411.thumb.JPG.9a9e625315d5661da5fc86ba13c70d8e.JPGDSC07414.thumb.JPG.9d616ab8cacc0243e7a83bfc48e5d566.JPG

В итоге, после всех изменений в конструкции, вылет полотна не превышает 80 мм над потенциальной поверхностью стола. Для оценки вылета, использовался кусок фанеры толщиной 12 мм брошенный на раму. Ещё есть запас механизма подъёма, позволяющий установить полотно диаметром 400 мм. Тем самым можно увеличить вылет полотна на 50 мм, что позволит пилить за один проход без переустановки заготовки высотой 130 мм в пике.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Дикая нехватка времени сказывается на скорости постройки стола. За эту неделю удалось тоже не очень много. На следующей неделе выложу схемы и только через неделю планируется первый пуск двигателя.

К сожалению мне не удалось доехать до ближайшего магазина промышленных электротоваров и купить автомат защиты для двигателя. Из того, что мне удалось найти у себя на работе не подходило по номиналам. Двигатель при перегреве или КЗ просто не отключится с такими автоматами.

DSC07417.thumb.JPG.88ac08415c3cf590306a19b256d9f6d1.JPG

К тому же у автомата справа как оказалось время от времени залипали контакты при проверке. Поэтому придётся покупать новый трёхполюсник с номиналом 6А.

Пока искал автоматы наткнулся на пускатель ПМЕ 200, который и было решено использовать для пуска двигателя. После, настало время корпуса для щитка. Вообще я изначально думал изготовить щиток из кусков листового металла, который давно лежал у меня за станком, но шеф на работе проходя мимо сказал, что с последнего монтажа у нас остался не использован короб, уже покрашенный и в сборе с крышкой. Так как на работе его нигде не планировали использовать, то он перешёл в мои руки. Но тут возникла другая проблема ПМЕ 200 по своим габаритам был слишком велик для имеющегося корпуса щитка. Тогда шеф выручил меня ещё раз и достал с полки сильно запылившийся пускатель ПМЛ снятый со старого аппарата, коих уже не выпускают и не используют. ПМЛ-ка прекрасно подошла по своим размерам. Его пришлось перебрать и хорошенько почистить контакты. От длительной работы контактные площадки обрели глубокие рытвины и хороший налёт окислов. На фото ниже приведены фото уже обвязанного пускателя и источника питания привода подъёмника.

DSC07415.thumb.JPG.948cc52ed5daa0550f407611ac575b63.JPGDSC07416.thumb.JPG.cb6128b634f96238c5be8e3a3816f6d7.JPG,

В правом верхнем углу стоит ПМЕ, а на пластине корпуса от аппарата собрана простая схема пуска двигателя из ПМЛ. Так же на фото можно видеть кнопки-грибочки которые я приготовил для запуска и останова двигателя. Их расположение я ещё не продумал. Может установлю в короб, а может поставлю на боковую стенку станка. Так же я приготовил две кнопки автомобильного стеклоподъёмника, которые будут пускать двигатель привода подъёма дисковой пилы. Схему как обещал приведу на следующей неделе.

Отдельно скажу о низковольтном блоке питания привода подъёмника. Изначально я планировал реализовать схему с защитой от включения дискового полотна при включении подъёмника. Она так же должна была обеспечивать отключение силового двигателя при нажатии кнопки подъёмника, однако отсутствие дополнительной пары замыкающих/размыкающих контактов на ПМЛ (на ПМЕ они есть) заставили меня отказаться от этой идеи. Придётся в обязательном порядке следовать инструкции техники безопасности и отключать главный двигатель при перенастройке высоты подъёма диска. Возможно я всё-таки реализую эту защиту, но чуть позже. Теперь о самом блоке. Блок покупать не хотелось, к тому же у меня дома завалялся 15-вольтовый источник питания на 1 А переменного тока от какой-то прибора, который давно закончил свой срок работы. Его-то я и использовал в своих целях. Нашёл на работе в отходах кусок текстолита размером 150 мм х 70 мм и пластинку из 1 мм алюминия. От пластинки отрезал небольшую полоску с ушками и согнул её по форме трансформатора, который выковырял из пластикового корпуса блока питания. Закрепил сию конструкцию на пластинке текстолита. В ней сделал два отверстия - одно под диодный мостик на 2 ампера, а второе под крепление сглаживающего конденсатора. Конденсатор поставил на 220 мкФ - 160 Вольт (из того, что было под рукой) и закрепил с помощью бандажа для силового кабеля, предварительно обернув кусочком резины от камеры автомобильного колеса. Ну и сделал обвязку из кусочков провода, коих у нас на работе остаётся после монтаже достаточно много.

После сборки низковольтного блока питания последний был подключен ко входу пускателя и сделана остальная обвязка. Так же были установлены клеммные колодки.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.