Ремонт электромагнитной плиты шлифовального станка своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 18.09.2024

На плоскошлифовальных станках широко применяют электромагнитные плиты. Обрабатываемые стальные детали, расположенные на таких плитах, удерживаются во время обработки силами магнитного притяжения плиты. Электромагнитное закрепление имеет преимущества по сравнению с зажатием в кулачках. Включая ток, можно сразу закрепить много деталей, расположенных на поверхности плиты.

При электромагнитном закреплении может быть достигнута большая точность обработки, так как заготовка при нагреве в процессе обработки не сжата с боков и может свободно расширяться. При электромагнитном закреплении имеется возможность обрабатывать детали с торца и сбоку.

Однако электромагнитное закрепление не обеспечивает таких больших усилий, как при зажатии посредством кулачков. В случае аварийного перерыва в питании обмотки электромагнитной плиты происходит срыв детали с ее поверхности. Поэтому электромагнитные плиты не применяют при больших силах резания. Кроме того, стальные детали, обработанные на электромагнитных плитах, часто сохраняют остаточный магнетизм.

Электромагнитная плита (рис. 1) имеет корпус 1, изготовленный из мягкой стали, днище которого снабжено полюсными выступами 2. Сверху наложена крышка 3, у которой участки 4, расположенные над полюсами, отделены прослойками 5 из немагнитного материала (сплав свинца и сурьмы, оловянные сплавы, бронза и др.).

При пропускании постоянного тока через катушки 6 все участки наружной поверхности крышки (зеркала), окруженные немагнитными прослойками, являются одним полюсом (например, северным); вся же остальная поверхность плиты — другим полюсом (например, южным). Обрабатываемая деталь 7, перекрывающая в любом месте немагнитную прослойку, замыкает магнитный поток одного из полюсов 2 и поэтому притягивается к поверхности плиты.

Для закрепления небольших обрабатываемых деталей расстояние между полюсами 2 желательно делать как можно меньшим. Однако это осуществить трудно, так как между полюсами должны быть размещены витки двух катушек 6. Поэтому для закрепления мелких деталей применяют электромагнитные плиты с пазами, заполненными немагнитным материалом (рис. 2).

Эта плита имеет только одну катушку 2. Корпус 1 плиты накрыт толстой стальной крышкой 3 с близко расположенными немагнитными пазами 4. При размещении на поверхности плиты небольшой обрабатываемой детали 5 часть магнитного потока катушки замкнется через крышку 3 ниже пазов, а часть его, огибая немагнитный паз, перекрытый деталью 5, пройдет через деталь, обеспечивая ее притяжение. Так как через деталь проходит только часть магнитного потока, сила притяжения этих плит ниже, чем у плит, имеющих сквозные прослойки.

Кроме электромагнитных плит, предназначенных для возвратно-поступательного движения, широкое распространение получили вращающиеся электромагнитные плиты, обычно называемые электромагнитными столами.

Рис. 1. Электромагнитная плита

Рис. 2. Электромагнитная плита для мелких деталей

Рис. 3. Стол с неподвижными электромагнитами

Рис. 4. Включение электромагнитной плиты

В промышленности применяются также столы с неподвижными электромагнитами (рис. 3). Корпус 1 стола вращается над неподвижными электромагнитами 2, расположенными по окружности. Когда через обмотку 3 протекает постоянный ток, магнитный поток замыкается (как указано на рис. 3 штриховой линией), обеспечивая притяжение детали.

Электромагнитные столы этого типа помимо немагнитных пазов, расположенных по концентрическим окружностям, имеют сквозные радиальные немагнитные прослойки, разделяющие корпус стола и его рабочую поверхность на секторы, не имеющие магнитной связи один с другим. Если электромагниты 2 расположить не по всей окружности, то у такого стола образуется сектор, на котором детали не будут закреплены и могут быть легко сняты. Стол с неподвижными электромагнитами опирается на кольцевые направляющие, изготовленные из немагнитного материала (обычно бронзы). Это исключает возможность замыкания потока под электромагнитами.

Сила притяжения электромагнитной плиты в большой степени зависит от материала и размеров закрепляемой детали, от числа деталей на ее поверхности, от положения детали на плите и от конструкции плиты: Сила притяжения электромагнитных плит колеблется в пределах 20—130 Н/см2 (2—13 кгс/см2).

При работе электромагнитная плита нагревается, во время выключения — охлаждается. Это вызывает движение воздуха через все неплотности, в результате чего внутри плиты может конденсироваться влага. Поэтому при конструировании электромагнитных плит важно предусмотреть защиту катушек плиты от воздействия охлаждающей жидкости. Для этого внутреннюю полость плиты заливают битумом.

Для питания электромагнитных плит применяют постоянный ток напряжением 24, 48, 110 и 220 В. Наиболее часто применяют ток напряжением 110 В. Питание электромагнитных плит переменным током неприемлемо вследствие сильного размагничивающего и нагревающего действия вихревых токов.

Катушки отдельных полюсов электромагнитной плиты обычно соединяют последовательно. Реже применяют их переключение с последовательного на параллельное соединение, используя 110 В при параллельном соединении катушек и 220 В при последовательном. Мощность, потребляемая электромагнитными плитами, составляет 100—300 Вт. В качестве источника питания электромагнитных плит обычно применяют селеновые выпрямители. В комплект выпрямителя входят трансформатор, предохранитель и выключатель.

Схема включения электромагнитной плиты приведена на рис. 4. Если переключатель ПП находится в указанном на схеме положении, привод движения стола (и вращения круга, если это требуется) может быть пущен в ход лишь при включенной электромагнитной плите. В этом случае обмотка электромагнитной плиты ЭП получает питание от выпрямителя В, подключенного к сети через трансформатор Тр.

Последовательно с этой обмоткой включена катушка реле тока РТ, замыкающий контакт которого включен последовательно с катушкой контактора 1К. Если вследствие какой-либо аварии питание электромагнитной плиты прекратится, реле тока РТ своим контактом разорвет цепь катушки 1К, и двигатель вращения стола (часто и шлифовального круга) отключается. Поворот переключателя ПП дает возможность включать двигатель без плиты.

Возможность пробоя изоляции обмотки электромагнитной плиты при ее отключении в данном случае исключена. Цепь обмотки после отключения плиты остается замкнутой через плечи выпрямителя.

Вследствие наличия остаточного магнетизма стальные детали после их обработки часто бывает трудно снять с плиты. Для облегчения съема деталей через обмотку электромагнитной плиты после окончания обработки пропускают небольшой ток противоположного направления. Для подвода тока к плите при небольшой длине ее хода обычно применяют специальный гибкий провод в резиновой оболочке.

При поступательном движении плиты на более значительное расстояние применяют медные шины со скользящими по ним щеткам. У тяжелых станков используют троллейные провода. К электромагнитным столам ток подводят посредством контактных колец.

Помимо рассмотренных электромагнитных закрепляющих устройств применяют плиты с постоянными магнитами. Для таких плит не требуется источников питания, и поэтому не может быть внезапного срыва деталей с поверхности плиты при перебое в электроснабжении. Кроме того, плиты с постоянными магнитами более надежны в эксплуатации.

Как сделать мощный электромагнит
Как сделать катушку тесла
Как разрезать магнит

кусок низкоуглеродистой электротехнической стали цилиндрической формы, изолированный медный провод, источник постоянного тока.

Гвоздь, плоскогубцы, эмалированный провод, кембрик (изоляция от проводов), источник питания, бумага, изолента.

Краски и грунтовка, кисти, шпатель, рамки, небольшие магнитики, клей, электродрель.

Несколько метров изолированного провода
Изолента
Гвоздь
Паяльник, припой и нейтральный флюс
Кусачки
Две батарейки AA и отсек для них
Лампочка на 3,5 В, 0,26 А
Выключатель
Скрепки

Не подключайте электромагнит к батарейкам напрямую, без лампочки.

Не касайтесь оголенных концов проводов в момент отключения электромагнита, чтобы не получить удар напряжением самоиндукции.

Плоскошлифовальный станок, изготовить который можно и своими руками, является очень востребованным оборудованием не только на производственных предприятиях, но и в домашней мастерской. Такое устройство практически незаменимо в тех ситуациях, когда необходимо выполнить шлифовку и подгонку деталей из металла. Конечно, такие работы можно осуществить и вручную, но это отнимет много сил, времени и не позволит достичь высокой точности обработки.

Обработка заготовки на промышленном плоскошлифовальном станке

Задуматься об оснащении своей домашней мастерской плоскошлифовальным станком есть смысл в том случае, если вам часто приходится работать по металлу. При этом можно выбрать один из двух вариантов: купить серийное оборудование или изготовить такой станок своими руками. Приобретение серийного станка связано с серьезными финансовыми затратами, что не всегда целесообразно для его использования в домашней мастерской.

Самодельный плоскошлифовальный станок обойдется значительно дешевле. Конечно, функциональность такого оборудования будет несколько ниже, чем у серийного, но его возможностей будет вполне достаточно для того, чтобы выполнять работы по металлу в домашних условиях.

Как устроены плоскошлифовальные станки

Подавляющее большинство деталей, изготовленных из металла, подвергается такой технологической операции, как шлифовка. Для ее выполнения с высокой эффективностью и точностью и применяются станки плоскошлифовальной группы.

Довольно сложный в изготовлении ленточный станок с отличным функционалом

На плоскошлифовальных станках серийных моделей можно обрабатывать как плоские, так и профильные детали. Точность обработки поверхности, которой удается добиться при использовании таких устройств, составляет 0,16 микрон. Конечно, достичь такого результата при обработке на станках, изготовленных своими руками, практически невозможно. Однако даже той точности, которую позволяют получать самодельные станки, вполне достаточно для многих металлических изделий.

Несущим конструктивным элементом станков данной группы (как и любого другого оборудования) является станина. От ее габаритов напрямую зависит, какого размера детали можно обрабатывать на станке. Наиболее распространенным материалом изготовления станин плоскошлифовального оборудования является чугун, так как данный металл за счет своих характеристик отлично гасит вибрации, что особенно важно для устройств подобного назначения.

Рабочий стол и органы управления шлифовального станка 3Г71М

Конструктивным элементом плоскошлифовальных станков, на котором фиксируется обрабатываемая заготовка, является рабочий стол, имеющий круглую или прямоугольную форму. Его размеры в зависимости от конкретной модели плоскошлифовального оборудования могут серьезно варьироваться. Обрабатываемые детали на таком рабочем столе могут фиксироваться за счет его намагниченной поверхности либо при помощи специальных зажимных элементов. В процессе обработки рабочий стол совершает возвратно-поступательные и круговые движения.

В плоскошлифовальных станках, выпускаемых серийно, рабочие столы приводятся в движение при помощи гидравлической системы. В оборудовании, собранном своими руками, для этого используют механические передачи.

Шлифовка стальной заготовки, фиксируемой на рабочей поверхности станка с помощью магнитного поля

Важными элементами конструкции плоскошлифовального оборудования, за счет которых обеспечиваются точность и плавность перемещения рабочего стола, являются направляющие. Кроме высокой точности изготовления, направляющие должны обладать исключительной прочностью, так как в процессе практически постоянных перемещений рабочего стола они подвергаются активному износу.

Для достижения высокой точности обработки направляющие должны обеспечить точное, плавное (без рывков) перемещение рабочего стола с минимальным трением соприкасающихся элементов. Именно поэтому для изготовления данных конструктивных элементов используется высокопрочная сталь, которую после изготовления из нее направляющих подвергают закалке.

Вариант изготовления направляющих с использованием уголков и подшипников

Рабочий инструмент плоскошлифовального станка, в качестве которого может использоваться шлифовальный круг или абразивная лента, устанавливается на шпинделе бабки. Вращение рабочему инструменту, за которое отвечает главный электрический двигатель, может передаваться посредством редуктора или ременной передачи.

Для плоскошлифовальных станков, которые делаются своими руками, можно выбрать более простой вариант: подобрать диаметр шлифовального круга таким образом, чтобы его можно было закрепить непосредственно на валу электродвигателя. Это исключит необходимость использования редукторной или ременной передачи.

Рекомендации по изготовлению плоскошлифовального станка своими руками

Серийные станки плоскошлифовальной группы, кроме высокой стоимости, отличаются также большими габаритами. Такой станок способна вместить в себя не каждая мастерская, что также ограничивает их использование в домашних условиях. Именно поэтому многие умельцы предпочитают оборудование, сделанное своими руками.

Многие конструктивные элементы для изготовления плоскошлифовального станка можно найти у себя в мастерской или в гараже, но часть из них все же придется приобрести дополнительно. Это такие материалы и устройства, как:

металлические уголки двух типов – 50х50х5 и 25х20х1,5 (их суммарное количество будет зависеть от того, какого размера станок вы соберетесь делать);
трубы с толщиной стенки от 2 мм, изготовленные из нержавеющей стали;
главный электрический двигатель, частота вращения вала которого составляет 1400–1500 об/мин;
магнитная плита, размеры которой также будут зависеть от габаритов деталей, которые вы собираетесь обрабатывать;
4 подшипниковые опоры и набор шарико-винтовых передач;
направляющие рельсового типа;
шлифовальный круг;
концевые опоры в количестве 2 шт.

Рабочая поверхность станка с самодельным зажимным приспособлением

Изготовление своими руками плоскошлифовального станка начинают со станины, каркас которой собирается из уголков, нарезанных по требуемым размерам и соединенных при помощи сварки. Чтобы увеличить способность станины поглощать вибрации, возникающие в процессе работы станка, в ее нижнюю часть можно вмонтировать лист ДСП.

Следующий конструктивный элемент оборудования, который необходимо будет изготовить, – это рабочий стол, для которого используется 4-миллиметровый лист стали, привариваемый к верхней части каркаса. На поверхности готового рабочего стола фиксируют рельсовые направляющие, которые должны отличаться высокой прочностью и точностью изготовления. Такие направляющие можно приобрести в готовом виде либо заказать у квалифицированного фрезеровщика.

Магнитная плита для шлифовального станка

По направляющим рабочего стола будет перемещаться каретка, на которой размещают магнитную плиту или специальное зажимное приспособление. Каретка также изготавливается своими руками из уголков, которые нарезаются по требуемым размерам и соединяются при помощи сварки. На каретке при помощи винтовых соединений фиксируются колесики и элементы шарико-винтовой передачи. Винт с рукояткой, который будет отвечать за перемещения каретки, устанавливается в подшипниковые опоры, фиксируемые по обоим краям рабочего стола. В завершение на каретке необходимо зафиксировать магнитную плиту или зажимное устройство.

Самодельный плоскошлифовальный станок с абразивным кругом в качестве рабочей части

Самодельный шлифовальный станок ленточного типа

Электрический двигатель, на валу которого фиксируется шлифовальный круг, будет перемещаться в вертикальном направлении при помощи двух направляющих. В качестве последних можно использовать трубы из нержавейки, приваренные к станине. Вертикальное движение основанию из металлической пластины, на которой будет зафиксирован электродвигатель, сообщается при помощи элементов шарико-винтовой передачи.

Одна опора передачи фиксируется в верхней части труб-направляющих, а вторая – на самом основании. Для обеспечения вращения шлифовальных кругов можно использовать электродвигатели от старых стиральных машин или пылесосов. После того как вся конструкция собрана, необходимо подвести к двигателю электропитание, смазать все направляющие и выполнить пробный запуск вашего самодельного плоскошлифовального оборудования.

Такой станок при желании и необходимости можно без проблем модернизировать, дополнив его конструкцию приспособлениями, расширяющими его функциональные возможности.

Читайте также: