За сотни лет, что человек занимается обработкой древесины и изготовлением из неё различных изделий, кажется мастера перепробовали все возможные инструменты и приспособления. Между тем создание всевозможных устройств продолжается и в наши дни. Вероятно, что все это уже было кем то придумано в прошлые годы, но каждый мастер старается сделать приспособления подходящие именно ему.
Деревянные рамки для картин или фото сжимают при склеивании, наверное сотнями различных способов. Я сам на вскидку могу предложить как минимум десяток вариантов, вот одно из приспособлений для этой работы от Уайта Майерса, сайт Workbench .
Ленточные стяжки используют чаще всего для сжатия при склейке квадратных или прямоугольных изделий. Таких как стулья, табуретки, коробки и небольшие столики. Использование этого механизма удобно тем, что можно сжимать сразу все изделие, промазав клеем и собрав ножки, царги и проножки стула. Но вот при склеивании деревянных рамок, ленточная стяжка в обычном виде не походит. Дело в том, что при сжатии невозможно выдержать углы точно под 90*, из за неравномерности стягивания.
Для того, чтобы применить ленточную стяжку при сборке рамок, нужно изготовить четыре угловых блока. Блоки имеют внешнюю закругленную кромку, что помогает равномерно сжимать изделие и выпиленный внутренний угол, точно под 90*. В точке начала угла обязательно надо высверлить отверстие, чтобы исключить прилипание рамки к блокам. Еще варианты зажима для рамки в статье .
Зажим для мелких деталей
Каждый мастер работающий с деревом использует для обработки деталей шлифовальные диски и шлифовальные барабаны. Иногда приходится обрабатывать большое количество мелких деревянных деталей. Удержать их в руке бывает затруднительно, к тому есть риск руками зацепить барабан.
Для изготовления зажима понадобится два деревянных бруска длиной 150-200 мм. и сечением 30/15 мм. . Бруски можно изготовить распилив на две части круглую заготовку диаметром 30 мм. . По центру брусков засверливаются отверстия под прижимной болт с барашком и несколькими шайбами.
Во время работы сразу устанавливается необходимый зазор между площадками, а сжатие производится с помощью деревянного клина в хвостовой части. Процесс происходит быстро и просто, вставляем деталь, задвигаем клин и работаем. Вытаскиваем клин, меняем деталь и опять зажимаем клином.
Очень важно, чтобы при обработке деталь была правильно и надолго зафиксирована. Поэтому так часто и требуются инструменты, которые в таких ситуациях будут помощниками и смогут решить эту проблему таким образом, чтобы при любой термической или механической обработке она оставалась в одном недвижимом положение, как это и нужно мастеру.
Кстати, струбцина угловая как раз и является таким зажимом, который прекрасно подойдет и для того, чтобы зафиксировать деталь при обработке, так и для того, чтобы сжать несколько деталей в единое целое так, чтобы получилось крепкое склеивание.
Принцип работы струбцины
Если мастер решит выполнить какие-то работы из дерева или же из металла, то ему следует обработать деталь. Но сделать это качественно можно лишь только в том случае, если эту деталь очень крепко зафиксировать при помощи струбцины.
Старые модели такого инструмента позволяли работать лишь только одной рукой, сейчас же появляются новые модели этого инструмента, который служит неотъемлемым помощником любого мастера, и они являются не только быстрозажимными , но и позволяющими работать с деталью уже двумя руками.
Существует несколько типов таких струбцин:
- Рычажные.
- Винтовые.
- Монтажные.
- Угловая.
- Ручная.
Охарактеризуем кратко каждый тип струбцин. Первый вид – это рычажные
. Это означает, что в основе работы такого инструмента – помощника лежит не только осевая работа, но и еще работа рычагов. Часто в народе их еще называют зажимами, которые позволяют быстро фиксировать детали, предназначенные для обработки.
Рычажные струбцины не требуют от мастера большой силы, для того чтобы ими что-то зажать стоит немного лишь приложить силу. А чтобы детали зажались крепко и больше уже не смогли сдвинуться, необходимо использовать рычаг, который как раз и выполнит всю работу за человека.
Конструкция такой рычажной струбцины довольно проста, ее даже можно будет сделать и своими руками. Для этого потребуется основная рама и какой-то элемент, где как раз и может быть основной зажим. При помощи такого инструмента – помощника можно не только зажимать детали и делать их недвижными, но и рассчитывать силу зажима, что немаловажно, например, при склеивании.
Остальные типы струбцин отличаются от первого вида и между собой тем, что у них разный механизм зажима . Многие такие виды инструмента – помощника можно сделать своими руками.
Как правильно выбрать струбцину при покупке
Выбрать такой инструмент, как струбцину несложно, просто необходимо знать несколько правил, которые как раз и смогут приобрести такой инструмент – помощник, которые станет для вас незаменимым при выполнении любого вида работы. Прежде всего, стоит обратить внимание на то, каков у вашего инструмента рабочий ход.
Кроме того, стоит обратить внимание и на то, каково расстояние между элементами – зажимами . Чем больше показатели по этим двум пунктам, тем качественнее для вас будет этот инструмент. Это позволит использовать струбцины и для работы с деталями, как крупных размеров, так и мелких.
Разновидности винтовой струбцины
В таком инструменте – помощнике на первое место выдвигается уже не рычаг, а винт. Такую струбцину в народе еще называют и трубной, так как ее применяют для зажатия труб, которые обычно используются для сантехнических работ.
Такой инструмент считается в слесарном деле очень крепким и надежным, так как выполнен из дюралюминия. Кстати, на таком инструменте еще выполнены и специальные отверстия для монтажа , чтобы удобно потом при работе любую деталь закрепить на верстак. Выполнить такой инструмент своими руками и в домашних условиях будет довольно сложно.
Теперь несколько слов о струбцине монтажной, которая используется чаще всего при строительстве разнообразных объектов. Основное назначение такого инструмента - удерживать любые материалы для стройки , как, например, железобетонные плиты, чтобы они могли качественно обрабатываться.
Такая струбцина считается самой надежной для работы, но если изучить ее конструкцию, то легко можно понять, что она проста. Глядя на чертеж, где отражаются ее составляющие элементы, можно легко собрать ее своими руками.
Ручная струбцина имеет несколько вариантов:
- Кулачковые.
- Клиновые.
- Угловые.
Существуют и другие варианты такого ручного инструмента – помощника. В народе такую струбцину называют пружинным зажимом. Это объясняется простой конструкции и таким же простым применением. Поэтому сделать такой инструмент-помощник своими руками можно легко.
Инструкция для изготовления инструмента – помощника своими руками
Чтобы изготовить струбцину, необходимо правильно пошагово выполнить те действия, которые описаны с инструкции. Для начала приобретаем те детали, которые необходимы для изготовления инструмента – помощника своими руками.
Для изготовления струбцины потребуются следующие предметы: несколько шпилек с разной по диметру резьбой, гайки , которые подойдут по размеру, несколько дощечек, сделанных из фанеры, и пару реек.
Вторым шагом для изготовления струбцины является создание основание. Сделать его также можно своими руками. Для этого стоит закрепить то, что у вас уже получилось, на столе. Затем берем брусья и, прикладывая к струбцину, просверливаем дырочки там, где они необходимы, чтобы крепче прижать к основанию стола.
Третий шаг – это необходимо сделать зажим своими руками. Для этого потребуются те дощечки из фанеры, которые вы приготовили заранее
. Вы должны прижать их к брускам, которые уже закреплены на струбцине, но так, чтобы они были подвижными.
Вы должны понимать, что роль этих дощечках в том инструменте, который вы делаете своими руками, заключается в том, чтобы быть рычажками в струбцинах. Теперь используя шпильки и гайки, остается закрепить всю эту конструкцию, которую вы выполнили своими руками.
Но используя такой инструмент - помощник, который вы выполнили своими руками, стоит понимать, что он не очень прочный и о надежности его сложно говорить. Но он прекрасно может подойти для выполнения многих домашних работ, если они не будут очень сложными.
Эксцентриковый зажим является зажимным элементом усовершенствованных конструкции. Эксцентриковые зажимы (ЭЗМ) используются для непосредственного зажима заготовок и в сложных зажимных системах.
Ручные винтовые зажимы просты по конструкции, но имеют существенный недостаток - для закрепления детали рабочий должен выполнить большое количество вращательных движений ключом, что требует дополнительных затрат времени и усилий и в результате снижает производительность труда.
Приведенные соображения заставляют, там где это возможно, заменять ручные винтовые зажимы быстродействующими.
Наибольшее распространение получили и .
Хотя и отличается быстродействием, но не обеспечивает большой силы зажима детали, поэтому его применяют лишь при сравнительно небольших силах резания.
Преимущества:
- простота и компактность конструкции;
- широкое использование в конструкции стандартизованных деталей;
- удобство в наладке;
- способность к самоторможению;
- быстродействие (время срабатывания привода около 0.04 мин).
Недостатки:
- сосредоточенный характер сил, что не позволяет применять эксцентриковые механизмы для закрепления нежестких заготовок;
- силы закрепления круглыми эксцентриковыми кулачками нестабильны и существенно зависят от размеров заготовок;
- пониженная надежность в связи с интенсивным изнашиванием эксцентриковых кулачков.
Рис. 113. Эксцентриковый зажим: а - деталь не зажата; б - положение при зажатой детали
Конструкция эксцентрикового зажима
Круглый эксцентрик 1, представляющий собой диск со смещенным относительно его центра отверстием, показан на рис. 113, а. Эксцентрик свободно устанавливается на оси 2 и может вращаться вокруг нее. Расстояние е между центром С диска 1 и центром О оси называется эксцентриситетом.
К эксцентрику прикреплена рукоятка 3, поворотом которой осуществляется зажим детали в точке А (рис. 113, б). Из этого рисунка видно, что эксцентрик работает как криволинейный клин (см. заштрихованный участок). Во избежание отхода эксцентриков после зажима они должны быть самотормозящим и. Свойство самоторможения эксцентриков обеспечивается правильным выбором отношения диаметра D эксцентрика к его эксцентриситету е. Отношение D/e называется характеристикой эксцентрика.
При коэффициенте трения f = 0,1 (угол трения 5°43") характеристика эксцентрика должна быть D/e ≥ 20 ,а при коэффициенте трения f = 0,15 (угол трения 8°30")D/e ≥ 14.
Таким образом, все эксцентриковые зажимы, у которых диаметр D больше эксцентриситета е в 14 раз, обладают свойством самоторможения, т. е. обеспечивают надежный зажим.
Рисунок 5.5 - Схемы для расчета эксцентриковых кулачков: а – круглых, нестандартных; б- выполненных по спирали Архимеда.
В состав эксцентриковых зажимных механизмов входят эксцентриковые кулачки, опоры под них, цапфы, рукоятки и другие элементы. Различают три типа эксцентриковых кулачков: круглые с цилиндрической рабочей поверхностью; криволинейные, рабочие поверхности которых очерчены по спирали Архимеда (реже – по эвольвенте или логарифмической спирали); торцевые.
Круглые эксцентрики
Наибольшее распространение, из-за простоты изготовления, получили круглые эксцентрики.
Круглый эксцентрик (в соответствии с рисунком 5.5а) представляет собой диск или валик, поворачиваемый вокруг оси, смещенной относительно геометрической оси эксцентрика на величину А, называемой эксцентриситетом.
Криволинейные эксцентриковые кулачки (в соответствии с рисунком 5.5б) по сравнению с круглыми обеспечивают стабильную силу закрепления и больший (до 150°) угол поворота.
Материалы кулачков
Эксцентриковые кулачки изготавливают из стали 20Х с цементацией на глубину 0.8…1.2 мм и закалкой до твердости HRCэ 55-61.
Эксцентриковые кулачки различают следующих конструктивных исполнений: круглые эксцентриковые (ГОСТ 9061-68), эксцентриковые (ГОСТ 12189-66), эксцентриковые сдвоенные (ГОСТ 12190-66), эксцентриковые вильчатые (ГОСТ 12191-66), эксцентриковые двухопорные (ГОСТ 12468-67).
Практическое использование эксцентриковых механизмов в различных зажимных устройствах показано на рисунке 5.7
Рисунок 5.7 - Виды эксцентриковых зажимных механизмов
Расчет эксцентриковых зажимов
Исходными данными для определения геометрических параметров эксцентриков являются: допуск δ размера заготовки от ее установочной базы до места приложения зажимной силы; угол a поворота эксцентрика от нулевого (начального) положения; потребная сила FЗ зажима детали. Основными конструктивными параметрами эксцентриков являются: эксцентриситет А; диаметр dц и ширина b цапфы (оси) эксцентрика; наружный диаметр эксцентрика D; ширина рабочей части эксцентрика В.
Расчеты эксцентриковых зажимных механизмов выполняют в следующей последовательности:
Расчет зажимов со стандартным эксцентриковым круглым кулачком (ГОСТ 9061-68)
1. Определяют ход h к эксцентрикового кулачка, мм.:
Если угол поворота эксцентрикового кулачка не имеет ограничений (a ≤ 130°), то
где δ - допуск размера заготовки в направлении зажима, мм;
D гар = 0,2…0,4 мм – гарантированный зазор для удобной установки и снятия заготовки;
J = 9800…19600 кН/м – жёсткость эксцентрикового ЭЗМ;
D = 0,4...0,6 hк мм – запас хода, учитывающий износ и погрешности изготовления эксцентрикового кулачка.
Если угол поворота эксцентрикового кулачка ограничен (a ≤ 60°), то
2. Пользуясь таблицами 5.5 и 5.6 подбирают стандартный эксцентриковый кулачок. При этом должны соблюдаться условия: Fз ≤ F з max и h к ≤ h (размеры, материал, термическая обработка и другие технические условия по ГОСТ 9061-68. Проверять стандартный эксцентриковый кулачок на прочность нет необходимости.
Таблица 5.5 -Стандартный круглый эксцентриковый кулачок (ГОСТ 9061-68)
Обозначение | Наружный эксцентрикового кулачка, мм | Эксцентриситет, | Ход кулачка h, мм, не менее | |||
Угол поворота ограничен a≤60° | Угол поворота ограничен a≤130° |
|||||
Примечание: Для эксцентриковых кулачков 7013-0171…1013-0178 значения Fз мах и Ммах вычислены по параметру прочности, а для остальных – с учетом требований эргономики при предельной длине рукоятки L=320 мм. |
||||||
3. Определяют длину рукоятки эксцентрикового механизма, мм
Значения M max и P з max выбираются по таблице 5.5.
Таблица 5.6 - Кулачки эксцентриковые круглые (ГОСТ 9061-68). Размеры, мм
Рисунок - чертеж эксцентрикового кулачка
Эксцентриковый зажим своими руками
Видео подскажет как сделать самодельный эксцентриковый зажим, предназначенный для фиксации заготовки. Эксцентриковый прижим, изготовленный своими руками.
Струбцина – это инструмент позволяющий фиксировать деталь во время обработки. Мастера часто используют различные виды струбцин в своей работе. Будь то столяр, или слесарь, обрабатывающий металл – всегда есть необходимость ее использования.
Это приспособление выпускается в разных вариантах, от универсальных до специализированных. Сравнительно недавно появилась новая модификация: быстрозажимная струбцина. Развивает усилие сжатия до 450 кг.
Задача у всех видов общая – зафиксировать заготовки для обработки или соединения между собой.
Как и любой другой инструмент – струбцины можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Второй вариант часто выбирают профессионалы. Проще придумать собственную конструкцию, чем искать вариант для индивидуальных задач.
Самодельные струбцины – разновидности и технологии изготовления
Угловая струбцина
Такие приспособления применяются для фиксации двух предметов (не обязательно одного размера) под прямым углом, для соединения их между собой любым способом. Это могут быть деревянные заготовки при склеивании, или сборке при помощи уголков и конфирмата.
Однако чаще всего, угловая струбцина используется в качестве кондуктора для сварки металлических деталей под прямым углом.
Для изготовления понадобятся:
- стальной уголок 40 мм, толщиной 3-4 мм;
- стальные пластины шириной 40-50 мм;
- шпильки с резьбой, желательно закаленные;
- прутки для воротков;
- гайки для червячного механизма;
- сварочный аппарат;
- дрель, метчики.
Уголки привариваем к стальным пластинам строго под углом 90°.
На каждую сторону крепим при помощи сварки червячную конструкцию. Это такой же уголок с наваренной упорной гайкой или утолщением, в котором нарезана резьба в соответствии со шпилькой-воротком. Ширина рабочего зазора подбирается под потенциальные заготовки.
ВАЖНО! Если диапазон размеров обрабатываемых деталей слишком широк – лучше изготовить несколько струбцин. Слишком большой ход воротка не способствует прочной фиксации.
В рабочую гайку вкручивается шпилька-вороток, после чего на ее конце собирается упор. Как правило, это конструкция из двух металлических шайб разного размера. Упор должен свободно прокручиваться на шпильке.
Уникальные струбцины зажимы, не так уж и сложно изготовить разного назначения своими руками для столярной мастерской. Хороший набор струбцин зажимов- важная часть набора инструментов при сборке изделий.
Уникальные струбцины зажимы — обзор
В каталогах инструментов есть различные уникальные струбцины зажимы для решения данных вопросов. Однако учитывая цены, трудно оправдать покупку таких зажимов и если они нужны один раз. С другой стороны, только несколько небольших кусков дерева и недорогих вспомогательных предметов и вы изготовите свои собственные специального назначения уникальные струбцины.
В этом и последующих постах рассмотрим уникальные струбцины зажимы:
Любой из этих зажимов легко создать вечером в столярной мастерской. Они достаточно дешевы и не составляет труда изготовить своими руками (зажимов).
Струбцина (зажим) Кулачковая:
Зажим кулачком вы видите на фото (вверху), сама по себе идея не нова. На самом деле, я восхищался простотой дизайна в течение многих лет. Большим преимуществом этой конструкции является то, что она легкая в изготовлении и не создает большого давления на изделие. Знаю, что это звучит полной противоположностью качественному зажиму. Но бывает, в некоторых случаях, слишком большое давление на изделие может исказить части проекта. Зажим состоит из двух челюстей, алюминиевого стержня и кулачка, смотри (фото слева). Одна челюсть закреплена жестко на конце стержня, а вторая челюсть (регулируемая) перемещается по стержню на необходимую толщину заготовки. Кулачковый рычаг расположен в регулируемой челюсти и поворачивается против часовой стрелки, фиксируя заготовку.
Фиксированная челюсть. Первое, что нужно сделать, это сделайте разрез в задней части фиксированной челюсти (рис. С). Ширина разреза должна быть равная толщине алюминиевого стержня. Вставьте и жестко зафиксируйте штифтами алюминиевый стержень в разрезе задней части фиксированной челюсти. Используя ленточную пилу сделайте паз по внутренней стороне половинки и сделайте скругленные углы, как показано на образце.
Скользящая челюсть (регулируемая) У данной струбцины есть свойства, которые заслуживают внимания. Первое свойство это прорез, который создан для кулачкового рычага. Второе свойство, это узкая прорезь сформированная ленточной пилой и имеющая в конце прорези отверстие предохраняющее половинку от раскола. Прорезь позволяет усилить давление от кулачкового рычага на изделие. Третье свойство, это разрез для алюминиевого стержня в задней части половинки. Задняя часть половинки больше размером и имеет более глубокую прорезь в сравнении с фиксированной челюстью. Чтобы переместить челюсть в продольном направлении освободите кулачковый рычаг, удалите один из штифтов и сдвиньте челюсть вдоль стержня. Выбрав необходимую толщину, соответствующую толщине заготовки, жестко зафиксируйте скользящую челюсть штифтом и кулачковым рычагом.
Loading...