Конструктивные особенности шлифмашин различных типов

Шлифовальная машина – общее название целого шлейфа инструмента, использующего в качестве рабочего органа абразивные насадки. В их конструкции есть как общие черты, так и особенности. Сегодня мы проведём краткий экскурс по шлифмашинам с электрическим приводом, который позволит вам лучше ориентироваться при выборе оптимального инструмента для выполнения специфических задач – полировки, зачистки и других.

Общие сведения о шлифовальных машинах

Шлифовальные машины с электрическим приводом могут питаться как от сети 220 вольт 50 Гц, так и от аккумуляторов. Сетевые модели строятся исключительно на универсальных коллекторных двигателях, которые по своей физической сути являются синхронными электрическими машинами, а конструктивно похожи на двигатели постоянного тока с обмоткой возбуждения, включённой последовательно с обмоткой ротора. Для них характерна прямая зависимость вращающего момента от нагрузки на валу – если она растёт, то растёт и момент, что сопровождается плавным снижением оборотов. Они легче поддаются управлению – изменению частоты вращения, реверсированию, чем асинхронные двигатели. Одним из практических удобств применения таких электрических машин является то, что нет необходимости раздумывать, какой стороной втыкать штепсельную вилку в розетку – направление вращения двигателя зависит от точки подключения статорной обмотки к якорной.

Двигатели постоянного тока аккумуляторных моделей возбуждаются постоянными магнитами, это самое простое конструктивное решение, однако оно не позволяет увеличивать мощность инструмента бесконечно. Предел находится на уровне 500 ватт, для большей потребуется слишком массивный магнит. В последнее время щёточно-коллекторный узел в них заменяют на электронную схему переполюсовки. Так называемые бесщёточные двигатели экономнее расходуют заряд батареи, поскольку нет искрения, следствием которого является резкое увеличение силы тока в цепи. Однако они существенно дороже, чем традиционный инструмент со щётками.

Основной общей характеристикой шлифмашины, по которой можно определить сферу её применения, является частота вращения рабочей насадки. Для полировки – наиболее деликатной технологической операции, пригодны модели, у которых она не превышает 2500 об/мин. Порог в 3-3,5 тыс. – это критическое значение, после которого инструмент пригоден лишь для грубой работы. Если же частота вращения шпинделя более 1000 тыс. об/мин, то такой машиной можно производить лишь обдирку или резание. Наличие органов управления – регулирования оборотов, реверсирования и поддержания частоты оборотов характерны для инструмента профессионального. Если их нет, то перед вами дешёвая любительская модель, за конечный результат работы которой никто не поручится.

Прямые шлифовальные машины

Их особенностью является соосное расположение вала двигателя и шпинделя. Вытянутая конструкция отлично подходит для обработки различных полостей. Шпиндель делается длиной до полуметра, а для придания ему конструктивной жёсткости он заключается в металлический корпус с опорными подшипниками. На конце шпинделя устанавливается цанговый зажим, ослабляют и затягивают который рожковым ключом. Обычно на таких машинах нет кнопки блокировки шпинделя, для его удержания при смене насадки используется ещё один ключ, что не слишком удобно.

Основная рабочая насадка прямой шлифмашины – так называемая шарошка, твёрдый абразив различной формы (цилиндрический, шарообразный, конический) на металлическом штыре. Встречаются модели, у которых на переднем конце корпуса шпинделя установлен защитный кожух для абразивного диска. Традиционно корпус шпинделя используется как дополнительная рукоять, хотя некоторые производители в комплект поставки включают и съёмную, крепящуюся под углом 90 ⁰ к нему. В чём-то это нарушает саму идею инструмента, поскольку ограничивает возможность его доступа в глубокие полости.

У прямых шлифовальных машин нет редуктора, вал двигателя со шпинделем сопрягаются муфтой напрямую. Поэтому большая часть моделей имеет нерегулируемую частоту вращения от 5 тыс. оборотов. Этот инструмент применяется для грубых обдирочных работ, нередко встречается и второе его название – гравёр.

Угловые шлифовальные машины

Большинству мастеров в России известны под названием «болгарка», хотя оно отражает лишь место первоначального появления – судоверфи Болгарии. Особенностью этого инструмента является угловой редуктор и шпиндель, расположенный перпендикулярно к оси двигателя. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить габариты, но главное в том, что оно даёт возможность лучше противостоять большому крутящему моменту, инструмент легче удерживать в руках.

Существует два типа УШМ – классическая болгарка и адаптированная для шлифовальных работ. У первой на шпинделе крепится абразивный диск, он съёмный. Для защиты от искр и разлёта осколков установлен защитный кожух. Удобство удержание обеспечивается прямой дополнительной рукоятью. Частота вращения от 10 тыс. оборотов в минуту и выше. Кнопка включения – простой двухпозиционный ползунок, никаких регулировок не предусмотрено. Такой инструмент пригоден лишь для обдирки сварных швов и резания – как металлов, так и керамики (специальным диском с алмазным напылением). Стандартные размеры диска 115, 125, 150, 180 и 250 мм. От него зависит глубина реза – обычно она составляет треть диаметра. С появлением эластичных дисков, набранных из лепестков «шкурки», классическую УШМ стало можно использовать для зачистки деревянных и деталей со сложным рельефом.

Адаптированная для шлифовальных работ УШМ похожа на классическую только внешне. Во-первых, диск у неё несъёмный, и он не абразивный. Это эластичная «тарелка» с липучкой, на которой закрепляется сменная насадка. Кожухом он не защищён. Во-вторых, орган управления выполнен в виде курка, и он расположен на дальнем от редуктора конце инструмента. Обычно частота вращения шпинделя не превышает 3 тыс. оборотов в минуту и они регулируются – как переключателем режимов, так и степенью нажатия на кнопку «Пуск». В профессиональных моделях есть электронные схемы поддержания оборотов. Для удержания используется рукоять в виде скобы.

Ленточные шлифовальные машины

Названы так потому, что рабочим органом у них является кольцо из абразивного материала на тканевой основе. Оно перемещается между двумя роликами, наподобие гусеничного движителя у танка. Один из роликов ведомый, его можно перемещать, изменяя натяжение ленты. Другой ведущий, приводимый в действие ремённой передачей. Из-за прямолинейного движения абразива этот инструмент в большей степени подходит для обработки деталей с волокнистой структурой – дерева. Хотя их используют даже для зачистки бетонных панелей. По форм-фактору такие шлифмашинки похожи на электрорубанки. На этом схожесть с ними не заканчивается. Их производительность очень велика и при использовании абразива с крупным зерном толщина снимаемого за один проход материала не меньше, чем стружка.

Основной технической характеристикой является скорость передвижения ленты: чем она больше, тем грубее выполняемая работа. У профессиональных моделей скорость регулируется, однако достичь большой чистоты поверхности не получится, поскольку штрихи от абразивных зёрен идут параллельно, отражающийся от них свет всё равно будет выявлять рельеф.

Есть ещё одна разновидность ленточных шлифовальных машин, которая используется для очистки труб. У них три ролика, а лента значительно большей длины и она не натягивается втугую, что позволяет обхватывать до половины длины окружности трубы и эффективно зачищать её.

Из-за большой производительности такие шлифовальные машины являются источником большого объёма пыли, поэтому на большинстве моделей есть патрубки для подключения пылесоса или небольшого пылесборного мешка.

Эксцентриковые шлифовальные машины

Вот они, собственно, и используются для шлифования – самой деликатной процедуры обработки поверхностей с целью придания ей блеска. Их особенностью является то, что любая точка на платформе перемещается не по окружности, а по циклоиде – вместе с прямолинейным движением она совершает ещё и вращательное, как бы катится.

Существует два конструктивных решения для реализации такого движения. Одно простейшее – используется действительно эксцентрик, надетый на ось вала электродвигателя. В этом случае точка на шлифовальной подошве перемещается по траектории, похожей на полёт мотылька: вверх-вниз, вверх-вниз. Другое сложнее: на подошве установлен зубчатый венец, сопряжённый с прямой шестернёй на валу двигателя. В этом случае точка не только «скачет», но и совершает обратное движение, петельку, что увеличивает количество движений в единицу времени.

Хаотичность движения точек на шлифовальной подошве приводит к хаотичному же расположению штрихов на обрабатываемой поверхности. От такого неупорядоченного рельефа волны света отражаются во все стороны и возникает эффект блеска.

Сменные абразивные насадки эксцентриковых шлифмашин круглые, со сделанными на них отверстиями, совпадающими с отверстиями в подошве. Это сделано для более эффективного пылеудаления и улучшения качества обработки поверхности.

Надеемся, что наши объяснения о сущности шлифования и способах реализации этого процесса помогут вам добиться хороших результатов в работе. И вы не будете использовать, например, болгарку там, где требуется эксцентриковая шлифмашинка. Однако стоит заметить, что даже самый совершенный инструмент не заменит умелых рук и навыка.

Источник: https://servismakita.ru/service/ — сервисный центр Makita.