Изготовление шлифовальника

  К изготовлению шлифовальника я решил подойти основательно, т.к. уже убедился, что от организации работы, от качества материалов и инструмента, от тщательности исполнения, казалось бы "мелочей", напрямую зависит конечный результат. Этому меня научил мой школьный учитель труда и руководитель авиамодельного кружка, замечательный человек Евгений Андреевич Садовников.

В качестве основания будущего шлифовальника я выбрал стальной диск, это решение уже было проверено мной в работе над 115-мм зеркалом. С учетом диаметра, толщина основания должна была быть не менее 16 мм. Так как мне не удалось найти стальной лист подходящей толщины, то я решил основание сделать составным из двух дисков толщиной по 10 мм каждый. Можно основание изготовить из другого металла, например, дюралюминия. Он проще в обработке, и диски можно изготовить, не прибегая к услугам токаря, при помощи ножовки и хорошего напильника. А соединить диски проще всего, с помощью винтов М6...М8, просверлив в них несколько отверстий и нарезав резьбу. Учитывая достаточную жесткость стали, я посчитал, что для соединения половинок моего шлифовальника будет достаточно трех резьбовых соединений. Для удобства работы можно предусмотреть ручку, ее проще всего закрепить на резьбе. В положении, когда шлифовальник располагается на станочке рабочей поверхностью вверх, ручка выкручивается. Кроме того, не лишним будет сразу изготовить и основание для будущего полировальника. Конструкция этого основания аналогична шлифовальнику.

Итак, я заказал знакомому токарю два комплекта стальных дисков - для шлифовальника и полировальника.Каждый комплект состоял из двух деталей: стальных дисков диаметром 160 мм и толщиной 10 мм. Диски соединялись между собой тремя винтами М8 с потайными головками, в центре каждого из верхних дисков было предусмотрено резьбовое отверстие для крепления ручки. Была изготовлена и эбонитовая ручка. В нее на клею была вкручена шпилька М8. После сборки стальных оснований будущих инструментов для шлифовки и полировки зеркала осталось позаботиться об эпоксидной смоле для отливки рабочей поверхности шлифовальника и выпуклой поверхности основания полировальника.

При покупке эпоксидного клея, выяснилось, что в магазинах появилось несколько его разновидностей, часто сомнительного происхождения и качества. Остановившись на старом, испытанном "Клее эпоксидном "ЭДП", я не ошибся, и он не подвел. Куплены были две упаковки по 280 граммов, еще некоторое количество клея у меня было в запасе. Толщину слоя решил несколько увеличить, по сравнению со 115-мм шлифовальником, с 4...5 мм до 6...7 мм, а канавки прорезать не до конца, чтобы сохранить целостность покрытия. По моим расчетам это должно уменьшить риск расклеивания инструмента. Исходя из толщины покрытия, рассчитывается необходимое количество эпоксидного клея, при этом нужно учитывать объем углубления, иначе эпоксидки может не хватить.

Изготовление металло-пластмассового шлифовальника из эпоксидной смолы очень хорошо описано в книге Л.Л.Сикорука "Телескопы для любителей астрономии", в обоих изданиях. Именно этой проверенной технологией я и воспользовался. Опишу этот процесс более подробно, при этом постараюсь не пропускать детали, которые могут повлиять на конечный результат работы.

Очистим поверхность нашего основания, от возможных загрязнений и обезжирим бензином или растворителем. Заготовку уложим на ровную горизонтальную поверхность вогнутостью вверх. При этом горизонтальность поверхности легко контролировать при помощи обыкновенного стакана с водой, подкладывая под ножки стола тонкие деревянные подкладки. По периметру зеркала сделаем бумажный бортик так, чтобы он выступал над поверхностью зеркала на 5 ... 6 мм. Сначала я эту "форму" скреплял клеем, затем оказалось, что удобнее и быстрее сделать это "скотчем", приклеив один конец к краю заготовки, затем обернув полоску вокруг нее и приклеив другой конец. Замажем пластилином фаску на краю заготовки. После этого хорошо смажем любым, можно растительным маслом поверхность зеркала и выступающий бумажный бортик. Вырежем кружок из полиэтилена и уложим на поверхность зеркала. Из своего опыта я убедился, что полиэтилен лучше брать тонкий и мягкий. Он лучше прилегает к поверхности зеркала под давлением смолы, а складки на его поверхности имеют меньшую толщину, значит и неровности на поверхности отлитого шлифовальника будут меньше. Щель между полиэтиленовым кружком и бортиком также замажем пластилином. После этого еще раз смажем все сверху маслом, чтобы не пристала смола, и зальем эпоксидкой, смешанной с отвердителем, до самого края. Осторожно уложим сверху наш металлический диск, предварительно хорошо поцарапав его с нижней стороны, и оставим все это на сутки.

После отвердевания смолы аккуратно разъединим нашу конструкцию и увидим металлический диск, покрытый слоем твердой смолы, грубо повторяющей форму вогнутой поверхности нашего зеркала. Большое число неровностей не должно нас смущать, большинство из них сошлифуются в процессе работы. Здесь я хотел бы обратить внимание на одну деталь. Если смола некачественная, либо в нее мало добавлено отвердителя, шлифовальник получится слишком мягким. В нем могут застревать зерна шлифпорошков и наносить глубокие царапины на поверхность зеркала! Так что следует позаботится о должном качестве эпоксидной смолы. В своей книге Л.Л.Сикорук рекомендует соотношение смешиваемых отвердителя и смолы 1/5, т.е. вдвое большее количество отвердителя, чем это предусматривается инструкцией. Именно это соотношение я и использовал. При отливке основания полировальника количество отвердителя несколько снизил, до 1/7.

Здесь я хочу предупредить об одной неожиданной неприятности, которая может случится при отливке шлифовальника из эпоксидной смолы. Речь идет о пузырях воздуха, которые почти всегда образуются в жидкой смоле, а иногда могут достигать значительных размеров, образуя в затвердевшей смоле полости. Этого боятся не следует, их можно легко заполнить при помощи одноразового шприца (без иглы) и новой порции смолы с отвердителем. При этом в крупных "пузырях" сверлятся отверстия соответствующего диаметра, для выхода воздуха этих отверстий должно быть несколько, и располагаться они должны как в центре, так и по краям заполняемого "пузыря". Мелкие пустоты можно просто залить капельками смолы.

После отвердевания шлифовальника ему желательно придать более правильную круглую форму, подровняв его края, сделав при этом неширокую фаску. Это желательно, по крайней мере из эстетических соображений, кроме того, в неровностях края, возникших от пластилинового "уплотнения", могут прятаться зерна абразива и наделать бед при будущей шлифовке. "Кругление" шлифовальника осуществляется очень просто и быстро по шаблону из бумаги, который можно "наклеить" на эпоксидную поверхность, просто смочив его водой. В качестве инструмента можно использовать напильник или деревянный брусок, обернутый шлифовальной бумагой.

Затем на поверхности шлифовальника необходимо прорезать ножовкой по металлу сеть взаимно-перпендикулярных канавок через 25 ... 40 мм, в зависимости от диаметра. Для надежности во время пропиливания нужно хорошо зафиксировать шлифовальник, чтобы он не двигался. Канавки призваны улучшить циркуляцию абразивной суспензии и предохранить от крупных зерен абразива, которые будут проваливаться в них. Нужно только обязательно позаботиться о том, чтобы канавки были выполнены ассиметрично относительно центра шлифовальника, т.е. чтобы с центром диска не совпадал ни центр "квадратика", ни пересечение канавок. Иначе могут возникнуть зональные ошибки, так как одни и те же "квадратики" будут чаще шлифовать одни и те же области на поверхности зеркала.

На этом изготовление шлифовальника заканчивается, при шлифовке он притрется к поверхности зеркала и окончательно примет необходимую сферическую форму.

• Первоначальная обработка заготовки. Обдирка.
• Изготовление шлифовальника.
• Шлифовка зеркала.
• Полировка зеркала.
• Теневое испытание.
• Придание зеркалу оптически точной формы.
• Заключение.