Présentation
Cet article décrit le processus de conception et de création d'une machine de meulage horizontal pour le bois. Dans la présentation du matériau, l'accent est mis sur les caractéristiques de fabrication et de réalisation de produits similaires dans le matériau dans le cadre d'un atelier de bricolage.
Contexte. À un moment donné, je faisais des arcs traditionnels. Pour obtenir la résistance à la traction requise et assurer la qualité du collage, il était nécessaire de calibrer avec précision des bandes de placage de bois dur étroites et longues. Je n'avais pas de machine hautement spécialisée pour de telles tâches, je gérais les appareils et les services de tiers.
Pour commencer, je me suis fixé les buts et objectifs suivants: créer un produit fonctionnel, pratique, fiable, maintenable, compact, esthétique capable d'accomplir ses tâches prévues.
La gamme des tâches a été définie comme suit: pour obtenir une surface polie avec une tolérance d'épaisseur de 0,1 mm sur toute la longueur et la largeur de la pièce.
En général, le but de ces machines est le suivant (si vous dites que c'est très simple): à l'entrée, vous avez une pièce incurvée avec des surfaces non traitées - à la sortie, elle est polie, avec des plans parallèles.
La construction
Donc, l'idée est posée, nous commençons le processus. À mon avis, l'étape de conception et de construction d'un tel produit est la partie la plus complexe et créative de tout le cycle de fabrication. Un schéma directeur de travail est en cours d'élaboration; les exigences contradictoires sont résumées et combinées ensemble; toutes les principales étapes de fabrication, d'assemblage et de fonctionnement sont fixées; prévoir les problèmes et les solutions possibles.
J'ai commencé par la mise en page et «l'analyse des concurrents»: j'ai regardé qui, quoi et comment. Et après l'accumulation d'informations - il a dessiné des diagrammes et des croquis dans un cahier ordinaire. À ce stade, je me suis principalement concentré sur l'agencement mutuel des trois parties de la machine: moteur, tambour et alimentation de table. Je voulais rendre le design compact et léger, et en même temps, ne pas perdre dans la commodité de l'assemblage, du fonctionnement et de la maintenance. Je dois dire tout de suite qu'il n'était pas possible de tout réaliser dans la vie, mais l'essentiel est que j'ai réalisé ces exigences plus en détail et acquis une expérience dans leur traduction en un produit spécifique. Ce projet a été conçu pour l'auto-éducation et pour acquérir une expérience pratique dans le domaine de la conception de machines et d'appareils de production.
Tracer
Après avoir choisi un diagramme schématique de la disposition des éléments, ils ont commencé une étude détaillée dans les dessins. C'est-à-dire J'ai dû dessiner un étui, un moteur, un tambour de broyage, une table d'alimentation (pour les pièces), des poignées auxiliaires, des pinces, des attaches, une transmission de courroie accrue, protégeant l'utilisateur des pièces en rotation, dépoussiérage. Dans le cas, il fallait laisser une place aux électriciens. Il valait également la peine d'envisager la possibilité de les assembler et de les démonter tous ensemble, et de les reconfigurer rapidement à une taille différente pendant le fonctionnement.
La complexité de cette étape réside dans le fait que vous connectez différentes étapes dans l'esprit. Par exemple, pour spécifier les dimensions du corps, vous devez connaître les dimensions du moteur et du tambour de broyage. Mais la taille du tambour dépend (à son tour) de la largeur maximale possible de la pièce, et la largeur maximale de la pièce dépend de la puissance du moteur. La puissance du moteur affecte la masse du produit et les dimensions du boîtier. Le placement du tambour au-dessus du moteur est limité par la présence d'une courroie trapézoïdale de longueur appropriée. Etc.
J'ai fait tous les dessins sur papier, j'ai suivi le principe du «du général au particulier». Il a fixé des restrictions sur une partie spécifique de la machine (par exemple, la table d'alimentation), puis a détaillé cet élément, l'a présenté en composants. Après avoir rassemblé toutes les tailles mutuelles, il a fait des dessins détaillés pour la découpe.
Programmes informatiques spécialisés
Ils ont été utilisés. Et ils ont été utilisés précisément comme un outil - pour traduire les pensées sous une forme compréhensible pour une autre personne ou machine.
J'ai utilisé le programme LibreCAD pour créer des dessins 2D pour couper du contreplaqué et créer des dessins papier pour les fraiseuses à tour. Je recommande ce programme à tout le monde - vous pouvez apprendre en quelques heures (si vous connaissez les bases), gratuitement, intuitivement, simplement et logiquement.
J'ai également essayé de créer un modèle 3D de la machine dans le programme FreeCAD. Il a maîtrisé l'interface, les capacités, créé la première partie - mais il l'a ensuite abandonnée. Dans le cas où le client, le concepteur, l'entrepreneur et l'assembleur sont une seule personne, il n'est pas nécessaire de construire un modèle 3D.
J'ai également regardé attentivement Autodesk Fusion 360. Je l'achèterais et l'utiliserais probablement pour un travail professionnel (en fonction de mes besoins et de mes connaissances en ce moment).
Caractéristiques de la machine
En sortie, nous avons les caractéristiques suivantes:
- dimensions (LxPxH) 470x240x580 mm
- poids 8,5 kg
- vitesse de la meule 20 m / s
- diamètre du tambour 120 mm, tours du tambour environ - 2800 tr / min.
- avance manuelle de la pièce (avec possibilité de perfectionnement en avance automatique)
- largeur maximale de la pièce 80 mm
- hauteur de la pièce de 1 à 60 mm
- retrait de travail (sur bois dur moyen, largeur de pièce 40 mm) 0,15 - 0,20 mm par passe
- moteur asynchrone monophasé 180 Watt, 1350 tr / min.
- aspiration des poussières (entrée pour tuyau d'aspiration des poussières de 40 mm)
- la présence du bouton "arrêt d'urgence du moteur"
Table de don
En fait - un projet distinct dans le projet global. Conçu avec suffisamment de détails. La base des dimensions est un ruban de ponceuses à bois 915x100 mm. Il est possible de fournir une alimentation automatique entraînée par un moteur, ou en étendant les fixations - pour créer une machine de ponçage à bande séparée. Rouleaux caoutchoutés, commandés séparément. La position du ruban est réglable, pour donner aux rouleaux une forme cylindrique, j'ai enroulé le ruban au centre.
La table d'alimentation est montée sur deux vis M6, deux autres vis permettent de fixer la table de manière rigide dans la position souhaitée.
C'est-à-dire le cycle de traitement est le suivant: à l'aide du volant, réglez la taille requise, fixez la table avec des vis, rectifiez la pièce, détachez la table.
Tambour de broyage
Il est assemblé séparément du boîtier, attaché à celui-ci par huit vis. Le tambour n'est pas amovible (par rapport à son corps), le remplacement du ruban est mis en place. Le patin de ponçage est fixé à la surface du tambour à l'aide de ruban adhésif double face, les extrémités sont clouées avec des supports (agrafeuse).
Assemblage du tambour: époxy collant des anneaux de contreplaqué sur l'arbre. Après que la fraise manuelle a donné la cylindricité du tambour (avec le moteur de la machine allumé). J'ai espionné cette réception avec les Américains (Canadiens?).
Après l'assemblage final et le réglage, la surface du tambour s'est révélée parallèle à la table d'alimentation.
Ensemble de logement
La base du boîtier est en contreplaqué de 10 mm. Collage - sur PVA (D2). Électricien et moteur montés à l'intérieur. Il a dessiné des couvercles de protection sur le moteur et la courroie après avoir tout assemblé, à la place - je ne voulais pas calculer les tailles à l'avance. Il a tout peint avec de la peinture à base d'eau (il peut être utilisé pour peindre des surfaces dans des locaux résidentiels).
Je voudrais également m'attarder sur les poignées, les volants, les volants, les membres et les autres commandes - ils sont très importants et sans eux, la commodité du travail diminue considérablement.
Électricien
Je donne le circuit électrique, en fait il se compose de deux parties: le démarrage du moteur à induction à partir du condensateur et la mise en œuvre classique du livret Start / Stop via un démarreur magnétique. Certes, j'ai remplacé le démarreur magnétique par un relais électromécanique (le démarreur m'a semblé trop gros et a cliqué fort).
La connexion à un réseau 220 Volt est réalisée via un connecteur IEC (comme dans les alimentations des ordinateurs fixes par exemple). Cela vous permet de débrancher le cordon lorsqu'il n'est pas nécessaire. Les fils en excès ne pendent pas sous vos pieds, ils peuvent être stockés séparément, changer la longueur requise, etc.
Résultats, mesures
La machine dans son ensemble s'est avérée, les tâches qui lui sont confiées peuvent bien être exécutées. La précision de traitement est suffisante (pour ces tâches, pour le bois).
L'aspiration des poussières fonctionne bien, seuls les gros morceaux de poussière collectés en morceaux tombent de la machine (après avoir éteint le capot). Les poussières les plus fines et les plus nocives vont directement à la pompe à copeaux.
Avantages de conception
- faible poids de la machine (par rapport aux dimensions de la pièce)
- reconfiguration rapide à la taille souhaitée
- ajustement pratique de l'épaisseur d'enlèvement par passage
- précision de traitement acceptable (erreur de 0,05 mm sur une longueur de 200 mm)
- l'approvisionnement de la pièce s'effectue en tournant la poignée (pas besoin de pousser quoi que ce soit avec un poussoir, il est possible de compléter l'auto-alimentation à l'avenir)
- maintenabilité, il est possible de remplacer / améliorer des éléments individuels (moteur, tambour de broyage) sans apporter de modifications drastiques dans la disposition.
Défauts de conception
- alimentation automatique non implémentée vierge
- pas de serrage de la pièce sur la table (sur le ruban de transport)
- la puissance du moteur n'est pas suffisante pour un broyage grossier
- la largeur maximale de la pièce est petite
- long remplacement de la bande de ponçage, il n'y a pas de fonction de retrait / installation rapide du tambour
Critique et suggestions
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