Вибровакуумный стол своими руками

Как своими руками сделать вакуумный стол для ЧПУ

Вакуумные столы очень дорогие, поэтому разумно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности поэтапно у себя дома.

Для работы на фрезеровочном станке с ЧПУ с деталями больших размеров необходим большой вакуумный стол. Такое оборудование очень дорогое в связи со сложностью транспортировки и не всегда подходит для определенных задач, но можно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности.

Вакуумные столы для ЧПУ предназначены для станков фрезерной работы с крупными листами дерева или металла. Большинство станков с ЧПУ используют криволинейную обработку. Для работы на фрезерных станках нужна поверхность, которая надежно фиксирует обрабатываемые детали. Вакуумный стол прижимает изделия к поверхности, не давая им перемещаться, делая работу на фрезерном станке более точной, комфортной. Кроме того, полноценное оборудование обеспечивает нагрев до нужной температуры. Он более универсальный, чем магнитный стол, подходящий только для обработки металлических изделий.

Довольно часто фрезерные станки с ЧПУ идут в комплекте с вакуумным столом, однако при его отсутствии или недостаточно большом размере требуется другой прибор. В этом случае можно купить подержанное устройство сомнительного качества или изготовить его самостоятельно.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы изготовить вакуумный стол для фрезерного станка, необходимо найти все комплектующие. Для создания функционального оборудования понадобится:

• деревянный или металлический лист соответственного размера;
• металлопрофиль;
• вакуумный насос;
• нагревательный элемент;
• блок управления.

Из инструмента потребуется: дрель, отвертка, гаечные ключи, паяльник. Остальные инструменты используются опциально, при наличии.

Этапы изготовления

После приобретения всех необходимых материалов и инструментов, можно перейти к самостоятельной сборке стола.

Изготовление рабочей поверхности и короба

В начале изготовления вакуумного стола для ЧПУ своими руками нужно создать рабочую поверхность. Для этого берется заранее заготовленный лист материала. В нем аккуратно, в шахматном порядке при помощи дрели или шуруповерта высверливаются дырки. Позже с тыльной части поверхность будет примыкать к вакуумному насосу, служащему для надежного закрепления изделий. Для повышения надежности конструкции устанавливаются перегородки. Они не дают столу деформироваться в процессе эксплуатации.

Коробка

Наиболее значимой здесь является высота, так как стол конструируется под станок с числовым программным управлением. Из металлических и деревянных частей собирается устойчивая конструкция для закрепления рабочей поверхности. Поверхность над рабочей зоной будет исполнять роль держателя для нагревательного элемента. Желательно, чтобы короб был разборным: это облегчит, дальнейшую работу, наладку оборудования или транспортировку стола в дальнейшем.

Рабочий стол должен быть максимально устойчивым и надежным. Поэтому в конструкции желательно избегать недолговечных или подвижных соединений. Для облегчения перестановок инструмента можно использовать ножки регулируемой высоты. Это позволит работать на неровной поверхности, обеспечивая устойчивость.

Нагревательный элемент

Вакуумная формовка пластика также требует наличия специального стола. При работе на изделие действует вакуумное поле и нагревательный элемент, разогревающий пластик до необходимой температуры. Для этого над столом устанавливается нагревательная панель. В качестве нагревательного элемента лучше всего зарекомендовала себя нихромовая нить. Однако из-за дороговизны материала, а также сложности с поиском его в свободной продаже при самостоятельном изготовлении обычно используются галогеновые лампы.

Среди преимуществ использования следует отметить равномерный нагрев, а также качественное освещение рабочей области.

В качестве заготовки берется лист металла. В нем также высверливаются отверстия для ламп, после чего следует закрепление нагревательных элементов и монтаж электрической части. Все лампы требуется соединить параллельно. При более сложной конструкции электрическая часть выводится на контроллер или отдельные выключатели для нагрева определенных частей рабочей зоны. Соединение происходит при помощи пайки и медных проводов. Для сокращения проводки, более приятного вида, удобства работы и большей надежности проводки рекомендуется использовать печатную плату или несколько небольших плат. Конструкция световой панели также должна быть разборной для обслуживания.

Вакуумный насос

Самый важный элемент оборудования. Служит для создания вакуума и надежной фиксации детали. Лучше всего использовать специализированный генератор вакуума с манометром. При отсутствии специализированного вакуумного насоса подойдут несколько вакуумных вентиляторов. Возможна замена промышленными вакуумными пылесосами, однако на практике их эффективность ниже.

При подключении важно максимально снизить приток воздуха, то есть произвести изоляцию от входа до рабочей поверхности. Манометр нужен для измерения результатов: слишком сильный вакуум может повредить деталь, рабочую поверхность или оборудование. При более сложной конструкции столов регуляторы нагревательной части и манометр устанавливается в блок управления.

Блок управления

Электронная часть вакуумного стола нужна для эффективной регулировки нагрева рабочей зоны и создания более стабильной фиксации деталей. Вариантов реализации блока управления много, самую большую роль здесь играет фрезерный станок и числовое программное управление, установленное в рабочее оборудование. Наиболее оптимальный выбирается исходя из задач, бюджета, доступности конкретных элементов. Для оптимальной работы требуется микроконтроллер с дисплеем и по одному реле на каждый блок управления.

Для комфортной работы используются датчики температуры и давления. При минимальной комплектации требуется по одному датчику и 2 реле: одно для включения/выключения насоса, другое – для контроля нагревательной панели. Для разграничения рабочей области, использования зажима и нагрева только для части стола необходимо использовать большее количество реле и соответственно более производительный контроллер. Установка надежного блока управления сделает работу более комфортной, позволит не отвлекаться на показатели манометра.

Отличие заводского оборудования от индивидуального

Создание рабочего оборудования позволяет адаптировать инструмент под индивидуальные нужды. Самостоятельно сконструированные вакуумные столы можно подогнать под необходимые размеры и включить в него все функции начиная от фрезерной обработки заканчивая формовочными работами. Основными преимуществами такого стола являются:

• экономия средств;
• индивидуальные размеры и функциональные особенности;
• простота в обслуживании ввиду доступности запчастей.

Основными недостатками являются большая затрата времени и сил, менее высокая надежность по сравнению с заводскими аналогами и отсутствие гарантийного обслуживания.

Источник

Как сделать вибростол: чертежи конструкции и пошаговая инструкция

Трудно даже представить масштаб работ тех хозяев, кто задумал строительство собственного дома самостоятельно. Но даже решение этой сложной задачи не дает им возможности долго «почивать на лаврах», поскольку после завершения всех работ в здании внимания начинает требовать придомовая территория. Чтобы оформить дорожки участка, многие владельцы обдумывают различные варианты, не последний из них — создание изделий своими руками. Причина — цена готового материала. Задуманное вполне осуществимо, но сначала нужно узнать, как сделать вибростол. Без этого оборудования невозможно изготовление любого качественного изделия из бетона — блоков, бордюрного камня, брусчатки, тротуарной плитки. Предназначение конструкции — уплотнение материала, улучшение его структуры и свойств. На заводах по производству бетонных изделий используют массивные, дорогостоящие станки. «Свое» оборудование можно сделать, потратив минимум средств, к тому же оно не будет таким громоздким, но в эффективности почти не потеряет.

Знакомство с будущим оборудованием

Вибростол, или вибропресс — площадка, которая предназначена для трамбовки строительных смесей, для удаления из них пузырьков воздуха. Использование вибрационного стола дает возможность добиться высокого качества изделий благодаря уплотнению раствора в формах. Поверхность этого оборудования можно использовать для изготовления прямоугольных и фигурных изделий из смесей из цемента и гипса. Механизм значительно экономит время, которое затрачивается на производство такой продукции.

Элементы вибростола

Механическое устройство состоит из:

• неподвижной, тяжелой и жесткой силовой рамы — станины;
• двигателя — вибрационного либо обычного, но с вибромеханизмом;
• подвижной вибрационной площадки (столешницы), установленной на компенсационных пружинах.

Возможно несколько вариантов направления вибрации — вертикальное, горизонтальное, либо в нескольких плоскостях. Чтобы создать тот или иной вид колебания, особым образом устанавливают двигатель. Для вертикальной вибрации его крепят горизонтально, для горизонтальных колебаний — вертикально.

Разнонаправленности достигают фиксацией вибродвигателя под углом к рабочей поверхности. Для изготовления конструкции в домашних условиях единственный приемлемый вариант — вибропресс с вертикальной вибрацией. Теперь надо подробнее рассмотреть элементы вибростола.

1. Силовая рама. Это 4 стойки, которые связаны продольными балками. Для изготовления конструкции используют профильную трубу, швеллер, уголок и т. п.
2. Виброплощадка. Это плоская плита, ее делают из листового металла. Данный элемент должен иметь бортики, препятствующие падению форм с вибрирующей поверхности.
3. Пружины-амортизаторы. Их задача — придание плавности, равномерности вибрации, смягчение рывков, практически неизбежных при резких колебаниях. Их последствием может стать «побег» раствора из форм, закипание смеси и появление в ней воздуха.

Неотъемлемыми частями оборудования являются электромеханический вибратор (двигатель с эксцентриком), блок управления, пусковое устройство, а также переключатель.

Как сделать вибростол самостоятельно? Сваривают станину, готовый элемент ставят на ровную поверхность, фиксируют неподвижно. На ее верхние точки устанавливают стальные пружины, на них укладывают вибрационную площадку. Колебания передаются благодаря вибродвигателю, либо с помощью приводного механического вибратора. Его фиксируют в нижней части столешнице после завершения ее изготовления.

Размеры конструкции

От мощности двигателя, веса эксцентрика и от размеров вибростола зависит его функциональность. Большие габариты конструкции дают возможность самостоятельного изготовления блоков, если они нужны «сразу и много». При выборе размеров будущего оборудования главным критерием остается размер формы будущих изделий, которые будут изготавливаться чаще всего. Но надо понимать, что между ними должен оставаться небольшой зазор.

Высоту конструкции выбирают индивидуально. Например, для человека среднего роста оптимальным считается стол «ростом» 900 мм. Но многое зависит от будущих работ. Данный параметр вибростола можно уменьшить, если планируется часто изготавливать элементы крупных размеров, так как в этом случае главное — удобство заливки раствора и снятия форм с готовыми изделиями. Иногда необходимо сделать очень низкую конструкцию, однако для нее надо обеспечить одно важное условие: двигатель не должен касаться поверхности пола.

В некоторых случаях высота ножек вибростола зависит от способа установки оборудования. Если стационарную конструкцию решают вкопать в землю и забетонировать, то к длине опор обязательно добавляют глубину мини-котлованов.

Простейшие решения задачи

Не у всех хозяев есть время и желание заниматься созданием полноценной конструкции. Иногда вопрос о том, как сделать вибростол, интересует тех, кому нужно изготовить минимальное количество изделий, и в ближайшее время такой станок им попросту не потребуется.

В этом случае можно за несколько минут соорудить элементарную конструкцию, которая, тем не менее, сделает трамбовку смеси возможной. Минус простейшего варианта — вибрации, которые придется создавать самостоятельно. Для создания подобия вибростола мастеру потребуется минимум инструментов и подручных материалов. Ему останется пройти несколько шагов.

1. На ровной поверхности закрепляют какие-либо пружинящие элементы. Ими способны стать автомобильные покрышке, резиновые подушки. Можно надежно зафиксировать несколько пружин, одинаковых по размеру и длине.
2. На «амортизационную группу» укладывают импровизированную столешницу — металлический щит или крепкую конструкцию из дерева. На поверхности раскладывают формы, заполненные строительной смесью.

После изготовления вибростола переходят к основной операции: для создания колебаний используют резиновый молоток, а для увеличения их интенсивности применяют дрель, работающую в режиме перфоратора. Для этого патрон «орудия» упирают в поверхность столешницы. Понятно, что для работы с таким вариантом устройства лучше найти ассистента. Возможно усложнение конструкции: в этом случае к щиту прикручивают электродвигатель, на вал ротора крепят эксцентрик, а инструмент откладывают в сторону.

Альтернативный вариант — «ручная работа». В этом случае набор необходимого минимален. Потребуется только стол, поверхность которого надо защитить каким–либо материалом, и форма со строительной смесью. Процесс — отбивание: формой аккуратно стучат по столу. Данный вариант хорош тем, что может заменить физические упражнения, но только на отдельные группы мышц.

Материалы и инструменты

Любая конструкция требует создания (или поиска подходящего) чертежа. Поскольку вибростол не относится к суперсложному оборудованию, можно воспользоваться готовыми «интернет-подсказками», адаптировав их под свои размеры. Чертеж на руках позволит рассчитать количество материалов, которые будут нужны для реализации задуманного.

Что потребуется для работы?

Ни для кого не секрет, что первым этапом любой работы является подготовка всего необходимого. Перед тем, как сделать вибростол, надо найти или приобрести большой комплект, в который входит:

1. Листовой металл (4-6 мм для станины, 8-10 мм — для эксцентрика). В этом случае важным параметром является толщина материала для рамы. Чем тоньше лист, тем массивнее ему потребуется усиление — нижняя обрешетка.
2. Стальные пружины: например, от мопедных амортизаторов. Их можно заменить толстыми кусками резины, подушками, которые используют для крепления автомобильного мотора.
3. Профильная труба, швеллер, пруток для создания станины. Уголок (25х25, 32х32 мм) либо швеллер для изготовления бортиков столешницы.
4. Электродвигатель. Для самостоятельного изготовления изделий будет достаточно приборов, имеющего мощность до 1 кВт.
5. Электродрель с набором сверл по металлу, болгарка с дисками (отрезным, шлифовальным).
6. Пластиковые хомуты, эксцентрик.
7. Крепежные элементы.
8. Сварочный аппарат.
9. Блок управления.

Естественно, невозможно обойтись без кабеля, блока управления, пусковой аппаратуры, без сварочного аппарата (тип сварки не важен). Нужно приготовить строительный (водяной) уровень и крепежные элементы — болты, гайки, шайбы, а также ключ под них. Для защиты металлической конструкции потребуется приобрести грунтовку и краску, либо грунт-эмаль. Необходима будет кисть, наждачная бумага и щетка с жесткой щетиной.

Двигатель и эксцентрик

Мощность главного агрегата подбирают под вибростол, ориентируясь на его размеры.

Электродвигатель

Для использования в домашних условиях оптимальным вариантом станет однофазный асинхронный двигатель, имеющий рабочее напряжение 220 вольт. Самыми популярными приборами, «помогающими» в создании вибростола, остаются два претендента:

1. ИВ-99Е: его мощность 0,5 кВт, частота вращения — 3000 об/мин, вес — 14,5 кг.
2. ИВ-98Е. По характеристикам превосходит «коллегу». При одинаковой частоте вращения он более мощный (0,9 кВт) и тяжелый (22,5 кг). Второе преимущество — дебалансы, установленные на концах вала ротора.

Однако покупка не единственный вариант. Так как у многих мастеров «во владении» остаются старые бытовые приборы, то «экспроприировать» мотор можно у ненужной техники. Например, у стиральной машины, насосной станции. Минус этого варианта — недолговечность прибора, который уже был в эксплуатации, причем работал «не покладая рук». К тому же надо учитывать, что потребуется совсем не «безвозмездная» помощь токаря, так как придется изготавливать дополнительные элементы.

Чтобы увеличить функциональность оборудования, блок управления прибором оснащают регулятором оборотов. В этом случае мастер получает практически универсальный самодельный вибростол, который сможет работать с любыми смесями и формами. Главный критерий при выборе электромотора в этом случае — степень надежности крепления подшипников ротора. Причина особого внимания — повышенная нагрузка при вибрации, которая виновата в быстром износе посадочных мест.

Эксцентрик

Теперь надо остановиться на эксцентрике, благодаря которому существует возможность изменять силу колебательных движений, передающихся вибростолу. Это деталь, имеющая смещенный центр тяжести. Ее крепят на валу ротора. Данный элемент можно изготовить своими силами. Работа включает несколько этапов.

1. Из металлического листа (8-10 мм) вырезают два овала, затем их соединяют вместе, используя тиски либо струбцину.
2. Затем просверливают отверстия, предназначенные для крепления эксцентрика к валу ротора. Их делают не в центре, а со смещением.
3. На одном расстоянии от отверстия с помощью циркуля чертят окружность. На не проделывают несколько отверстий, необходимых для фиксации овалов крепежными элементами.

Последний этап — установка эксцентрика на якорь двигателя.

Как сделать вибростол

Изготовления вибрационного станка подразумевает создание элементов в соответствии с чертежом и последующую их сборку. В первую очередь занимаются самой сложной, габаритной частью оборудования.

Станина

Главным из элементов виброконструкции является стальная опорная рама. Для подобной работы выбирают участок с ровной поверхностью. Для изготовления основания устанавливают вертикально 4 металлические трубы. Опор может быть больше — 6 либо 8. Соединяют их поперечинами, сделанными из полос или уголка.

Обязательно проверяют высоту всех заготовок, перед сваркой тестируют раму уровнем, так как края труб снизу и сверху должны находиться в одной плоскости. Из листового металла вырезают пластины-подпятники под ножки. Обязанность этих элементов — предотвращение «прогулок» стола по помещению. В них просверливают отверстия для фиксации станины к основанию, затем пластины приваривают к опорам конструкции.

На противоположных концах труб (вернее, на раме) устанавливают стаканы для компенсационных пружин. Их делают из обрезков труб, диаметр которых позволяет свободно входить амортизаторам. Большие зазоры между этими элементами — «зло», потому что они приведут к неравномерности вибрации, а значит, к быстрому износу пружин. Для фиксации подушек используют кронштейны.

На боковой стороне крепят короб, в котором будет находиться блок управления. Он должен располагаться так, чтобы мастеру не пришлось наклоняться к нему во время работы. Готовую станину крепят к полу анкерами. Поскольку резьбовые крепежные элементы при регулярном использовании станка будут постепенно откручиваться, под анкерную гайку ставят гроверную (пружинную) шайбу.

Готовую раму очищают от окалины, ржавчины, грязи, затем обезжиривают, грунтуют и красят. Покрытие рекомендуют наносить в 2-3 слоя. Если используют грунт-эмаль, то отпадает необходимость в предварительной зачистке изделия от ржавчины.

Виброплощадка

Вибрирующую столешницу изготавливают из листа толщиной 4-6 мм. Если выбран более тонкий металл (2,5-3 мм), то его обязательно усиливают с нижней стороны. Естественно, такая обрешетка не помещает в любом случае, она придаст конструкции необходимую жесткость. Ее можно сделать их уголка или швеллера, профильной трубы и т. д. По периметру площадки делают бортики. Высоту их подбирают индивидуально (25-60 мм), в зависимости от того, какие изделия планируется изготавливать на вибростоле. Уголок присоединяют сваркой, либо используют резьбовое соединение.

В центральной части обрешетки столешницы создают кронштейн для фиксации электродвигателя. В этом случае важно качество сварки, потому что этот участок будет испытывать колоссальные нагрузки. При плохо выполненных швах можно ожидать самого худшего — выхода «спасителя» из строя в ближайшее время. Последний этап изготовления «вибростолешницы» аналогичен — это обработка изделия, его грунтование и покраска.

Соединение элементов

До сборки вибростола на столешнице с помощью кронштейна крепят электродвигатель. На раму добавляют детали-амортизаторы. В (или на) стаканы станины устанавливают пружины, а автомобильные подушки фиксируют, используя резьбовое соединение. Эта операция требует соблюдения нескольких правил:

1. Заранее надо гарантировать главное условие — одинаковую длину пружин. Даже малейший перекос приведет к тому, что формы при трамбовке «поедут» в сторону, а такую работу уже трудно будет назвать комфортной.
2. Высота пружин обязана быть достаточной: станина ни в коем случае не должна соприкасаться с виброплощадкой, а такой сценарий возможен, поскольку изделия имеют немалый вес.
3. Фиксация подушек двигателя болтами также требует добавления гроверной шайбы.

После изготовления элементов устанавливают столешницу. Пружины (автомобильные подушки) крепят к виброплощадке, затем проверяют горизонтальность поверхности конструкции. После удачной «стыковки» частей на столе закрепляют кабель питания. Так как сильные вибрации могут стать причиной обрыва проводки, ее фиксируют хомутами. Провисание провода необходимо, петля будет компенсировать колебания столешницы. Кнопки и пусковое оборудование размещают в коробе и надежно фиксируют.

Как сделать вибростол самостоятельно — тема интересная и популярная, потому что данные изделия относительно просты, но многообещающи. Конструкция, изготовленная своими руками — альтернатива реальная и выгодная. Эта операция, позволяющая сэкономить немаленькую сумму: заводские станки обойдутся в 5-10 раз дороже. Нельзя поспорить с тем, что вибростолы, сделанные в домашних условиях, не смогут на равных конкурировать с заводскими «соперниками», однако для нужд дома или дачи их будет достаточно, причем в большинстве случаев.

О том, как сделать вибростол, расскажет следующее видео:

Источник