Сверлильный станок мини

Содержание

Сверлильный станок для печатных плат своими руками: чертежи, фото, видео

Сверлильный станок для печатных плат относится к категории мини-оборудования специального назначения. При желании такой станок можно сделать своими руками, используя для этого доступные комплектующие. Любой специалист подтвердит, что без использования подобного аппарата трудно обойтись при производстве электротехнических изделий, элементы схем которых монтируются на специальных печатных платах.

Простой мини станок для печатных плат

Общая информация о сверлильных станках

Любой сверлильный станок необходим для того, чтобы обеспечить возможность эффективной и точной обработки деталей, изготовленных из различных материалов. Там, где необходима высокая точность обработки (а это относится и к процессу сверления отверстий), из технологического процесса необходимо максимально исключить ручной труд. Подобные задачи и решает любой сверлильный станок, в том числе и самодельный. Практически не обойтись без станочного оборудования при обработке твердых материалов, для сверления отверстий в которых усилий самого оператора может не хватить.

Конструкция настольного сверлильного станка с ременной передачей (нажмите для увеличения)

Любой станок для сверления – это конструкция, собранная из множества составных частей, которые надежно и точно фиксируются друг относительно друга на несущем элементе. Часть из этих узлов закреплена на несущей конструкции жестко, а некоторые могут перемещаться и фиксироваться в одном или нескольких пространственных положениях.

Пример двигателей, используемых при изготовлении самодельного сверлильного мини-станка

Базовыми функциями любого сверлильного станка, за счет которых и обеспечивается процесс обработки, является вращение и перемещение в вертикальном направлении режущего инструмента – сверла. На многих современных моделях таких станков рабочая головка с режущим инструментом может перемещаться и в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать это оборудование для сверления нескольких отверстий без передвижения детали. Кроме того, в современные станки для сверления активно внедряют системы автоматизации, что значительно увеличивает их производительность и повышает точность обработки.

Ниже для примера представлены несколько вариантов конструкции самодельных сверлильных станков для плат. Любая из данных схем может послужить образцом для вашего станка.

Особенности оборудования для сверления отверстий в печатных платах

Станок для сверления печатных плат – это одна из разновидностей сверлильного оборудования, которое, учитывая очень небольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, относится к категории мини-устройств.

Любой радиолюбитель знает, что печатная плата – это основание, на котором монтируются составные элементы электронной или электрической схемы. Изготавливают такие платы из листовых диэлектрических материалов, а их размеры напрямую зависят от того, какое количество элементов схемы на них необходимо разместить. Любая печатная плата вне зависимости от ее размеров решает одновременно две задачи: точное и надежное позиционирование элементов схемы относительно друг друга и обеспечение прохождения между такими элементами электрических сигналов.

В зависимости от назначения и характеристик устройства, для которого создается печатная плата, на ней может размещаться как небольшое, так и огромное количество элементов схемы. Для фиксации каждого из них в плате необходимо просверлить отверстия. К точности расположения таких отверстий относительно друг друга предъявляются очень высокие требования, так как именно от этого фактора зависит, правильно ли будут расположены элементы схемы и сможет ли она вообще работать после сборки.

Сверление отверстий в фольгированном гетинаксе на самодельном станке

Сложность обработки печатных плат состоит еще и в том, что основная часть современных электронных компонентов имеет миниатюрные размеры, поэтому и отверстия для их размещения должны иметь небольшой диаметр. Для формирования таких отверстий используется миниатюрный инструмент (в некоторых случаях даже микро). Понятно, что работать с таким инструментом, используя обычную дрель, не представляется возможным.

Все вышеперечисленные факторы привели к созданию специальных станков для формирования отверстий в печатных платах. Эти устройства отличаются несложной конструкцией, но позволяют значительно повысить производительность такого процесса, а также добиться высокой точности обработки. Используя сверлильный мини-станок, который несложно изготовить и своими руками, можно оперативно и максимально точно сверлить отверстия в печатных платах, предназначенных для комплектации различных электронных и электротехнических изделий.

Сверлильный станок из старого микроскопа

Как устроен станок для сверления отверстий в печатных платах

От классического сверлильного оборудования станок для формирования отверстий в печатных платах отличается миниатюрными размерами и некоторыми особенностями своей конструкции. Габариты таких станков (в том числе и самодельных, если для их изготовления правильно подобраны комплектующие и их конструкция оптимизирована) редко превышают 30 см. Естественно, и вес их незначительный – до 5 кг.

Конструкция самодельного сверлильного станка

Если вы собираетесь изготовить сверлильный мини-станок своими руками, вам необходимо подобрать такие комплектующие, как:

  • несущая станина;
  • стабилизирующая рамка;
  • планка, которая будет обеспечивать перемещение рабочей головки;
  • амортизирующее устройство;
  • ручка для управления перемещением рабочей головки;
  • устройство для крепления электродвигателя;
  • сам электрический двигатель;
  • блок питания;
  • цанга и переходные устройства.

Чертежи деталей станка (нажмите для увеличения)

Чертеж консоли станка

Разберемся в том, для чего предназначены все эти узлы и как из них собрать самодельный мини-станок.

Конструктивные элементы сверлильного мини-станка

Сверлильные мини-станки, собранные своими руками, могут серьезно отличаться друг от друга: все зависит от того, какие комплектующие и материалы были использованы для их изготовления. Однако как заводские, так и самодельные модели такого оборудования работают по одному принципу и предназначены для выполнения схожих функций.

Сделать станок будет проще, если для сверлильной головы взять салазки от компьютерного дисковода

Несущим элементом конструкции сверлильного станка для печатных плат является станина-основание, которая также обеспечивает устойчивость оборудования в процессе выполнения сверления. Исходя из назначения данного конструктивного элемента, изготавливать станину желательно из металлической рамки, вес которой должен значительно превышать суммарную массу всех остальных узлов оборудования. Если пренебречь этим требованием, вы не сможете обеспечить устойчивость вашего самодельного станка, а значит, не добьетесь требуемой точности сверления.

Роль элемента, на котором крепится сверлильная головка, выполняет переходная стабилизирующая рамка. Ее лучше всего изготовить из металлической рейки или уголков.

Каретка от привода с прикрепленным самодельным уголком под двигатель

Планка и амортизирующее устройство предназначены для обеспечения вертикального перемещения сверлильной головки и ее подпружинивания. В качестве такой планки (ее лучше зафиксировать с амортизатором) можно использовать любую конструкцию (важно только, чтобы она выполняла возложенные на нее функции). В этом случае может пригодиться мощный гидравлический амортизатор. Если же такого амортизатора у вас нет, планку можно изготовить своими руками либо использовать пружинные конструкции, снятые со старой офисной мебели.

Управление вертикальным перемещением сверлильной головки осуществляется при помощи специальной ручки, один конец которой соединяют с корпусом сверлильного мини-станка, его амортизатором или стабилизирующей рамкой.

Крепление рычага

Крепление для двигателя монтируют на стабилизирующей рамке. Конструкция такого устройства, в качестве которого может выступать деревянный брусок, хомут и др., будет зависеть от конфигурации и конструктивных особенностей остальных узлов сверлильного станка для печатных плат. Использование такого крепления обусловлено не только необходимостью его надежной фиксации, но также тем, что вы должны вывести вал электродвигателя на требуемое расстояние от планки перемещения.

Выбор электрического двигателя, которым можно оснастить сверлильный мини-станок, собираемый своими руками, не должен вызвать никаких проблем. В качестве такого приводного агрегата можно использовать электродвигатели от компактной дрели, кассетного магнитофона, дисковода компьютера, принтера и других устройств, которыми вы уже не пользуетесь.

Двигатель от фена

В зависимости от того, какой электрический двигатель вы нашли, подбираются зажимные механизмы для фиксации сверл. Наиболее удобными и универсальными из таких механизмов являются патроны от компактной дрели. Если подходящий патрон найти не удалось, можно использовать и цанговый механизм. Подбирайте параметры зажимного устройства так, чтобы в нем можно было фиксировать очень мелкие сверла (или даже сверла размера «микро»). Для соединения зажимного устройства с валом электродвигателя необходимо использовать переходники, размеры и конструкция которых будут определяться типом выбранного электродвигателя.

Миниатюрный цанговый патрон

В зависимости от того, какой электродвигатель вы установили на свой сверлильный мини-станок, необходимо подобрать блок питания. Обращать внимание при таком выборе следует на то, чтобы характеристики блока питания полностью соответствовали параметрам напряжения и силы тока, на которые рассчитан электродвигатель.

Схема автоматического регулятора оборотов в зависимости от нагрузки для двигателя на 12 В (нажмите для увеличения)

Порядок сборки самодельного устройства

Как показывает практика, осуществлять сборку самодельного станка для сверления отверстий в печатных платах удобнее всего в определенной последовательности. Действовать надо в соответствии со следующим алгоритмом.

  • Выполняется монтаж станины, и к ее нижней стороне крепятся ножки, если они предусмотрены в конструкции.
  • К собранной станине крепятся планка перемещения и рамка держателя, на которой будет смонтирована сверлильная головка.
  • Рамку держателя соединяют с амортизатором, также фиксируемым на станине оборудования.
  • Устанавливается ручка управления перемещением сверлильной головки, соединяемая с амортизатором или рамкой держателя.
  • Монтируется электродвигатель, положение которого тщательно регулируется.
  • К валу приводного электродвигателя посредством переходников крепится цанга или универсальный патрон от дрели.
  • Выполняется монтаж блока питания, соединяемого с электродвигателем посредством электрических проводов.
  • В патрон устанавливается сверло и надежно фиксируется в нем.
  • Собранный самодельный станок тестируют, пробуя просверлить с его помощью отверстие в листовом диэлектрике.

Для того чтобы ваш самодельный сверлильный мини-станок можно было всегда разобрать и доработать, для соединения его конструктивных элементов лучше всего использовать болты и гайки.

При желании изготовить своими руками мини-оборудование для получения отверстий в печатных платах всегда можно воспользоваться чертежами и советами тех, кто уже является обладателем такого станка и активно работает на нем в своей домашней мастерской.

Миниатюрный станок для сверления

Мелкомасштабные работы, связаннее с изготовлением несерийных и небольших изделий, не требуют применения специализированной слесарной техники. Вполне достаточно использовать маленький сверлильный станок. Чтобы не тратить деньги на его приобретение, можно спроектировать и изготовить прибор самостоятельно. Сэкономить, с одной стороны, и добиться практически заводского качества устройства, с другой, — вот два главных преимущества, которых можно добиться, собрав миниатюрный сверлильный станок.




Особенность собираемой конструкции – это регулируемость оборотов вращения патрона со сверлом. При работе с различными по твердости материалами изменение скорости вращения сверла просто необходимо.
Особый случай – это точность сверления. Именно здесь правильный выбор частоты вращения наиболее актуален.

Смотрите видео процесса

Как силовой элемент устройства применяется 775-й моторчик. Есть два варианта электродвигателя:

  • — на 12 В берите ;
  • — на 24 В берите .

Мы советуем применять первый вариант, позволяющий запитаться от обычного автомобильного аккумулятора. Основа движка формируется из дерева.

Инструменты и материалы, используемые при производстве и монтаже станка

В качестве материалов, применяемых при изготовлении миниатюрного сверлильного станка, применяются:

  • — электромоторчик 775;
  • — пара слайдеров (для мебели);
  • — мини-патрон, используемый для дрели;
  • — автомобильный аккумулятор (при необходимости);
  • — необходимый метраж электропроводов;
  • — блок контроллера, предназначенного для точного регулирования оборотов вращения;
  • — пружина;
  • — металлическая пластина (используемая в качестве рычага);
  • — термоусадка;
  • — уголки для соединения перпендикулярных плоскостей;
  • — необходимое количество саморезов;
  • — специальный кронштейн для закрепления электродвигателя;
  • — быстросохнущая краска;
  • — смазочный материал;
  • — маркер или карандаш, линейка для замеров;
  • — кружка (желательно металлическая).

Инструменты, необходимые для производства и монтажа миниатюрного станка для сверления, включают в себя следующий набор:

  • — электрическая дрель;
  • — шуруповерт с вариативными насадками (его можно легко и недорого купить в России);
  • — обычный паяльник с припоем и оловом;
  • — отвертка;
  • — болгарка (желательно купить в России);
  • — плоскогубцы.



Процедура производства миниатюрного станка для сверления

Процесс изготовления устройства можно разбить на несколько этапов.

Готовим материалы для изготовления основы.

Для изготовления основы (или рамной конструкции) можно применить обычные доски и бруски. В качестве альтернативного материала можно использовать многословную фанеру.
На представленной фотографии можно оценить размеры необходимых заготовок для производства конструкции. Чтобы обеспечить ее эстетичность и комфортность работы, дерево целесообразно подвергнуть тщательной шлифовке и покраске немаркими красками. Можно применить обычный аэрозольный баллончик. Черный цвет будет наиболее эффективным и экономичным.

Устанавливаем крепежную часть, фиксирующую двигатель.

При производстве крепежного устройства для двигателя желательно закрепить два деревянных бруска с помощью саморезов по дереву. Если существует необходимость добиться максимальной надежности конструкции, то следует дополнительно использовать клей для деревянных изделий.
На готовую деталь устанавливаем кронштейн для закрепления двигателя. Это можно сделать с помощью 4-х саморезов. Жесткость кронштейна из пластика будет вполне достаточной.

Установка слайдеров.

Для максимальной надежности и прочности целесообразно использовать два слайдера. После их разборки осуществляется крепеж первого к вертикальной стойке. Крепление проводится с помощью саморезов. Второй слайдер монтируется к устройству, которое удерживает электродвигатель.
После сборки слайдеров получается прочная платформа для использования крутящего момента двигателя. Двигаться собранная платформа сможет в вертикальной плоскости.
Завершая работы третьего этапа, необходимо смазать слайдеры для уменьшения трения, смягчения рабочего хода, а также продления срока их службы и эксплуатации.

Монтаж стойки на основу.

Для устройства прочной основы желательно использовать древесную плиту: это позволит конструкции обрести устойчивость и безопасность при работе. В качестве плиты лучше всего применить массивную доску, в которой просверливаются отверстия. Стойка прикручивается с применением саморезов.
>Установка двигателя, патрона.
Монтаж электродвигателя не займет много времени: необходимо запастись двумя винтами и закрепить агрегат. После этого устанавливается и патрон для сверла.

Монтирование рычага.

Для производства и монтажа рычага следует задействовать неширокую металлическую пластину необходимой длины. На ее конце высверливается крепежное отверстие. Рычаг прикручивается к стойке посредством трех гаек и одного болта. Необходимо отрегулировать ход рычаг таким образом, чтобы он беспрепятственно перемещался по вертикальной оси (вверх-вниз).
Из толстой проволоки или нетолстого металлического стержня формируется скоба, предназначенная для передачи движения относительно платформы с двигателем. Скоба изготавливается в форме «П» и под нее сверлятся отверстия. Скоба устанавливается на конструкцию.
Возвратная пружина будет призвана перемещать платформу в первоначальное (холостое) состояние. Для этого отмеряется и отрезается нужный размер умеренно жесткой пружины, которая крепится к рычагу (один конец) и — с помощью самореза — к основе (второй конец).
Термоусадочная трубка в несколько слоев может найти применение в качестве комфортной ручки.

Изготовление рабочей площадки.

Для удобства сверления формируется рабочая площадка, в которую будет входить сверло. Можно обойтись и без нее, но ее наличие создаст комфорт при работе и обеспечит частичный сбор опилок при сверлении.
Для изготовления желательно применить нижнюю часть металлической кружки, которая крепиться с помощью саморезов.

Завершение сборки, пуско-наладочные работы.

После готовности сверлильного станка на электродвигатель подается питание. Установка контроллера (блока регулировки) позволит выбирать частоту вращения патрона при сверлении различных материалов (дерева, металла и пр.).
После установки платы и подключения источника питания миниатюрный сверлильный станок можно протестироваться. С помощью устройства легко и насквозь сверлится брус (4 см). Нетолстый металл тоже сверлится успешно.
Станок готов! Его можно использовать в домашних условиях и экономить приличные деньги.
Удачи!

Стойка для дрели: создание сверлильного станка своими руками

Если понадобился сверлильный станок, приобретать его сразу вовсе не обязательно. Специальные стойки для дрели позволяют настолько расширить функционал самого доступного домашнего инструмента, что покупка станка становится нецелесообразной. Они стоят значительно меньше, а при желании можно сделать стойку для дрели своими руками по чертежам.

Назначение и особенности

Работающий по принципу вертикального сверления держатель для дрели (или шуруповёрта) используется для выполнения таких технологических операций, как:

  • Точное просверливание отверстий на заданную глубину, их растачивание и финишная обработка;
  • Снятие фасок, формирование углублений и пазов (зенкование);
  • Нарезание резьбы (если позволяет мощность дрели и прочность конструкции подставки).

Однако стоит понимать, что такие приспособления не обладают несущей способностью, сопоставимой с заводским оборудованием. Поэтому сверлить твёрдый материал с большим усилием не рекомендуется.

Качество выполняемых работ находится в прямой зависимости от качества сборки оснастки. Поэтому при выборе (или сборке) стойки следует избегать люфтов, неточностей, шаткости конструкции. Экономить на качестве материалов также не следует: станины, собранные из дешёвого пластика и сомнительного металла могут развалиться под нагрузкой в процессе работы.

Конструктивные элементы

Изучая фотографии и чертежи стоек для дрелей (самодельных или заводского изготовления), можно выделить основные конструктивные элементы, присущие всем без исключения станкам:

  • База-столешница;
  • Вертикальная направляющая;
  • Крепление дрели;
  • Подъёмно-опускной механизм;
  • Рукоять.

Лежащая в основании база придаёт устойчивость конструкции и демпфирует вибрацию от работающего инструмента. На ней размещаются крепления для остальных элементов стойки, тиски и фиксаторы для деталей. В основании допускается оставлять отверстия для сквозного сверления деталей.

В качестве материала столешницы подойдут металл или древесина (массив, фанера). Для борьбы с вибрацией не лишним будет добавить под основанием слой плотной резины. База должна быть массивной, минимальный размер в плане 600 х 600 х 30 миллиметров. В ней можно проделать отверстия для крепления к верстаку — это придаст дополнительную устойчивость при работе.

Направляющая — это вертикальная рейка, устанавливаемая на базе и удерживающая крепление дрели. Рейки бывают металлическими (труба, швеллер) или деревянными (брусок, фанера). В отдельных моделях (чаще металлических) направляющая совмещается с подъемно-опускным механизмом. Съёмные рейки устанавливаются на болтовое соединение, жёсткое соединение выполняется сваркой. Донором готовой базы с направляющей послужит штатив вышедшего из строя фотоувеличителя или микроскопа.

Дрель крепится на хомуты или кронштейны с отверстием по центру. Как и в случае с рейкой, крепления могут проектироваться съёмными под разные типы дрелей. Рукоять размещают сбоку либо сверху конструкции, с её помощью регулируют положение резца относительно станины.

Приводы сверлильных станков

Составляя проект сборки держателя для дрели своими руками, следует определиться с типом подъемно-опускного механизма, служащего для вертикальной подачи дрели к детали. Именно он является главной характеристикой станка. Выделяют следующие механизмы:

  • Пружинный;
  • Шарнирный;
  • Винтовой;
  • Тросиковый;
  • На основе зубчатой рейки.

Пружинные, пружинно-шарнирные и шарнирные установки проще всего собрать своими руками. Чертежи сверлильного станка из дрели пружинного типа предполагают размещение пружины либо непосредственно у рукояти, либо у основания каретки в специальных пазах. При отсутствии дополнительных фиксаторов выполнять фрезерование такими станками будет невозможно, поскольку они требуют постоянного ручного контроля положения сверла.

Устройства на основе зубчатой рейки и «звёздочки» (зубчатого колеса, автомобильного бендикса) также должны предусматривать дополнительные фиксаторы. Их можно выполнить, например, располагая на креплении дрели дополнительный винт, работающий по принципу фрикциона. Когда резец занимает необходимое положение, винт на направляющей затягивается, можно приступать к снятию фасок и разработке пазов.

Винтовые механизмы работают по принципу одноимённых домкратов. В их основе — вертикально расположенная труба с нанесённой резьбой, допускающая вращение вокруг своей оси. На трубе находится гайка, приваренная к держателю дрели. При вращении трубы гайка и крепление инструмента изменяют своё положение. Для дополнительной устойчивости инструмента во время работы, крепление также допускается снабжать фрикционом.

Тросиковый привод каретки состоит из плотно натянутого металлического троса, катушки, сваренной с креплением инструмента, а также опорных дужек на верхнем и нижнем концах направляющей. Металлический трос наматывается на катушку и натягивается на дужках таким образом, чтобы под весом оборудования катушка не сползала вниз. Концы троса сматываются в петли и остаются на станине. Длину троса рекомендуется выбирать с запасом, чтобы оставалась возможность использовать один механизм на направляющих разного размера.

Дополнительное оснащение

Самостоятельное проектирование установки позволяет предусмотреть дополнительные конструктивные элементы, расширяющие функционал изделия и упрощающие выполнение технологических операций. К самоделке можно добавить поворотную пластину, вертикальный уровень, координатный стол, электрический привод и многое другое.

Поворотная пластина позволяет выполнять отверстия, расположенные под углом. Для этого на станине по дуге просверливаются отверстия под распространённые углы. Дрель в рабочем положении закрепляется штифтами. Координатный стол используется при фрезеровании поверхностей и вытачивании пазов. Он состоит из двух взаимно перпендикулярных винтовых домкратов, сваренных между собой.

Вращение нижнего винта передвигает верхнюю часть стола вместе с закреплённой деталью, верхний винт перемещает только деталь. С помощью такого приспособления повышается точность работы, главное — сварить подвижные элементы без перекосов.

Самодельный микро сверлильный станок


Тонкие сверла, диаметром менее одного миллиметра, очень легко ломаются, если не выдерживать строгий перпендикуляр к заготовке, во время сверления. Поэтому желательно использовать микро сверлильный станочек и он сэкономит Вам сверла и деньги.
На фото — Мой станок, как один из множества вариантов.

Небольшой видео тест

В большинстве случаев такой сверлильный станочек делается домашними мастерами из подручных материалов.
Предлагаю Вам посмотреть мой вариант самоделки — Из того, что было ! —.
ПУНКТ 1. Материалы и инструменты:

• Механизм от старого фотоувеличителя
• Кусок ЛДСП
• Микро дрель (самодельная)
• Электро лобзик
• Электро дрель
• Струбцина, угольник, линейка, карандаш
• Метчик М3, М9, 5 шт. болтов М3
• Пружина (не обязательно)
ПУНКТ 2. Слесарные работы.
Вот такой старый механизм, регулятор резкости от советского фотоувеличителя, подвернулся мне под руку, поэтому было решено применить его для данного устройства.

Если вы не левша, то необходимо переставить ручку на противоположную сторону.
Открутим две пластины крепление механики и развернем ручку.
Сразу подадим густую смазку в узел вращения, ведущее колесико смазывать не надо.
Удалим ненужную нам резиновую гофру.
Подберем и установим подходящую пружину, для облегчения обратного хода.
Разметим на ЛДСП квадрат со сторонами 120х120 мм.
Зафиксируем заготовку струбциной и выпилим основу для станка.
Нанесем по контуру подходящей трубки разметку для скругления углов.
Обработаем на абразивном камне углы и кромки.
Получилось вот такое основание (мини станина).
Из ламината сделаем ручку управления (подачи).
Начертаем ее вид.
Наметим точки под крепежные болтики.
Просверлим отверстия сверлом d= 4 мм.
Выпиливаем по контуру лобзиком.
Обрабатываем на точильном камне, скругляем острые кромки и примеряем на место.
Совмещаем отверстия с выпуклыми выступами на ручке.
Сдвигаем совмещая по центру.
Намечаем острым шилом точку сверления.
Сверлим отверстие d=2.5 мм.
Совмещаем и фиксируем шилом оба отверстия и намечаем вторую точку для сверления.
Просверливаем второе отверстие.
Подбираем подходящие по размеру болтики М3.
Нарезаем соответствующую метчиком резьбу М3. Нарезку производить очень аккуратно, взад-вперед-взад-вперед, по понемногу, чтобы хорошо очищалась стружка и не лопнул хрупкий совковый материал.
Как результат, резьба получается качественная.
Примеряем как все совпадает.
Намечаем в основании станины точку крепления оси механизма.
В несколько этапов просверливаем отверстие d=9 мм.
Примеряем как подходит микро дрель к крепежному кольцу механизма.
Придется развернут скобу на 180 градусов. Разберем снова крепление и развернем на оси скобу, соберем о обратном порядке.
Теперь запас хода увеличился.
Намечаем три точки под отверстия болтов крепления мотора, расположим их треугольником.
Сверлим сверлом d=2.5 мм.
Нарезаем метчиком резьбу М3.
Подберем подходящие по длине три болтика М3.
Вот что должно получиться.
За одно просверлим отверстие для лампочки (светодиода) подсветки рабочей зоны.
Сделаем наклон сверла по направлению к центру станины, чтобы светодиод светил непосредственно в рабочую зону.
Отверстие не досверливаем немного до конца, чтобы получился рубец ограничитель для лампочки.
Устанавливаем мотор на нужную высоту и равномерно зажимаем болтиками.
Прогоняем резьбу М9 в ЛДСП.
Вкручиваем ось и контрим гайкой.
Установим ручку подачи на место.
Ослабим болты подъемного механизма и выставим необходимый угол поднятия ручки, закрутим обратно.
Примерно выглядит так.
Благодаря наличию разрезной трубки на корпусе мотора, происходит равномерное и сильное зажатие дрели всего лишь небольшим затягиванием трех болтиков крепления.

Просверлим еще небольшое отверстие для будущего крепления кабеля питания.
На этом слесарные работы закончены.
ПУНКТ 3. Электрика.
Возьмем подходящую лампочку, в зависимости он напряжения питания мотора, если надо, установим понижающий резистор.
Припаиваем провода на выводы мотора.
Для изоляции и удобства монтажа используем термоусадочную трубку.
Установим лампочку на свое место.
Зафиксируем кабель парой витков проволоки.
Все готово.
ПУНКТ 4. Проверка в работе.
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Сверлильный станок: как сделать самому, компоненты, чертежи, изготовление

Домашний сверлильный станок (попросту – сверлилка) это оборудование, настоятельную потребность в котором чувствует любой, кто хоть что-то когда-то мастерит. Умельцы иногда делают сверлилки с 2-ступенчатой передачей, столами для детали, имеющими более 3-х степеней свободы и даже двухкоординатные сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ, см. рис. ниже. Но в данной публикации мы рассмотрим, как сделать сверлильный станок своими руками, который просто сверлит и фрезерует – зато точно, чисто, и уверенно держит свою точность долгое время при условии эпизодической кратковременной перегрузки: стабильная точность обработки это главное требование к металлорежущему оборудованию. Которое в любительских конструкциях выполняется, к сожалению, чаще всего лишь благодаря случайному стечению обстоятельств.

Любительские сверлильные станки

Металл или дерево?

Деревянный сверлильный «станок»-монстр

Начинающим всегда кажется, что работать по дереву легко и просто. Испорченная заготовка сгодится на мелкие поделки или топливо. Возможно, поэтому в последнее время наблюдается настоящее поветрие: самодельные станки с ответственными деревянными деталями. В результате на свет порой появляются монстры, которые, наверное, удивили бы и Архимеда, см. рис. справа. Однако вспомним: наилучшая достижимая точность на дереве +/– 0,5 мм. В металлообработке резанием наибольшая допустимая погрешность по умолчанию 0,375 мм (в Англии и США 0,397 мм = 1/64 дюйма). На этом вопрос об использовании дерева как основного конструкционного материала станка закрывается без обсуждения, что, мол, дерево к тому же на порядки легче металла деформируется, изнашивается и повреждается. Ну, а любителям глубокого внутреннего самоудовлетворения в изделиях – вольная воля за свои деньги и труды.

Устройство сверлилки

Фантазия непременное условие любого творческого успеха, но в машиностроении она бесполезна без точных расчетов и сверки с проверенными опытом решениями. История станкостроения насчитывает тысячелетия – лучковые токарные и сверлильные станки с ножным приводом использовались уже в конце каменного века. По теме этой статьи проверенный образец – настольный вертикально-сверлильный станок промышленного образца. По нему и будем сверяться, выбирая и решая, как лучше сделать сверлильный станок собственноручно: в эксплуатации находятся единичные экземпляры сверлилок, которым перевалило за 100, и точность они до сих пор держат.

Устройство настольного вертикально-сверлильного станка показано на рис.:

Устройство настольного вертикально-сверлильного станка

Его основные модули станина, колонна, консоль и стол для детали. Составные части основных узлов слегка выделены цветом, а их компоненты цветами поярче. Простейший стол (не считая деревянного чурбака) – тиски. Стол поворотно-сдвижной позволяет кроме сверловки производить также некоторые фрезеровочные операции. Станина как правило наглухо крепится к верстаку или др. надежной опоре.

Винтовой зажим — фиксатор консоли сверлильного мини-станка

В работе консоль при помощи подъемно-поворотного механизма ползуна устанавливают в требуемом положении сообразно размерам и конфигурации обрабатываемой детали, и фиксируют. Подача шпинделя на рабочий ход осуществляется отдельным механизмом подачи. В любительских и промышленных для домашнего пользования конструкциях подъемно-поворотный механизм это чаще всего рука оператора, а фиксатор – винтовой зажим ползуна, см. рис. справа; по ТБ то и другое допустимо. Но что непременно должно быть в конструкции сверлильного станка по требованиям тех же ПБ, так это отбойное устройств или просто отбойник: если бросить рукоять подачи, шпиндель или каретка вместе с ним должны автоматически отскочить вверх до упора. В домашних сверлилках отбойник чаще всего пружина, установленная в подходящем месте, см. далее.

Примечание: промышленное производство, продажа и использование на предприятиях и в мастерских ИП сверлильных станков без отбойного устройства запрещены ПТБ.

Делать или покупать?

Электродрель это уже готовые привод, передача, шпиндель и патрон в моноблоке. Поставить его на каретку станка – и можно сверлить. По точности решение, вообще говоря, не оптимальное (см. далее), но во многих случаях приемлемое, зато избавляющее от необходимости заказывать дорогие точеные детали повышенной точности, см. ниже. Ввиду чего станины под установку дрели сейчас продаются разве что не на улице с лотков; цены доступные. Выбирая такую, чтобы сделать сверлильный станок из дрели, руководствуйтесь прежде всего режимом работы оборудования; от него зависит и цена:

  • Эпизодическая сверловка/фрезеровка для себя с точностью какая получится – станина пластиковая литая или стальная штампованная. Механизм подачи рычажный с коленчатым рычагом (см. далее). Подшипники скольжения каретки (см. далее) сталь по стали или с капроновыми вкладышами. Цены – $20-$30.
  • Регулярная сверловка для себя или на заказ с обычной машиностроительной точностью. Обрабатываемые материалы – до твердости и вязкости обычной конструкционной стали. Все то же, но подшипники скольжения сталь по стали (хуже) или с бронзовыми втулками, а станина – чугунная литая или (дороже) композитная также вибропоглощающая. Цены – $30-$40.
  • Регулярная сверловка и фрезеровка любых поддающихся инструменту материалов с периодическими перегрузками инструмента и/или с повышенной точностью – подшипники скольжения только бронза по стали, станина чугунная. Механизм подачи зубчато-реечный (еще см. далее); консоль вибропоглощающая. Цены – $60-$180.

Примечание: как правило к станинам для дрели опционально предлагается поворотно-сдвижной стол для детали, позволяющий производить отдельные виды фрезеровки. Цена в пределах $20.

Выбираем станину

Станину для дрели (которые продавцы почему-то упорно именуют стойками) нужно выбирать не по производителю («китай» — не «китай»); сейчас на рынке и «немецкого китая» полно, не говоря уже об изделиях постсоветских государств. Нужно проверить конструкцию.

Первое – образцы с пластиковыми не капроновыми вкладышами подшипников скольжения отбраковываются однозначно: биение и увод сверла более чем на 0,5 мм появятся уже на 10-й – 20-й «дырке» и далее будут увеличиваться. Второе – люфт консоли. Берем ее за дальний конец, покачиваем вверх-вниз и в стороны при зажатом фиксаторе. Заметной «болтушки» быть не должно (тактильное чувство нетренированного человека ощущает биение 0,4-0,5 мм).

Далее – осмотр конструкции, см. рис. ниже. Для обычной сверловки подойдет показанная на поз. 1. Идеальный вариант – на поз. 2: цанговый зажим дрели, смещение колонны вбок уменьшает вибрацию консоли на порядок, а повернув ее вбок на 45 градусов, можно фрезеровать от руки с точностью «как умеешь» деталь на штатном не сдвижном столе, сняв пару креплений стола, т.к. при этом его смещение вручную относительно горизонтальной рабочей оси консоли будет линейным.

Как выбрать станину (стойку) для дрели

А вот образчик на поз. 3 не берите ни в коем случае. Во-первых, воротник его колонны низкий и ее крепление ненадежно. Во-вторых, продольные пазы под стол облегчают ручную фрезеровку «как получится», но, в отличие от диагональных, не гасят вибрации станины. Более того, они будут концентрироваться, где показано стрелками (прилив под колонну сделан слишком узким) и оттуда прямиком пойдут в колонну и стол.

Что дешевле?

Чертежи шпинделя настольного сверлильного станка

Допустим, цена на понравившуюся станину вас не устраивает. Или дрель если «ломовая», с ударным механизмом, бывшая в работе по строительным конструкциям и биение патрона видно на глаз. Тогда первым делом выясняем, если и в пределах досягаемости мастер, владеющий токарным станком повышенной точности (не грубее 0,02 мм). Что, между прочим, не факт – станок повышенной точности стоит очень дорого и на потоке расхожих заказов никогда не окупается. Но, положим, нашелся. Берем чертежик на рис. справа, идем к нему и спрашиваем, сможет ли он выточить это из стали не хуже 30ХГСА, и сколько возьмет за работу. «Это» – чертежи шпинделя настольной сверлилки. Остальные ее детали можно выточить на обычном станке, или найти в развалах на железном базаре либо у себя в хламе. Скорее всего, окажется, что купить станину + стол дешевле, а если прикинуть расходы на остальное, то, возможно, обрисуется и дрель повышенной точности. В продаже такие бывают; их можно узнать по отсутствию ударного механизма и воротнику специально для установки в станину: на него надета точеная стальная манжета.

Если все же делать

Тем не менее, возможны случаи, когда самодельный сверлильный станок либо обойдется дешевле или вовсе даром, либо самая лучшая дрель на станине его не заменит. Дело в том, что на колонну, кроме изгибающих и вибрационных нагрузок передаются также крутильные от рабочего органа (инструмента – сверла, фрезы). Обусловлено это разностью плеч рычага от оси колонны до ближнего к ней и дальнего краев инструмента; крутильные нагрузки от фрезы, грызущей материал одни краем, на порядок больше, чем от сверла. Поэтому получить точность обработки дрелью на станине свыше 0,1 мм нереально (почему – см. далее), а допустим, под резьбу М3 нужно отверстие 2,7; под М2,5 – 2,2, и погрешность обработки в таком случае оказывается неприемлемой. В общем, делать сверлилку своими руками имеет смысл, несмотря на расходы, если:

  1. Вы радиолюбитель и работаете с компонентами с шагом выводов 2,5 и 1,25 мм («тысяченожки» с шагом 0,625 мм монтируются уже только на плоскость). Тогда вам нужен сверлильный станок для печатных плат с точностью не хуже 0,05 мм;
  2. Вы занимаетесь другими тонкими работами по дереву и металлу. Напр., сделать красивую изящную шкатулку или надежный тайник в доме, применяя только ручную сверловку, невозможно;
  3. Сверлите/фрезеруете вы от случая к случаю для себя и точность вас устроит какая выйдет, а в загашниках полно всякого металлохлама.

Примечание: в последнем случае вам повезло, вдруг где-то завалялся старый детский велосипед. Трубы его рамы из отличной стали, а втулка колеса почти что готовый шпиндель; на заказ остается только переходник с конусом Морзе под инструментальный патрон. Работая продуманно и аккуратно, из старого велосипеда можно сделать сверлильный станок с точностью ок. 0,1 мм, или фактически даровую станину для дрели, см. напр. видео:

Видео: стойка для дрели своими руками

Компоновка

Но, допустим, нам нужна точность выше, и фрезеровать пазы надо, ее не теряя. В таком случае первостепенную важность приобретает компоновочная схема станка.

Оптимальный вариант – расположение шпинделя и привода по разные стороны колонны, поз. 1 на рис. Тяжелый мотор в данной схеме действует как противовес сейсмоустойчивых зданий: отражает в противофазе вибрационные и крутильные нагрузки от шпинделя. В области колонны от частично гасят друг друга. Гашение максимально, если центр тяжести каретки находится точно по оси консоли, и тем выше, чем тоньше сверло и меньше нажим на него. Т.е., точность станка на тонкой работе повышается, и в то же время он без ее потери выдерживает довольно значительные перегрузки.

Компоновочные схемы самодельных сверлильных станков

Примечание 4: делать сверлилку для точной работы с непосредственным приводом на шпиндель и расположением его и привода на одной стороне каретки можно, если есть готовая виброгасящая станина, напр. от старого микроскопа (под 2) и т.п. оптических приборов.

В мини станках для печатных плат и ювелирных работ наблюдается неприятный эффект: чтобы получить точность выше 0,05 мм, колонну приходится делать непропорционально толстой, поз. 3. Вызвано это тем, что ее способность поглощать вибрации и крутильные нагрузки определяется площадью поперечного сечения, которая с уменьшением размеров детали падает по квадрату. Для плат под компоненты с шагом выводов 2,5 мм, а также мелкие слесарно-столярные работы достаточно точности 0,05 м. При этом основное влияние на ее ухудшение оказывают изгибающие колонну нагрузки. Чтобы парировать их, достаточно применить сдвоенную колонну из прутка 10-14 мм из обычной конструкционной стали, поз. 4. Если достаточно обычной точности 0,375 мм, то путем сдваивания колонны сверлильный станок для эпизодических работ удается сделать даже из дрели и водопроводных пропиленовых труб, поз. 5. Ресурс его до потери точности невелик, но и материал-то дешев и обработки на заказ не требует.

Подача

Важную роль для точности сверловки имеет также устройство механизма подачи шпинделя (каретки в станке из дрели): рывки и/или неравномерное усилие подачи как минимум увеличивают биение сверла. При сверловке тонким твердосплавным сверлом в таком случае весьма вероятны его увод, поломка и как следствие – непоправимая порча трудоемкой заготовки.

В станках и станинах для дрели повышенной точности применяется зубчато-реечный механизм подачи (слева на рис.), обеспечивающий ее полную равномерность и, что особенно важно для ручной подачи, точно пропорциональную отдачу упора инструмента в руку. Для этого необходимы зубчатая рейка и шестеренка-триба с вполне определенным профилем зубьев – эвольвентным. В противном случае подача пойдет рывками даже при абсолютно плавном нажиме на рукоять. Сделать «на колене» пару рейка-шестерня с одинаковыми эвольвентными зубьями нереально; подобрать подходящую готовую пару мало вероятно, поэтому зубчато-реечные механизмы подачи в самодельных сверлилках встречаются крайне редко.

Виды механизмов подачи настольного сверлильного станка

Чаще делают простой однорычажный механизм подачи, в центре на рис., но это далеко не оптимум. В начале и в конце рабочего хода, когда плавность подачи и точность сверловки особенно важны, он передает упор в руку недостаточно, а в середине хода избыточно, отчего растет вероятность застревания инструмента в вязком материале. От этих недостатков свободен механизм подачи с коленчатым ломающимся рычагом, справа; кроме того, он дополнительно гасит вибрации консоли. Отношение плеч колена берут прибл. 1:1.

Стол с подачей

Сверловка тонких хрупких/вязких деталей получается точнее, а вероятность ухода и поломки сверла меньше, если шпиндель закреплен неподвижно, а стол с деталью подается вверх к нему, поэтому во многих сверлилках для тонких работ стол снабжают отдельным механизмом подачи. По инерции мышления его часто делают также зубчато-реечным, см. напр. далее. Но, учитывая, что масса стола в данном случае много больше таковой детали, стол с рычажной подачей оказывается ничуть не хуже, зато полностью доступным для изготовления в домашних условиях. Его устройство показано на рис.:

Устройство стола с рычажной подачей для сверлильного станка

Нюанс один: чтобы обойму не повело при сборке, ее плотно вставляют в сквозное отверстие основания и приваривают снизу (с испода). Варить нужно электродом ОМА-2 или тоньше постоянным током 55-60 А короткими диаметрально противоположными прихватами («тычками»). Размеры стола для печатных плат и ювелирных работ 60-150 мм в диаметре; толщина 6-12 мм. Диаметр хвостовика стола 12-20 мм; длина на величину хода подачи +(20-30) мм. Трубку под хвостовик (толщина стенок от 1,5 мм) желательно проточить или засверлить и пройти разверткой, чтобы хвостовик ходит в ней плавно без заметного люфта. Короткое плечо рычага делают длиной прим. равной диаметру стола; длинное – какое хотите.

Консоль

Посмотрим еще раз на рис. с фабричными станинами. Конструкции их консолей с каретками-полурамками похожи; они вполне рациональны, но рассчитаны на автоматизированное и роботизованное производство: точное литье и затем чистовая обработка по месту на агрегате с ЧПУ и лазерным замером.

Схема аналога консоли с полурамкой любительской разработки дана слева на рис.:

Конструкция консоли самодельного сверлильного станка

Первое, что обращает на себя внимание – нужно вырезать 5 деталей из толстого стального листа, сторцованного (обработанного торцевой фрезой) на ровность и параллельность сторон. Второе, торцевые срезы вставок, залитых темно-серым, также должны быть ровными, чистыми, параллельными. Т.е. и тут без фрезерного станка не обойтись. Наконец, вне производственных условий выполнить скользящее сопряжение ползуна и направляющей каретки (показано стрелкой) с люфтом менее 0,1 мм нереально. Прикинем соотношение плеч рычага – поперечное биение сверла получается больше 0,5 мм.

Конструкция консоли сверлильного станка, мало технологичного в массовом производстве, но приспособленная для изготовления кустарными способами, показана справа на рис. (механизм подачи и привод с кронштейном условно не показаны). Более, того, в ней биение сверла на неоднородностях материала вызывает перекос каретки на колонне и направляющей в противоположные стороны, и боковой уход инструмента не превышает величины люфта во вкладышах скольжения. Из толстой пластины вырезается всего одна деталь – ползун 4. Точная его обработка нужно только в области зажима колонны и установки направляющей, а 3 бронзовых втулки-вкладыша точно подгонит по месту любой токарь средней квалификации, если дать ему колонну и направляющую каретки (они могут быть выточены с обычной точностью).

Чтобы весь сборочный узел о сварки не повело, варить нужно как пред. случае: электрод ОМА-2 или тоньше, постоянный ток до 60 А. Швы проваривают также поочередно прихватами: «тычок» на одном, такой же на таком же дальнем, расположенном симметрично. Затем прихват ближнего к первому шва, такой же на диаметрально противоположном ему, и т.д., и т.п., пока не будут проварены все швы.

Примечание: точность станка с описанной консолью будет выше, если ее собирать не на сварке, а на винтах с проклеиванием высокопрочным клеем по металлу (холодной сваркой). Сначала все собирают без клея, выверяют обоймы на параллельность и затягивают крепеж. Затем винты поочередно выворачивают, капают в из гнезда клей и туго заворачивают обратно. Муторное дело, но получить таким образом самодельную сверлилку с биением сверла меньше 0,02 мм реально. Если, конечно, шпиндель и патрон отцентрованы не хуже.

Ошибки в конструкции

Все усилия по изготовлению сверлильного станка своими руками пойдут насмарку, если при его конструировании были допущены принципиальные ошибки. Самые распространенные из них показаны на рис.:

Типичные ошибки при изготовлении сверлильного станка своими руками

Поз. 1 – это консоль или как? Штатной нагрузки от упора инструмента эта рамочка долго не выдержит. О точности и говорить не приходится. Поз. 2, в дополнение: делать колонну сверлильного станка трубчатой нельзя. изгибающие нагрузки труба держит, но против крутильных бессильна, а вибрации только усиливает.

Поз. 3 – сделать сверлилку из старого фотоувеличителя соблазн велик, тем более что выполнена она хоть с начальной, но оптической точностью. Но! Держатель штанги увеличителя не рассчитан на упор от инструмента. В результате при сверлении оргалита уход сверла на подаче в 20 мм достигает 1,5 мм (!). А кронштейн силуминовый: этот материал не поглощает вибрации, быстро устает, и кронштейн ломается менее чем на 200-м отверстии даже при сверлении печатных плат.

Поз. 4 – сдваивание колонны в поперечном направлении ничего не дает. Устойчивость станка к нагрузкам будет ничуть не выше, чем на одинарном штыре того же диаметра. Поз. 5, в дополнение: несимметричная относительно оси колонны отбойная пружина не гасит вибрации и крутильные нагрузки, а усиливает их. Раз уж так, нужно было ставить 2 одинаковых пружины на обе стойки. А лучше бы сделать колонну, как показано здесь:

Видео: сверлильный станок из дрели своими руками

Поз. 6 – установка привода и шпинделя по одну сторону колонны, да еще и несимметричная, не уменьшает, а усиливает вибрации, т.к. на колонну они передаются в фазе, см. выше. Поз. 7 – где отбойник? Да его тут и быть не может, раз привод подачи винтовой. Винтом можно точно выставлять ползун (которого здесь вообще нет), что на домашнем станке в общем-то и не нужно, но ни в коем случае не подавать каретку! Сие сооружение чуть что будет швыряться обломками сверл и стружкой, а глаза оператора в непосредственной близости к опасной зоне.

Разбор конструкций

Образцы удачных технических решений, а также не столь существенные конструктивные недочеты рассмотрим на примерах нескольких самодельных сверлильных станков.

Чертежи простого мини сверлильного станка

Для радиолюбителя, моделиста, умельца-миниатюриста и/или ювелира интерес может представлять простой мини – сверлильный станок с непосредственным приводом (чертежи даны на рис. справа). Особенность конструкции – мотор привода жестко крепится к ползуну, а подача только снизу столом. Демпфером вибраций и поглотителем крутильных нагрузок служит сам массивный электродвигатель, точь-в-точь как антисейсмический груз на высотных зданиях. Благодаря этому все детали, кроме конуса Морзе с переходником на вал мотора можно выполнять обычной точности: точность сверления определяется биениями вала мотора + биение конуса с переходником + биение самого сверла. Стол с зубчато-реечный механизмом подачи без проблем меняется на рычажный. Двигатель лучше использовать коллекторный постоянного тока: у асинхронных моторов с конденсаторным пуском из-за неравномерности вращающегося магнитного поля и скольжения ротора в нем вращение вала менее равномерно. Кроме того, скорость вращения коллекторного мотора хорошо регулируется хоть бы простым реостатом, а для регулировки скорости асинхронного движка нужно менять частоту питающего тока. То же – для синхронного с магнитным ротором. Максимальная частота вращения вала мотора – 800-1500 об/мин. Мощность на валу для сверления отверстий до 3 мм – 20-30 Вт; для отверстий до 6 мм – 60-80 Вт.

Примечание: для фрезерования данный станок непригоден, т.к. подшипники вала мотора не рассчитаны на боковые нагрузки и станок в таком режиме быстро потеряет точность.

Здесь на рис. даны чертежи уже полнофункционального сверлильного мини-станка того же назначения также с непосредственным приводом:

Чертежи полнофункционального сверлильного мини-станка

Он снабжен отдельным шпинделем, что позволяет, во-первых, заправлять в патрон №1а сверло максимального диаметра 6 мм; для 8-10 мм сверл движок слабоват. Во-вторых, производить фрезеровку зубоврачебными борами. Видимо, автор конструкции часто применяет именно эту операцию, исходя из чего и выбрана скорость вращения мотора. Без ее уменьшения сверлить на этом станке нужно твердосплавными сверлами, а для использования обычных дополнить конструкцию регулятором оборотов; в таком случае мотор нужен не менее чем на 60 Вт. Бросающийся в глаза недостаток данного станка – простой рычажный привод подачи – легко устраним: рычаг подачи заменяется на коленчатый без доработки остальных деталей. Для повышения точности обработки желательно также поставить вторую отбойную пружину (поз. 14 на рис. и 9 в спецификации; там и еще напутано) симметрично первой, на другом конце поводка шпинделя. Более серьезный недостаток конструкции – отбойные пружины не участвуют в гашении вибраций и крутильных колебаний. На скоростях вращения свыше 5000 об/мин их влияние на точность практически не сказывается, но уже при 1500 об/мин биение сверла на рабочем ходу возрастает прим. вдвое.

Чертежи сверлильного мини-станка, задуманного как полноценный конструктивно, но с досадными ошибками, даны на рис; конструкция каретки аналогична консоли в пред. конструкции.

Чертежи сверлильного мини-станка с передвижной по высоте консолью

Благодаря установке сильной отбойной пружины в надлежащее место здесь оказалось возможным жестко закрепить шпиндель в каретке, что на первый взгляд уменьшило количество деталей, требующих повышенной точности изготовления. Но только при подаче снизу столом, да и то, фиксация ползуна 5 и каретки 4 парами винтов 17 и 16 соотв. ненадежна и портит колонну; лучше было бы применить винтовые зажимы. А при подаче освобожденной каретки рычагом только его сочленения предотвращают проворот каретки. Люфт любого из шарниров рычага в 0,02 мм, с учетом его соотношения с длиной плеч колена, даст боковой уход сверла на 2 мм и более, парировать который возможно только рукой. В данном станке уместнее всего была бы консоль с дополнительной направляющей каретки, описанная выше; в таком случае вполне возможно было бы добиться биения инструмента вследствие люфтов в сопряжениях деталей самого станка не более чем 0,02-0,03 мм.

На этом рис. – чертежи станины для сверлильного станка из дрели с полурамочной кареткой, «почти как настоящего».

Чертежи станины сверлильного станка из дрели

В нем все хорошо, а кое-что даже лучше, чем «фирма»: пластины 5, предотвращающие боковое смещение каретки, отлично «ловят» и подавляют вибрации инструмента в самом их зародыше. Вопрос возникает всего один: а как все это сделать, если в гараже (сарае) не дремлет в ожидании хозяйской руки станочный парк, достойный небольшого машиностроительного завода? Проще сделать сверлильный станок из дрели как показано в видео:

Видео: самодельная стойка-станок для дрели

Поневоле вспоминается старый советский анекдот:

«Удостоил Дорогой Товарищ Леонид Ильич своим посещением некое промышленное предприятие. Идут по цеху, вдруг генсек мановением руки останавливает свиту, подходит один к рабочему у станка:

– Товарищ токарь…

– Да Петрович я…

– Хорошо. Товарищ токарь Петрович, скажи мне откровенно – ты водку пьешь?

– А то как же! Употребляем!

– А если бутылка будет стоить 10 рублей, пить все равно будешь?

– Буду.

– А 25?

– Буду.

– А 50?

– Буду.

– А 100?

– Все равно буду.

– Петрович, …, да где ж мне вам столько денег на зарплату взять?!

– Гы… при чем тут бабло… вот эта фитюлька (показывает) как поллитру стоила, так и стоить будет.»

Кому в радость, кому увы, но тех Петровичей, генсеков и производственных отношений больше нет. И не будет – совсем неэффективны оказались.

О рулевых сверлилках

Части сверлильного станка из дрели и рулевой рейки

Достаточно популярный запрос по данной теме также «сверлильный станок из рулевой рейки легкового автомобиля». Вроде бы уже готовый преобразователь вращательного движения в линейное, да еще и с геоидной передаточной характеристикой: чтобы чуть «клюнуть» сверлом, «ловить микроны» рукой не надо. Нужно только приспособить к рейке штурвал, сделать держатель дрели (см. рис. справа), и готово, см. видео:

Видео: сверлильный станок из рулевой рейки

Сверлилка получилась громоздкой и тяжелой несообразно возможностям инструмента? Ну, своя ноша карман не тянет. Хуже другое: на испытаниях оказывается, что боковой увод сверла на рабочем ходу достигает 1 мм и более. Такая точность и «для себя как получится» никуда не годится, хотя для поворота колес машины более чем устраивает. В общем, перефразируя И. А. Крылова (был еще академик А. Н. Крылов – кораблестроитель, механик и математик мирового уровня), тачать сапоги из пирогов и печь пироги из сапогов толку не будет.

Станки радиально-сверлильной группы

Радиально-сверлильный станок Z3050

Радиально-сверлильные станки используются для обработки единичных отверстий или отверстий, расположенных группами, на заготовках со значительными габаритами и массой.

Операции, выполняемые на радиально-сверлильных станках:

  • Сверление сквозных и глухих отверстий.
  • Рассверливание и растачивание (при использовании расточной головки) отверстий.
  • Нарезание резьбы метчиком.
  • Зенкерование отверстий с получением более высоких классов чистоты и точности обработки поверхности отверстий.
  • Зенкование, необходимое для формирования конических и цилиндрических технологических углублений под головки болтов, винтов и т.д.
  • Развертывание конических и цилиндрических отверстий, необходимое для получения нужной точности и шероховатости поверхностей.
  • Раскатка и хонингование поверхности отверстия (с помощью раскатных и хонинговальных головок).
  • Подрезание торцов бобышек для обеспечения поверхности, перпендикулярной оси отверстия.

Использование специнструмента, оправок и приспособлений повышает производительность сверлильных станков, расширяет диапазон возможных операций, позволяя выполнять характерные, например, для расточных станков: производить вытачивание внутренних канавок, вырезание из листового материала деталей в форме круга.

Согласно классификации металлорежущего оборудования по ГОСТ 8-82, радиальные сверлильные станки относятся к классу К1 (нормальная точность Н), что соответствует требованиям к станкам общего назначения в современной мировой практике металлообработки.

Точность радиально-сверлильного станка во многом зависит от правильной установки и закрепления его станины на подготовленном фундаменте, глубина которого определяется паспортом оборудования, но не может быть менее 0,5 м.

Диапазон возможностей оборудования делает его использование рациональным и на небольших ремонтных производствах, и в цехах крупного машиностроительного предприятия.

Конструкция радиальных сверлильных станков

Каждый станок радиально-сверлильной группы состоит из:

  • жесткого основания,
  • цилиндрических колонн (внутренней и внешней),
  • траверсы (хобота),
  • сверлильной головки (шпиндельной бабки),
  • электрического и гидравлического оборудования управления.

Основные узлы
1 Основание
2 тумба
3 э/д насоса гидравлики
4 колонна
5 резервуар подъема опускания руки и зажима колонны
6 э/д шпинделя
7 э/д подъема/опускания руки
8 винт подъема/опускания руки
9 Шпиндельная бабка
10 рука

Кинематика

Главные движения при сверлильных операциях — вращение и перемещение пиноли шпинделя станка. Кинематические цепочки, выполняющие эти движения, снабжены элементами управления, позволяющими задавать инструменту необходимую скорость вращения и подачу.

Вспомогательные движения:

  • поворот подвижной колонны радиально-сверлильного станка,
  • вертикальное перемещение консоли (траверсы),
  • фиксация траверсы на колонне на операционной высоте,
  • фиксация шпиндельной головки на траверсе,
  • переключение скоростей шпинделя и подач пиноли.

При обработке деталей на радиальных сверлильных станках координаты центра отверстия и оси инструмента совмещаются передвижением сверлильной головки относительно неподвижной заготовки в полярной системе координат. Эта система характеризуется двумя параметрами: углом поворота траверсы и радиусом положения на ней шпиндельной головки.

Обработка отверстий под углом возможна только при установке под углом самой заготовки с помощью специальной оснастки и приспособлений.

Радиально-сверлильный станок Z30132

Станина с рабочим столом

Станина станка, совмещенная с рабочим основанием (столом), как правило, отлита из серого чугуна. Она предназначена для фиксации всего станка на фундаменте, установки цоколя колонны с траверсой и шпиндельной бабкой, а также крепления оснастки и детали с помощью Т-образных пазов рабочего основания.

Заготовку небольших габаритов можно устанавливать на приставном коробчатом столе, либо непосредственно закреплять на специально обработанной поверхности основания (рабочем столе). Крепление заготовки вне рабочей поверхности стола применяется редко, т.к. вносит дополнительную погрешность в точность обработки изделия.

Поворотная колонна

Колонна установлена вертикально на станине станка и поворачивается вокруг своей оси относительно неподвижной внутренней стойки на роликовых подшипниках. Траверса закреплена на колонне.

В верхней части колонны монтируется механизм подъема/опускания траверсы, приводимый в движение от электродвигателя.

Траверса (консоль)

Консоль (рука или хобот) радиально-сверлильного станка смонтирована непосредственно на колонне; она имеет отдельный электропривод, перемещается вверх-вниз, а также вращается вокруг вертикальной оси вместе с опорной колонной. Вращение, в зависимости от модели станка, может происходить как вручную, так и с помощью электрического привода.

На направляющие консольной траверсы устанавливается сверлильная бабка с рабочим шпинделем. В соответствии с высотой заготовки траверса может быть опущена или поднята. В нише, расположенной с обратной стороны рукава, монтируется электрооборудование, элементы гидравлики.

Шпиндельная головка

Сверлильная головка (шпиндельная бабка), смонтированная на траверсе, конструктивно представляет собой отдельный силовой агрегат, имеющий коробки подач, скоростей, а также механизмы установки глубины сверления.

В радиально-сверлильных станках шпиндель служит для фиксации обрабатывающего инструмента и передачи ему вращающего момента и линейной подачи.

Инструмент вставляется во внутренний конус пиноли (конус Морзе № 4-6 или метрический конус, в зависимости от модели), а затем координатно ориентируется относительно обрабатываемой детали путем поворота консоли и перемещения вдоль нее шпиндельной бабки.

Для удобства оператора все управление станка расположено на сверлильной головке:

  • многофункциональный штурвал перемещения шпиндельной бабки и пиноли шпинделя;
  • кнопки управления зажимом/разжимом узлов, включением/выключением вращения шпинделя, аварийного останова, включения освещения рабочей зоны;
  • рукоятки выбора скорости вращения, подачи шпинделя, направления вращения шпинделя, переключения ручной и автоматической подачи.

Радиально-сверлильный станок z3050

Коробка подач располагается между шпинделем и электродвигателем шпинделя; вращение от электродвигателя передается через зубчатые зацепления и фрикционные соединительные муфты. Фрикционная муфта позволяет выполнить быстрый реверс при нарезании резьбы, отключение подачи при достижении необходимой глубины сверления и предохранить коробку скоростей от перегрузок.

Головка может перемещаться по направляющим консоли в ручном режиме. Она фиксируется перед выполнением операции сверления в нужном положении при помощи специального зажимного механизма, управляемого отдельной кнопкой.

Поскольку шпиндель смонтирован в выдвижной пиноли, это позволяет сверлить отверстия различной глубины, не перемещая траверсу.

Фиксация поворотной колонны, равно как и зажим/разжим шпиндельной головки на направляющих траверсы, происходит при помощи гидравлических механизмов, управляемых кнопками пульта.

Система подачи СОЖ

Бак СОЖ и насосная установка подачи СОЖ к инструменту также находятся в технологических полостях задней части станка. Выключатель расположен в цоколе колонны. Обратно СОЖ сливается самотеком.

Параметры выбора радиально-сверлильных станков:

  • максимальный диаметр, обрабатываемый сверлом в заготовке из стали или чугуна;
  • максимальный размер нарезаемой метчиком резьбы;
  • мощность электродвигателя шпинделя;
  • радиус перемещения шпиндельной бабки;
  • угол поворота траверсы;
  • максимальное расстояние между столом и торцом шпинделя, определяющее наибольшую высоту обрабатываемой заготовки (за вычетом размеров инструмента);
  • максимальное вертикальное перемещение пиноли с инструментом, определяющее глубину обработки;
  • диапазон подач и количество ступеней вращения шпинделя;
  • наличие системы охлаждения инструмента и заготовки в зоне резания, а также системы смазки.

Сверлильные станки

Сверлильные станки – это стационарные устройства, которые помогают быстро создать в различных материалах глухие и сквозные отверстия. В продаже представлена техника, подходящая как для профессионального применения, так и для домашнего. Выбор напрямую зависит от вида и объема предстоящих работ, а также личных предпочтений мастера. Заслуженной популярностью пользуются сверлильные станки вертикального типа. В числе их преимуществ – удобное расположение даже в небольшом по площади помещении. Приборы существенно различаются мощностью. Так, для цеха по изготовлению мебели или сборке техники требуется не менее 800 Вт, а для решения хозяйственных задач достаточно 300–500 Вт. Количество скоростных режимов напрямую влияет на уровень производительности. Если вы планируете обрабатывать крупногабаритные заготовки, обратите внимание на модели с просторной площадкой, максимальной длиной хода шпинделя и большой глубиной погружения насадки в материал. При покупке стоит обращать внимание на тип патрона: он указывает на совместимость сверлильного станка с различными фрезами и другой оснасткой. Управление устройством происходит посредством рычагов, тумблеров и кнопок. Наличие в комплекте ключей и других аксессуаров значительно упростит замену насадок и прочих деталей. Изучить особенности сверлильных станков разных торговых марок можно в интернет-магазине DNS. Каталог содержит перечень характеристик, описания и фото техники.

РазвернутьСвернуть

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *