Мои поделки: Держатель для Алмазного карандаша (правИло для абразивного инструмента) [осень 2012]

Абразивный инструмент (точильные круги) — это действительно универсальный и эффективный инструмент для обработки различных металлов, поэтому широко используется в СЛЕСАРНОМ ДЕЛЕ. Абразивный инструмент состоит из фракций твёрдого материала (абразива), скреплённых неким связующим материалом (связкой)… В работе, при точении/шлифовании деталей изделий — абразивный инструмент стачивается, изнашивается (это его особенность: что он «расходный материал»), но изнашивается неравномерно — поэтому нарушаются рабочие плоскости (профиль) абразивного инструмента, и последний нуждается в «правке»

Для «выравнивающей» и «зачистной» правки абразивных кругов бытового точила — я придумал и сделал следующий инструмент:

Обзор
Далее, будет много фоток (все кликабельны и ведут на полноразмерное изображение)...

На фото выше изображены (сверху-вниз, слева-направо):
  • белая круглая «Коробочка от фотоплёнки» — для хранения алмазного карандаша, его паспорта и других мелких запчастей.
    (Примечание: некоторые алмазные карандаши продаются, каждый, в маленьком пластиковом футляре, т.к. это дорогой инструмент… Но мой карандаш шёл без футляра — и я приспособил, взамен, такую коробочку.)
  • чёрная маленькая «Эльборовая вставка»: б/у «головка» резца, куплена на рынке за 15грн., державки ещё не имеет — поэтому не используется (присутствует на фото, как пример альтернативы «алмазному карандашу»).
  • по центру, на светлом «холщовом мешочке с затяжкой» (который используется для хранения всех вещей), лежит «Правящий инструмент в сборе»: Держатель, с закреплённым в нём алмазным карандашом (основной предмет данной статьи).
  • наконец, в самом низу, представлен «Паспорт на алмазное изделие» — которым обязательно сопровождается каждый экземпляр продаваемого карандаша, и в котором описаны его основные характеристики (по ГОСТ 607-80):«Название», «Тип», «Исполнение», качество использованных алмазов, дата изготовления, производитель и др.


Конструкция держателя


Держатель состоит из трёх деталей (пп.1-3):
  1. «Болт», с гнездом на торце для крепления алмазного карандаша. Условно, «болт» состоит из двух частей: резьбы и «рабочей части» (последняя оканчивается гнездом-креплением). «Рабочая часть» с закреплённым в ней карандашом — формирует «клинок» правящего инструмента...
  2. «Державка», которую оператор держит хватом в руке за «рукоять», и «гардой» (широкой шайбой) которой упирается в подручник станка.
  3. Стандартная «гайка-бабочка» М12 (она же «гайка барашковая»). Была немного подточена: скруглены грани и выступающие рожки, для эргономики...
  4. В «болт», у меня, закреплён «Алмазный правящий карандаш 3908-0092 (ГОСТ 607-80)»: «тип 4» (с неориентированным расположением алмазов), «исполнение С» (ступенчатое), размеры 14х10х35мм.
    Посадочный размер хвостовика: диаметр 10мм и длинна 15мм.
    Внешний диаметр рабочей части: 14мм.
    Алмазный карандаш (ГОСТ 607-80). Тип 04 Исполнение С


Замечание!Справка: На какие ширины подручника рассчитан, точильные станки каких габаритов поддерживает, данный Держатель?
Данный инструмент предназначен для электроточил малых и средних размеров, с шириной подручника от 30мм до 50мм (из расчёта: 40мм макс.длинна «болта» в выдвинутом положении + 10мм мин.длинна сточенного карандаша = 50мм) — и с лихвой покрывает диапазон бытовых электроточил…

Конструкция

Деталь в руке, для оценки масштаба:
Деталь в руке, для оценки масштаба

Другие фото:
На столе. В сборе... На столе. В разборе

Замечание!Секрет: Резьба «болта» слегка смазана негустой консистентной смазкой (я использовал силиконовую «SMAR TF» — она не столь маркая, как солидол). Это не только смягчает трение, но и уплотняет посадку, поэтому «болт» ходит гладко и комфортно, без люфтов (в то время как без смазки — болт неприятно цеплялся заусеницами дефектов токарной проточки резьбы, которые образовались из-за того что сталь заготовки была не очень качественной).
Замечание!Секрет: Несмотря на то, что Посадочное гнездо в «болте» для крепления алмазного карандаша — точно подогнано под размеры хвостовика карандаша (входит гладко с затиркой, токарь сработал хорошо)… Тем не менее, я ещё уплотнил соединение фторопластовой лентой: перед посадкой, намотал на хвостовик карандаша ленту ФУМ 12мм ширины, гладко без морщин; затем ввинтил карандаш в посадочное отверстие… Держится отменно!


В работе


Инструкция пользователя: Как использовать инструмент при правке?
  1. Подготовка: Сейчас электроточило выключено. Выправляемый Абразивный круг — установлен, отрегулирован и зажат (напомню, что «выравнивающую» правку, в идеале, нужно проводить после каждой переустановки круга)...
  2. Первым делом, следует отрегулировать и закрепить подручник станка в рабочем положении (примерно так же, как и при обычном точении: пусть зазор между подручником и кругом будет минимум 2мм) — теперь, под это положение подручника, подстроим «правящий инструмент»...
  3. Положите «правящий инструмент» на подручник станка и уприте «гардой» во внешнюю грань подручника (как это показано на фото ниже). Свободной рукой отпустите «гайку-бабочку», служащую контргайкой для «болта». Свободной рукой проверните и отрегулируйте «болт» в положение, когда он будет едва касаться алмазом самой выступающей точки на поверхности абразивного круга (едва касаться — поскольку нельзя вгрызаться сразу глубоко, нужно снимать абразив постепенно!). Зажмите «контргайку-бабочку». Всё, теперь «правящий инструмент» отрегулирован в исходное положение для работы.
  4. Включите питание электроточила, дайте кругу полностью раскрутиться...
  5. Теперь, легко но плотно прижимая «инструмент» вперёд к подручнику, делаем горизонтальную проводку алмазом по рабочей поверхности круга. Начинать проводку нужно всегда из крайнего положения, где карандаш ещё не касается круга, и заканчивать — в положении, где карандаш уже вышел из соприкосновения с кругом. Вести карандаш по подручнику, слева-направо или справа-налево, нужно с равномерным, неизменным нажимом (это наиболее важно, т.к. от сильного нажима тонкий подручник бытового точила изгибается и алмаз неравномерно глубоко вгрызается в поверхность круга — профиль получается неровный). При проводке, «клинок» должен плотно лежать на горизонтальной плоскости подручника, и плотно упираться «гардой» во внешний торец подручника — это обеспечит перпендикулярную подводку «клинка» инструмента к радиальной поверхности круга, и обеспечит «восстановление» ровного Прямого Профиля.
    (Замечание: так как «правящий инструмент» круглый, то при проводке, его следует перекатывать по подручнику, а не тянуть с трением — это обеспечит гладкость хода, равномерность стачивания алмаза и, в конечном итоге, «восстановление» ровного Прямого Профиля абразивного круга.) Так делаем несколько проводок туда-обратно...
  6. Уже после нескольких правильных проводок — алмазный карандаш снимет весь абразив, до которого он может дотянуться в этом положении отрегулированной длинны «клинка». Если правка ещё не завершена — тогда нужно слегка выдвинуть «клинок», на доли миллиметра, и продолжить проводки… Для этого, прямо здесь на подручнике, не меняя положения руки и не выключая точила, свободной рукой делаем следующее: отпускаем «контргайку-бабочку» и чуть-чуть выкручиваем «болт» (проворачиваем по часовой стрелке, т.к. там правая резьба), буквально на четверть — максимум половину оборота; зажимаем «контргайку-бабочку» и продолжаем делать проводки с новой настройкой… (Таким образом, перенастройка делается очень легко, а положение регулируется очень тонко.)
  7. Последний пункт нужно повторять до тех пор, пока весь профиль круга не будет выровнен…
    Хотя при «зачистной» правке, когда с круга снимается только «засаливание» — достаточно сделать всего несколько проводок, и перенастраивать «инструмент», в процессе, нет необходимости...

Замечание!Замечание: когда Алмаз будет встречаться с выступающими частями выправляемого профиля — он станет работать, будет лететь много пыли — здесь нажим усиливать нельзя, но скорость продвижения инструмента на таких участках можно замедлить (правим долго и медленно)…
Рекомендация: При правке нового, впервые установленного абразивного круга со значительным разбалансом и «радиальным биением» (NB: точило при этом сильно трясёт и вибрирует) — карандаш при проводке нужно держать очень крепко и твёрдо. Бьющий круг будет норовить отбить правящий инструмент в сторону, как отбойным молоточком, — это нужно преодолеть: после каждой очередной проводки биения будут всё уменьшаться, но понадобиться до нескольких десятков проводок, чтобы снять весь выступающий абразив и сравнять радиус!


Правим абразивный круг бытового точила (на подручнике станка):
Правим абразивный круг бытового точила

Замечание!Секрет: Обратите внимание, что подручник бытового точила (обычно имеющий загиб книзу с внешней стороны) — был расплющен, для обеспечения ровной внешней плоскости, для равномерного упора «правящего инструмента», по всей ширине подручника.

Правим абразивные шарошки для дрели (инструмент можно использовать и для других нестандартных применений):
Правим абразивные шарошки для дрелиПримечание: Здесь шарошка зажата в патрон обычной дрели, а дрель закреплена в штативе «ДиолД СМС-43»; в тиски штатива закреплён деревянный брусок, служащий упором для правящего инструмента (вместо подручника станка)… Вообще, без упора править невозможно! Однако, можно приловчиться: по-разному зажимать брусок-упор, и по-разному прикладывать к упору правящий инструмент (им легко управлять из-за монолитной конструкции, широкой «гарды» и длинной ручки) — и так править очень разные, в т.ч. скруглённые профили шарошек.

Замечание!Обслуживание: Инструмент всегда хранится в сборе. Для хранения всех прибамбасов — пошит холщовый мешочек с затяжкой.
Сразу после работы, перед упаковкой, всегда протираю инструмент влажной тряпкой от пыли и грязи. Но никогда не мою под проточной водой, чтобы внутрь не попадала вода — инструмент сделан из обычной, ржавеющей стали!


Чертежи


Исходный авторский чертёж:
Исходный авторский чертёж

Рабочий чертёж (для токаря) с правками и замечаниями:
Рабочий чертёж с правками и замечаниями

Замечание!Секрет: Алмазный карандаш я также отдавал токарю, при заказе деталей по моим чертежам… Токарь слегка выровнял/проточил посадочный диаметр хвостовика алмазного карандаша, чтобы он гладко и плотно (впритирку) входил в соответствующее ему гнездо в детали «болта» Держателя.

Замечание!Примечание: сначала был куплен алмазный карандаш, а потом под него был спроектирован Держатель, с соответствующими размерами…
Секрет конструкции: Внешний диаметр алмазного карандаша (14мм) должен быть равен внешнему диаметру «болта» (14мм), и соответствующего ему стакана «державки»! Таким образом, рабочий «алмазный наконечник» с «болтом» представляют собой единую продольную конструкцию — это для того, чтобы «клинок» правИла ложился на подручник точила ровно и гладко, с надёжным упором.


Из опыта эксплуатации текущей модели «Правящего инструмента» — были сформированы несколько пожеланий к улучшению конструкции, для следующей модели:
  • Текущая длинна рабочей части «болта», которая выдвигается вперёд, за пределы «гарды»: 15+25=40мм, что обеспечивает поддержку подручников шириной до 50мм… Для расширения диапазона поддерживаемых станков (для возможности править круги и на более крупных, профессиональных станках), рекомендуется удлинить рабочую часть «болта» на 10мм, и соответственно удлинить на 10мм глубину стакана в «державке» — что обеспечит поддержку подручников шириной до 60мм.
  • Для поддержки «алмазных карандашей 3908-0092» также большего размера 14х10х45мм, с длинной хвостовика 20мм (в то время как, у меня сейчас используется карандаш уменьшенного размера: 14х10х35мм, с длинной хвостовика 15мм — и под него рассчитаны текущие чертежи) — нужно сделать следующее:
    1. Углубить ещё на 5мм Гнездо на переднем торце «болта», под крепление алмазного карандаша;
    2. Углубить Стакан в «державке» ещё на 5мм — за счёт уменьшения длинны резьбовой части с 20мм до 15мм (этого хватит для надёжности).

Текущая модель инструмента уже имеет ощутимую массу, которую стоит по-возможности уменьшить для разгрузки руки и повышения эргономики — для этого, несколько следующих рекомендаций:
  • Текущий диаметр «гарды державки» = 65мм. (Это элемент, которым оператор упирается в торец подручника станка, для обеспечения ровного Прямого Профиля, параллельного оси круга.) Было решено, что для обеспечения надёжного выравнивания, в большинстве случаев — вполне достаточно исполнить «упорный диск» (гарду) диаметром 55мм. (это снижает габариты и массу инструмента)
  • Диаметр резьбы «болта» можно уменьшить с М12 до М10. Соответственно, также меняется и ответная резьба в «державке», и «гайка-бабочка» будет М10… (это уменьшит массу инструмента, без ухудшения прочности — конструкция здесь не силовая)
  • Текущая толщина стенок стакана в «державке»: до 4мм=(22-14)/2. Как показала практика: этого вполне достаточно для нанесения рифления на рукоять, и для прочности конструкции, с запасом — поэтому утолщать диаметр «державки» не следует, но можно даже немного уменьшить… Поэтому можно попробовать изготовить «державку» с толщиной стенок стакана на 1мм меньше — для этого, внешний диаметр «рукояти державки» следует уменьшить с 22мм до 20мм.
  • Также, толщина шайбы «упорного диска» («гарды державки») может быть уменьшена с 4мм до 3.5мм (меньше уже не стоит — чтобы был запас прочности, для противодействия сколу или деформации металла, при случайном падении инструмента на пол).
  • Массу «болта» также можно уменьшить, без ухудшения его прочности — если выбрать часть металла изнутри «рабочей части»… Для этого, Гнездо на переднем торце «болта», которое предназначено для крепления алмазного карандаша, следует углубить дальше: меньшим диаметром (сверлом 8мм) проточить почти всю «рабочую часть», не доходя нескольких миллиметров до границы уменьшения внешнего диаметра «болта», где он переходит в резьбу. Толщина стенок такой проточки будет составлять: (14-8)/2=3мм — вполне надёжно!




Техника работы с алмазным правящим карандашом


Основные рекомендации:
  • Никаких усилий при правке не применять. Если до достижения требуемого профиля требуется большая выработка абразива — то нужно править долго и медленно.
  • Если кристаллы алмаза расположены цепочкой по оси карандаша (тип 01), то следует периодически поворачивать карандаш, чтобы на кристалле алмаза не формировалась площадка износа.
  • Если абразивный круг только затупился/засалился, то чем меньше вы его сточите при правке — тем лучше. Оптимальным считается съем до половины диаметра зерна круга.
    На промышленных станках: съем выставляют в половину допуска на деталь, особенно если круг правят во время шлифования детали.
  • В процессе правки, нужно периодически делать перерывы для охлаждения алмаза. Но, ни в коем случае, нельзя охлаждать его водой (или другими жидкостями) — иначе, алмаз может лопнуть/расколоться, будь он исполнен «единым кристаллом в оправе» или «множеством зёрен в карандаше»… (Примечание: алмаз твёрдый, но хрупкий минерал.)
    На промышленных станках: круги правят при обильном охлаждении (что желательно) или всухую, вообще без охлаждения. Но если правка осуществляется с охлаждением, то охлаждающая жидкость должна подаваться без перерывов, иначе на кристалле алмаза могут образоваться трещины! (Поэтому, в бытовых условиях, на бытовом точиле — никакое активное водяное охлаждение, при правке, недопустимо.)


Какой лучше выбирать алмазный карандаш?
По расположению кристаллов:
  • Для домашнего точила лучшее решение — многослойный алмазный карандаш, с несколькими алмазами на каждом уровне: «тип 02» или «тип 04».
  • Менее эффективен — «тип 01», с алмазами расположенными цепочкой по оси карандаша.
  • Нет смысла брать «алмазные иглы» и «алмазы в оправах» — они предназначены для тонкого и точного профилирования.
По исполнению хвостовика:
  • Следует брать «исп. А — цилиндрическое» (для маленьких карандашей, подешевле) или «исп. С — ступенчатое» (для больших и дорогих карандашей).
  • Не следует брать «исп. В — с коническим корпусом» (т.к. под него очень трудно сделать Держатель).


Замечание!Совет: При выполнении правки абразивного круга (любым методом, не только Алмазом) — летит очень много пыли и грязи! Абразивная пыль очень лёгкая и летучая, в отличие от металлической пыли и искр, летящих при обычном точении… Поэтому рекомендую воспользоваться пылесосом, непосредственно во время операции правки: приставить всасывающий шланг без насадок, где-то в районе подручника точила (снизу или сбоку) — как показано на видеоролике ниже.

Не хочу «алмаз» — «шарошка» круче! (альтернативы)


Правку абразивных кругов можно разделить на три вида:
  1. «Зачистную» — удаляющую с поверхности круга продукты резания, т.е. «засаливание».
  2. «Выравнивающую» — удаляющую несоосность периферийной поверхности, и восстанавливающую её геометрическую форму.
  3. «Перепрофилирующую» — изменяющую профиль круга.


Существует целый класс, особых и разнообразных, «Правящих инструментов» для восстановления абразивного инструмента: «алмазные карандаши и иглы»; «шарошки»; и другие кустарные приспособления (обломки абразивных кругов, твердосплавных коронок и алмазосодержащих деталей)

Замечание!Стоимость алмазных карандашей — значительная… Кроме «Алмаза», с той же целью, можно использовать и другие твёрдые материалы: например, «Эльбор». Отработанную эльборовую вставку («головку» резца) можно купить на рынке за копейки (10-15грн/шт). А для правки точильного круга, такой Эльбор — столь же хорош, как новый! Осталось только придумать Эльбору хороший эффективный Держатель (как вариант, можно взять эльборовый резец в сборе: задействовать стандартную «державку»)

Краткое сравнение правящих инструментов (перечислены в порядке уменьшения популярности):
  • «Алмазный инструмент» (карандаши, иглы, алмазы в оправе) (или Эльборовый резец; б/у алмазные буровые коронки и фрезы) — используются для «Правки методом обтачивания»: применяются преимущественно для восстановления геометрии абразивного круга и для формирования рабочего профиля — такие виды правки называют «выравнивающей» и «перепрофилирующей».

    При этом, как побочный эффект, твёрдый Алмаз срезает/разрушает фракции гораздо более мягкого материала абразивного круга, который он правит. В итоге, внешняя поверхность абразивного круга оказывается покрыта меньшими фракциями абразива — такой круг хуже грызёт заготовку, будто круг с меньшей зернистостью…
    Хотя, при особой технике и точности движений, можно уменьшить эффект разрушения зёрен и восстановить режущую способность абразивного круга (и таким образом, использовать алмазный карандаш частично для «зачистной» правки) — для этого нужно: последние проходы карандашом проводить быстро и с лёгким нажимом, острой гранью кристалла…

  • «Шарошка» (зубчатые колёсики, одетые на вал в держателе, крутятся при касательном соприкосновении с внешней поверхностью точильного круга) используются для «Правки методом обкатывания»: разрушают наружный слой абразива, устраняют «засаливание» абразивного круга, но не восстанавливает геометрию (рабочий профиль) круга. Таким образом, шарошка используется для «зачистной» правки абразивных кругов. (Часто, используется после профилирования круга алмазом.)

    Конечно, в какой-то мере, шарошка исполняет также «выравнивающую» правку для абразивных кругов прямого профиля (ПП) (эффективно устраняет неглубокие борозды, выравнивает параллельность профиля к оси вращения)… Но при правке нового, впервые установленного абразивного круга со значительным разбалансом и «радиальным биением» (NB: точило при этом сильно трясёт и вибрирует) — шарошка не способна эффективно и быстро снять большой объём абразива, неравномерно распределённого по кругу (вращающиеся шестерни эффективно работают только при равномерном соприкосновении с кругом, иначе они будут биться) — для этой цели, традиционно, применяют только алмазный правящий инструмент… Также, шарошка не способна «выровнять» какой-либо другой сложный профиль, кроме ПП.
    Ещё по области применения: Шарошка используется только для грубой правки крупнозернистых точильных кругов! Для более мелких, шлифовальных кругов — используют «алмазные ролики» и другие методы…

    Замечу что, по сравнению с абразивным материалом, шестерни шарошки сделаны из относительно мягкого металла (из «износостойких сталей»): При отсутствии вращения, абразивный круг быстро и легко сточит такие шестерни. Основа принципа работы шарошки — именно во вращении! Легко подводите шарошку к кругу, чтобы шестерни пришли в быстрое вращение, накопили кинетическую энергию — тогда каждый зуб шестерни срабатывает как маленький молоточек, наскакивает на очередное зерно абразива и выбивается его из круга целиком. Поэтому шарошка не срезает зёрна, как алмаз, не нарушает зернистость круга — идеальна для «зачистной» правки!

  • На производстве также используют «алмазные правящие ролики» (металлический ролик на подшипниках, с алмазосодержащим слоем на поверхности; требует отдельный привод, обеспечивающий принудительное независимое вращение ролика) — для «Правки методом шлифования»
    Замечу, что использование «алмазных роликов» требует сложного технологичного оборудования и особых режимов работы (поэтому в быту они не используются). Зато алмазные ролики способствуют получению высокой точности выправленной поверхности шлифовальных кругов и их рациональному расходу при шлифовании…

    Более грубая правка осуществляется шарошками, оснащенными монолитными твердосплавными дисками, металлическими дисками и звездочками из износостойких сталей или правочными кругами из карбида кремния, термокорунда и т.д.

  • Для устранения «засаливания» абразивных кругов — их можно «обтачивать» «неспециализированными» твёрдыми материалами: например, любым абразивным инструментом (обломками других изношенных кругов) с твёрдостью «ЧТ»; а также, плавлеными и природными корундами…


Замечание!Выводы: «Алмаз» используется для формирования профиля точильного круга, а «шарошка» — для восстановления его режущей способности (и особенно полезна на точильных кругах ПП больших диаметров, на заводах). Это не столько альтернативы, сколько разные инструменты — для разных целей… Ни что из них не лучше, но я считаю, что «алмазный карандаш» — в быту актуальнее (полезнее и универсальнее), чем «шарошка».

Внимание ТБ: При износе, правке и переточках — диаметр круга уменьшается. Круг разрешается использовать только до размера, составляющего 65% от его первоначального диаметра!

Замечание!Все вышеназванные методы — относятся к правке обычных абразивных кругов (14A, 25A, 54C, 64C) из электрокорунда, карбида кремния и тому подобных мягких абразивов. Для правки сверхтвёрдых алмазных и эльборовых шлифкругов — уже не подходят ни «алмазный карандаш», ни «шарошка» — тут используются другие техники (см. на видео ниже)

Наконец, предлагаю вам посмотреть лучший, быстрый и чёткий, мастеркласс «по правке абразивных кругов» от Виктора Леонтьева (Eksmast):

Примечание: в видео также демонстрируются несколько оригинальных авторских «державок» для алмазных и эльборовых правящих «головок» (с чертежами).

См. также полезные книги и методички по теме
  • +6
  • 04 апреля 2013, 23:17
  • Celeron
  • 2

Комментарии (12)

RSS свернуть / развернуть
Статья про «Станочек отрезной-точильный-шлифовальный по металлу (3-в-1) (на основе ДиолД ЭТ-150) [2012]» была бы неполной без этого топика. Этот топик рассказывает про правку абразивных кругов, использующихся в точильном станке, как расходный материал. Методики, приспособления, теория...
0
А можно вместо алмазного карандаша применить стержень от алмазного стеклореза?
0
Есть пара советских алмазных стеклорезов, один со сломанной ручкой. Думаю попробовать сделать из него правИло.
0
Нет, без хорошего слесаря электронщику никак :)
Спасибо за статью!
0
  • avatar
  • yars
  • 05 апреля 2013, 01:56
Нет, без хорошего слесаря электронщику никак :)
Я бы сказал-хороший мастер должен уметь многое… :)
0
Как бы сказал мой преподаватель — вы «радиолюбители». Предедущей статьи про «станочек» было достаточно.
-3
Позвольте не согласиться.
+1
Замутить что-ли статью по сварке? ;)
0
Ну, в такой статье, если серьезно, с одной стороны, была бы своя польза, а с другой — как часто приходится выполнять сварочные работы электронщикам? Думаю, весьма нечасто.
0
«Радиолюбители»? Ой, вы так говорите, как будто это что-то плохое.
+1
Я правлю круги брусочком корунда, но это щас экзотика — фиг достанешь…
0
Автор топика запретил добавлять комментарии