Проектирование самодельного шлифовального станка для витражей Тиффани: анализ задачи и существующих решений

Фото 1. Самодельный шлифовальный станок в процессе работы над витражным стеклом.

Зачем нужен станок для витражного дела?

При создании классических витражей, особенно в технике Тиффани, требуется точная обработка кромок стекла. Для этого используется алмазный инструмент, который в процессе работы необходимо постоянно охлаждать и промывать водой. Это увеличивает его ресурс, улучшает качество обработки и предотвращает образование вредной стеклянной пыли. Как показывает практика, для шлифовки плавных изгибов, часто встречающихся в витражах, наиболее удобен инструмент с вертикальной осью вращения.

Анализ заводских аналогов

Среди профессиональных мастеров популярны станки немецкой марки «Кристалл». Изучив их устройство, можно отметить, что это довольно простая конструкция: решетчатый стол, неглубокий поддон для воды, двигатель с импровизированной помпой (часто похожей на лопасти миксера) и стакан для подачи воды на инструмент. Для уменьшения разбрызгивания под алмазную насадку часто кладут губку.

Фото 2. Страница интернет-магазина с заводским станком (архив 2013 г.).

Фото 3. Внутреннее устройство заводского станка со снятой стойкой.

К недостаткам такой конструкции можно отнести:

  • Неглубокий поддон, в котором вода быстро загрязняется стеклянной суспензией.
  • Отсутствие регулировки подачи воды и ее направления.
  • Нет местного освещения рабочей зоны.
  • Расположение электродвигателя прямо под водой, что снижает надежность.

Преимущества: компактность, простота и хороший обзор. В целом, устройство ориентировано на хобби-использование, а не на интенсивную работу.

Опыт мастеров-самодельщиков

Многие энтузиасты создают аналогичные станки своими руками, по сути, повторяя заводскую схему. Основные материалы — это металлический каркас, небольшой поддон и двигатель, часто от старой бытовой техники.

Фото 4. Пример самодельного станка (вариант 1). Общий вид.

Фото 5. Тот же станок со снятым столом и поддоном.

Фото 6. Другой вариант самодельного станка (вариант 2). Общий вид.

Фото 7. Вид сверху на станок (вариант 2).

Фото 8. Еще одна конструкция (вариант 3) со снятым столом.

Фото 9. Вид на двигатель и вал станка (вариант 3) без столешницы.

Фото 10. Вид сверху на собранный станок (вариант 3).

Интересное инженерное решение было найдено для борьбы с протечками через сальник вала: на вал близко к двигателю устанавливается диск, который отбрасывает воду центробежной силой, а кольцевой отражатель направляет ее обратно в поддон.

Рис. 11. Схема защиты от протечек через сальник с помощью отбрасывающего диска.

Постановка задачи для нового проекта

Проанализировав существующие решения, автор сформулировал требования к собственному станку:

  • Массивный металлический каркас или корпус для устойчивости и снижения вибраций.
  • Глубокий поддон-отстойник, чтобы стеклянный шлам оседал, а не циркулировал с водой.
  • Отдельный насос для подачи воды с возможностью регулировки потока и направления.
  • Двигатель, расположенный над водой, для повышения надежности и безопасности.
  • Обязательное местное освещение рабочей зоны.
  • Частота вращения около 3000 об/мин (опыт показал, что меньшие скорости работают слишком медленно).
  • Мощность двигателя от 100 Вт, предпочтительно асинхронный и готовый к использованию.

Подбор компонентов и инструмента

В качестве основы было решено спаять поддон из оцинкованной стали. Для подачи воды выбран простой погружной аквариумный насос, включаемый вместе с двигателем. С поиском компактного высокооборотного мотора возникли сложности, поэтому в ход пошел двигатель от старой стиральной машины.

Характеристики двигателя ДАСМ-2: мощность 120/60 Вт, частота вращения 2900/425 об/мин, вес — 12,8 кг. Он двухскоростной и довольно громоздкий, но доступный.

Важным решением стал отказ от ограничения стандартными дорогими и недолговечными алмазными «битами» для заводских станков. Для расширения функционала было решено использовать сверлильный патрон на валу, что позволяет применять разнообразный алмазный инструмент, в том числе фрезы для снятия фасок.

Фото 12. Пример алмазного инструмента для фрезерования кромки стекла.

Фото 13. Альтернативный инструмент — алмазные круги для снятия фасок.

Автор планирует использовать промышленный алмазный инструмент на металлической связке, известный своей долговечностью.

Продолжение проекта — в следующей части.

Бабай Мазай, зима 2018 г.

[моё] Техники Сделай сам Витражи Витражи Тиффани Самоделки Длинный пост

Больше интересных статей здесь: Гаджеты.

Источник статьи: Самодельный шлифовальный станок по стеклу для витражного дела. Часть 1. Постановка задачи.