Инструмент и приспособления

Ленточная пила из дерева своими руками

Ленточную пилу редко покупают первой, но, однажды поработав на ней, уже трудно понять, как обходились без неё: криволинейный раскрой, роспуск доски на тонкие ламели, заготовки для шкатулок. Станок можно почти целиком сделать из дерева – по открытым чертежам канадского изобретателя Маттиаса Вандела. Ниже – как собрать раму, выточить и отбалансировать колёса, настроить направляющие и сделать тумбу.

Характеристики

Повторять проект один в один не обязательно: многое определяют двигатель и полотна, которые удалось найти. В описанном станке полотна оказались чуть короче рекомендованных, поэтому внутренний размер рамы уменьшен на 10 мм.

Параметр Самодельный станок Исходный проект
Высота без тумбы, мм 1 200 1 220
Ширина со столом, мм 900 720
Глубина со столом, мм 500 460
Диаметр колеса 16″ (400 мм) 16″ (400 мм)
Стол, мм 510 × 470 490 × 460
Наклон стола, ° 0–45 0–45
Масса без тумбы, кг 50 45
Наибольшая толщина заготовки, мм 260 270
Вылет (полотно – рама), мм 400 394
Длина полотна, мм 2 667 2 700
Ширина полотна, мм 6–16 4–18
3D-модель ленточной пилы с рабочим столом
Модель станка: рама и стол
3D-модель с видимыми верхним и нижним колёсами
Расположение колёс

Рама

Рама – главная деталь, и материал для неё только один: массив. ДСП, МДФ, фанера и мебельный щит не годятся. Здесь взята сосновая доска-дюймовка, простроганная на рейсмусе до 19 мм.

  1. Раму склеивают из нескольких слоёв досок с перехлёстом стыков: шесть основных слоёв плюс накладки и диагональные элементы для жёсткости. Форма – буква С: сверху основа под направляющую узла натяжения с верхним колесом, снизу две ноги к основанию.
  2. Первый слой задаёт форму всей рамы. На каждом этапе проверяйте прямые углы, чтобы рама вышла плоской, без винта.
  3. Основание не вклеивают сразу, оставляют под него пустые пазы: его удобнее вклеить после установки блока оси нижнего колеса.
  4. Готовую раму шлифуют и лакируют в два слоя.
Склеивание первого слоя рамы на струбцинах
Первый слой задаёт форму рамы
Наклейка следующих слоёв рамы струбцинами и саморезами
Следующие слои: струбцины плюс саморезы

Узел верхнего колеса и натяжение

Верхнее колесо должно ходить вверх-вниз, натягивая полотно. На «рогах» рамы крепят дубовый профиль, образующий направляющий паз, а в нём ходит прямоугольная рамка из дуба с держателем вала.

  1. Склейте рамку, пропилите в углах пазы, вклейте в них треугольные вставки – так угловые соединения станут прочнее.
  2. По бокам рамки выберите четверти под направляющие. Рамка должна двигаться без ощутимого люфта.
  3. Вверху рамки поставьте длинный болт – им регулируют натяжение. Пружину заменяют три дубовые пластины.
  4. Держатель вала – брусок с отверстием и четвертями с двух сторон. Сверху у него винт регулировки наклона колеса с металлической подкладкой. Держатель крепят к рамке двумя саморезами, его подвижность для настройки дают люфты; после настройки вал фиксируют саморезом.
Направляющие на верхней части рамы
Направляющие для подвижного блока
Пропиливание пазов в углах подвижной рамки на пиле
Пазы в углах рамки
Рамка и треугольные вставки
Треугольные вставки для углов
Узел натяжения с дубовыми пластинами
Узел натяжения без рукоятки

Колёса

Колёса, в отличие от рамы, как раз делают из листовых материалов. Здесь каждое склеено из трёх фанерных кругов и имеет толщину 29 мм.

Деталь колеса Размер
Диаметр после обточки 400 мм (длина окружности 1 256 мм)
Припуск на чистовую обработку 10 мм
Вал (точёный, ограничитель с одной стороны, резьба М12 с другой) Ø 25 мм
Наружная часть фланца (держит подшипник) фанера 15 мм, гнездо Ø 52 мм
Внутренняя часть фланца (зазор колесо – подшипник) фанера 10 мм
Скос обода в каждую сторону около 5°
Скорость полотна около 800 м/мин
  1. Круги вырезают фрезером на циркуле. Центральное отверстие 6 мм служит и осью циркуля, и меткой для совмещения кругов при склейке.
  2. Во фланцах сверлят по центру 6 мм, совмещают с центром колеса и сверлят по четыре отверстия под шканты; положение фланца маркируют.
  3. Гнездо 52 мм под подшипник – самая ответственная операция. Кольцевую пилу 52 мм автор после пробы прошлифовал по наружному диаметру на 0,3 мм, чтобы подшипник сел с натягом; запрессовывал киянкой.
  4. Отверстие в самом колесе делают чуть больше вала.
  5. В колёсах сверлят по четыре технологических отверстия – через них продевают струбцины при склейке. Сразу после склейки колесо надевают на вал.
Фанерные фланцы с подшипниками и заготовки колёс
Фланцы промаркированы под свои колёса
Склейка колеса множеством струбцин
Склейка колеса из трёх кругов

Благодаря центровке фланцев и шкантам одно колесо почти не бьёт, у второго осталась некритичная «восьмёрка» до 3 мм.

Обточка и балансировка

  1. Шкив двигателя протачивают прямо на работающем двигателе. Колесо временно соединяют с ним ремнём через фанерный шкив.
  2. Прикрутив брусок-упор, токарными резцами обтачивают колесо до 400 мм. Диаметр на валу мерить неудобно, поэтому контролируют длину окружности – 1 256 мм.
  3. Ободу придают бочкообразный профиль со скосом около 5° в каждую сторону: на такой поверхности лента сама центрируется, а не сползает.
  4. На одно колесо ставят штатный шкив; диаметр подбирают так, чтобы полотно шло со скоростью около 800 м/мин.
  5. Балансировка: колесо на временной оси из подшипников наружным диаметром 22 мм само поворачивается тяжёлой стороной вниз. Сверлом Форстнера выбирают неглубокие лунки с тыльной стороны внизу, пока колесо не будет оставаться неподвижным в любом положении.
  6. Колёса лакируют в два слоя и натягивают на них разрезанные камеры от 16-дюймовых колёс детского велосипеда. Резина бережёт обод, снижает шум и не даёт ленте проскальзывать. После этого балансировку повторяют.
Двигатель со шкивом на верстаке
Шкив проточен на самом двигателе
Обточенный обод колеса крупным планом
Обод с бочкообразным профилем
Приклеивание фланцев к колесу струбцинами
Фланцы вклеены в колесо
Колёса на раме после предварительной сборки
Колёса выставлены в одну плоскость

Установка колёс и пробный пуск

  1. Первым ставят верхнее колесо: на вал – шайбы из фторопласта, колесо притягивают болтом с толстой шайбой, ввернутым в торец вала. Регулировочным болтом выставляют его параллельно раме.
  2. Блок нижнего колеса прижимают струбцинами и навешивают колесо. Линейкой и фторопластовыми шайбами выводят оба колеса в одну плоскость.
  3. С натянутым полотном сдвигают нижний блок, пока линия центров валов не станет параллельна вертикальной стойке рамы, и фиксируют его.
  4. Проворачивают пилу вручную, затем делают осторожный пробный пуск. Лента должна идти по середине колёс без вибрации и посторонних звуков. Испытание повторяют с самым узким полотном.
  5. Только после этого вклеивают основание под двигатель и крепят его к раме.
Станок с натянутыми на колёса резиновыми камерами
Камеры на колёсах, шина без вкладышей
Направляющая шина и блоки опорных подшипников
Шина с блоками опорных подшипников

Направляющие полотна

Гладкая спинка ленты упирается в наружное кольцо подшипника, а с боков её держат вкладыши-«сухари». Фторопластовые вкладыши быстро стёрлись, деревянные служат лучше.

Шину направляющей ставят очень точно: на длине 300 мм даже малый перекос к полотну заметен. Паз под шину размечали по натянутому широкому полотну, но ошибка выборки в 0,3 мм дала внизу почти 4 мм ухода. Исправили так: из обрезка дюралевой прямоугольной трубы вырезали уголок, расширили паз на его толщину и подклеили кусочки самоклеящейся бумаги по 0,1 мм, после чего зафиксировали уголок саморезами.

Рабочий стол и упор

Дубовая опора стола с механизмом наклона
Опора стола с механизмом наклона
Наклонённый рабочий стол пилы
Стол можно наклонить
  1. Опору с механизмом наклона делают из дуба, к ней крепят нижний блок опорных подшипников. На поворотную часть – подкладку из ЛДСП для жёсткости.
  2. Сам стол – обрезок толстой столешницы из ДСП с гладким скользким покрытием, кромки обшиты буковыми рейками.
  3. В зоне пропила выпиливают прямоугольное окно и выфрезеровывают выемку под вставку из МДФ. Вставку задвигают по пазам при работающей пиле – полотно само прорезает щель нужной длины. Для наклонного реза вставку вынимают или делают новую под конкретный угол.
  4. Упор с вкрученным саморезом помогает быстро выставить стол под прямым углом к полотну.
  5. На гайку натяжения делают вороток. Натяжение задают на глаз – порвать полотно им практически невозможно.
  6. Параллельный упор: шина из лиственницы, фиксация эксцентриком, с другой стороны захват за край стола. Из-за скруглённого переднего края стола понадобился подвижный толкатель с полукруглой кромкой.
Станок со столом, вставкой и воротком натяжения
Стол со вставкой и вороток – можно испытывать
Параллельный упор на рабочем столе
Параллельный упор

Тумба, защита, проводка

Высота тумбы подобрана так, чтобы стол был на уровне 1 050 мм от пола. Каркас собран на шкантах из обрезков шпунтованной половой доски толщиной 35 мм, углы изнутри усилены металлическими уголками, боковины – ламинированное ДСП, задняя стенка – МДФ. Верхний ящик собирает опилки, колёсики стопорятся.

Каркас тумбы-подставки
Каркас мобильной тумбы
Защитный экран двигателя
Экран двигателя

Кожухи и экраны из МДФ 8 мм и сосновой доски закрывают все движущиеся части и одновременно направляют опилки. Правая стенка кожуха нижнего колеса скошена вверху, чтобы проще менять полотна, задняя стоит наклонно и ссыпает опилки в ящик. Чтобы опилки не налипали на нижнее колесо, к нему прижата обрезанная зубная щётка. Рядом с пусковой кнопкой – выключатель светильника на гибком кронштейне, провода пропущены сквозь раму.

Кожух нижнего колеса со скошенной стенкой
Скошенная стенка кожуха
Наклонная задняя стенка защиты нижнего колеса
Наклонная стенка ссыпает опилки
Защитный кожух, пусковая кнопка и выключатель подсветки
Защита подвижных частей, кнопка пуска и выключатель подсветки
Безопасность (добавлено). Ставьте кнопку с нулевой защитой (магнитный пускатель), чтобы после пропадания напряжения станок не запускался сам. Над столом оставляйте открытым только участок полотна под заготовку, опустив шину почти до неё, а узкие детали подавайте толкателем.