Сверлильный станок для печатных плат своими руками: чертежи, фото, видео. Сверлильный станок из дрели своими руками: чертежи, инструкции Сверлильные станки по металлу своими руками
Необязательно тратить деньги на настольный сверлильный станок, ведь его не так уж и сложно сделать своими руками. Для этого понадобится приобрести, изготовить или воспользоваться бывшими в употреблении деталями. Мы расскажем вам о создании нескольких конструкций, и вы сможете подобрать свою модель для сборки.
Дрель есть почти у каждого хозяина, строящего или ремонтирующего свой дом или квартиру, занимающегося ремонтом бытовой и садовой техники, различными поделками из металла и дерева. Но для выполнения некоторых операций дрели недостаточно: нужна особая точность, требуется просверлить отверстие под прямым углом в толстой доске или просто хочется облегчить свой труд. Для этого потребуется станок, который можно выполнить на базе различных приводов, деталей машин или бытовой техники, другого подручного материала.
Тип привода — принципиальное различие конструкций самодельных сверлильных станков. Одни из них изготавливаются с использованием дрели, в основном электрической, другие — с использованием двигателей, чаще всего — от ненужной бытовой техники.
Настольный сверлильный станок из дрели
Самой распространённой конструкцией можно считать станок, выполненный из ручной или электродрели, которую можно выполнить съёмной, для возможности использования её вне станка, и стационарной. В последнем случае устройство включения можно перенести на станину для большего удобства.
Основные элементы станка
Основными элементами станка являются:
- дрель;
- основание;
- стойка;
- крепление дрели;
- механизм подачи.
Основание или станину можно выполнить из цельного спила твёрдого дерева, мебельного щита или ДСП. Некоторые предпочитают в качестве основания металлическую плиту, швеллер или тавр. Станина должна быть массивной, чтобы обеспечивать устойчивость конструкции и компенсировать вибрации при сверлении для получения аккуратных и точных отверстий. Размер станины из дерева — не менее 600х600х30 мм, из стального листа — 500х500х15 мм. Для большей устойчивости основание можно сделать с проушинами или отверстиями под болты и крепить его к верстаку.
Стойка может быть изготовлена из бруса, круглой или квадратной в сечении стальной трубы. Некоторые мастера в качестве основания и стойки используют каркас старого фотоувеличителя, некондиционный школьный микроскоп, другие детали, имеющие подходящую конфигурацию, прочность и массу.
Крепление дрели осуществляется с помощью хомутов или кронштейнов с отверстием в центре. Кронштейн надёжнее и даёт большую точность при сверлении.
Особенности конструкций механизма подачи дрели
Механизм подачи нужен для вертикального перемещения дрели вдоль стойки и может быть:
- пружинным;
- шарнирным;
- конструкцией по типу винтового домкрата.
В зависимости от принятого типа механизма тип и устройство стойки также будет отличаться.
На чертежах и фото приведены основные конструкции настольных сверлильных станков, которые можно сделать из электро- и ручной дрели.
С пружинным механизмом: 1 — стойка; 2 — металлический или деревянный профиль; 3 — ползунок; 4 — ручная дрель; 5 — хомут крепления дрели; 6 — шурупы для крепления хомута; 7 — пружина; 8 — угольник для закрепления стойки 2 шт.; 9 — шурупы; 10 — упор для пружины; 11 — барашковый болт для крепления упора; 12 — основание станка
С пружинно-рычажным механизмом
С пружинно-шарнирным механизмом: 1 — станина; 2 — шайба; 3 — гайка М16; 4 — амортизационные стойки 4 шт.; 5 — пластина; 6 — болт М6х16; 7 — блок питания; 8 — тяги; 9 — пружина; 10 — болт М8х20 с гайкой и шайбами; 11 — патрон для сверла; 12 — вал; 13 — крышка; 14 — ручка; 15 — болт М8х20; 16 — державка; 17 — стойка; 18 — стакан с подшипником; 19 — двигатель
С шарнирным беспружинным механизмом
Стойка, работающая по принципу винтового домкрата: 1 — станина; 2 — направляющий паз; 3 — резьба М16; 4 — втулка; 5 — гайка, приваренная к втулке; 6 — дрель; 7 — ручка, при вращении которой происходит движение дрели вверх или вниз
Сверлильно-фрезерный станок: 1 — основание станка; 2 — опоры подъёмной плиты стола 2 шт.; 3 — подъёмная плита; 4 — ручка подъёма стола; 5 — подвижный держатель дрели; 6 — дополнительная стойка; 7 — винт фиксации держателя дрели; 8 — хомут крепления дрели; 9 — основная стойка; 10 — ходовой винт; 11 — барабан со шкалой Нониуса
Станок из автомобильного домкрата и дрели
Каретка выполнена из мебельных направляющих
Мини-станок из списанного микроскопа
Основание и стойка из старого фотоувеличителя
Станок из ручной дрели: 1 — станина; 2 — стальные прижимы; 3 — пазы для крепления дрели; 4 — гайка крепления дрели; 5 — дрель; 6 — ползун; 7 — трубки направляющие
Видео 1. Пошаговое руководство для недорогого станка. Станина и стойка — деревянные, основа механизма — направляющая для мебели
Видео 2. Сверлильный станок — домкрат от «Жигули» и дрель
Видео 3. Пружинно-рычажная стойка для дрели
Видео 4. Пошаговое создание стальной стойки для дрели
Станок на основе рулевой рейки легкового автомобиля
Рулевая рейка для автомобиля и дрель — достаточно массивные изделия, поэтому станина должна быть также массивной и, желательно, с возможностью закрепления станка на верстаке. Все элементы выполняют на сварке, так как соединение на болтах и винтах может оказаться недостаточным.
Станину и опорную стойку сваривают из швеллеров или другого подходящего проката, толщиной около 5 мм. Рулевую рейку закрепляют на стойку, которая должна быть длиннее рейки на 70-80 мм, через проушины рулевой колонки.
Чтобы станком удобнее было пользоваться, управление дрелью выносят в отдельный блок.
Видео 5. Сверлильный станок на основе рулевой рейки от «Москвич»
Порядок сборки сверлильных настольных станков:
- подготовка всех элементов;
- крепление стойки к станине (проверяем вертикальность!);
- сборка механизма перемещения;
- крепление механизма к стойке;
- крепление дрели (проверяем вертикальность!).
Все крепления должны быть выполнены максимально надёжно. Стальные неразъёмные конструкции желательно соединять сваркой . При использовании любого рода направляющих нужно убедиться, что при движении не образуется поперечный люфт.
Совет! Для фиксации детали, в которой высверливается отверстие, станок можно оборудовать тисками.
В продаже также можно найти готовые стойки для дрели. При покупке нужно обратить внимание на массу конструкции и размер рабочей поверхности. Лёгкие (до 3 кг) и недорогие (до 1,5 тыс. руб.) стойки годятся для выполнения отверстий в тонком фанерном листе.
Сверлильный станок с использованием асинхронного двигателя
Если дрель в хозяйстве отсутствует или её не желательно использовать в станке, можно выполнить конструкцию на основе асинхронного двигателя, например, от старой стиральной машины. Схема и процесс изготовления такого станка достаточно сложные, так что его лучше делать мастеру с достаточным опытом выполнения токарных и фрезеровочных работ, сборки электросхем.
Устройство сверлильного станка с двигателем от бытовой техники
Для ознакомления с конструкцией приведём сборочные чертежи и деталировку, а также характеристики сборочных единиц в спецификациях.
Детали и материалы для изготовления станка приведены в таблице:
Таблица 1
| Поз. | Деталь | Характеристика | Описание |
| 1 | Станина | Плита текстолитовая, 300x175 мм, δ 16 мм | |
| 2 | Пятка | Стальной круг, Ø 80 мм | Может быть сварной |
| 3 | Основная стойка | Стальной круг, Ø 28 мм, L = 430 мм | Один конец обточен на длину 20 мм и на нём нарезана резьба М12 |
| 4 | Пружина | L = 100-120 мм | |
| 5 | Втулка | Стальной круг, Ø 45 мм | |
| 6 | Стопорный винт | М6 с пластиковой головкой | |
| 7 | Ходовой винт | Тr16х2, L = 200 мм | От струбцины |
| 8 | Матричная гайка | Тr16х2 | |
| 9 | Стальной лист, δ 5 мм | ||
| 10 | Кронштейн ходового винта | Лист дюралюминия, δ 10 мм | |
| 11 | Специальная гайка | М12 | |
| 12 | Маховик ходового винта | Пластик | |
| 13 | Шайбы | ||
| 14 | Четырёхручьевый блок ведущих приводных шкивов клиноременной передачи | Дюралюминиевый круг, Ø 69 мм | Изменение числа оборотов шпинделя выполняется перестановкой приводного ремня из одного ручья в другой |
| 15 | Электродвигатель | ||
| 16 | Блок конденсаторов | ||
| 17 | Дюралюминиевый круг, Ø 98 мм | ||
| 18 | Винт М5 с пластмассовым грибком | ||
| 19 | Возвратная пружина шпинделя | L = 86, 8 витков, Ø25, из проволоки Ø1,2 | |
| 20 | Дюралюминиевый круг, Ø 76 мм | ||
| 21 | Шпиндельная головка | см. ниже | |
| 22 | Лист дюралюминия, δ 10 мм | ||
| 23 | Приводной ремень | Профиль 0 | Приводной клиновой ремень «нулевого» профиля, поэтому такой же профиль имеют и ручьи блока шкивов |
| 24 | Выключатель | ||
| 25 | Сетевой кабель с вилкой | ||
| 26 | Рычаг подачи инструмента | Стальной лист, δ 4 мм | |
| 27 | Съёмная рукоятка рычага | Стальная труба, Ø 12 мм | |
| 28 | Патрон | Инструментальный патрон № 2 | |
| 29 | Винт | М6 с шайбой |
Шпиндельная головка обеспечивает и поступательное и вращательное движение. Она смонтирована на собственной базе — дюралюминиевой консоли.
Детали и материалы для изготовления шпиндельной головки приведены в таблице:
Таблица 2
| Поз. | Деталь | Характеристика |
| 1 | Стальной круг Ø 12 мм | |
| 2 | Стальная труба Ø 28х3 мм | |
| 3 | Подшипник 2 шт. | Радиальный подшипник качения № 1000900 |
| 4 | Винт | М6 |
| 5 | Шайбы-прокладки | Бронза |
| 6 | Рычаг | Стальной лист δ 4 мм |
| 7 | Специальный винт М6 с рифлёной кнопкой | |
| 8 | Гайка | Низкая гайка М12 |
| 9 | Стальной круг Ø 50 мм или труба Ø 50х11 мм | |
| 10 | Подшипник | Радиальноупорный |
| 11 | Разрезное стопорное кольцо | |
| 12 | Стальной круг Ø 20 мм |
Сверлильный станок собран
Электрическая схема зависит от вида двигателя.
Простая электрическая схема для заводского станка 2М112
Самодельные станки для сверления печатных плат
Мини-станочки для сверления плат радиолюбителями также заимствуют привод от различных маломощных устройств. При этом используют резаки для обрезки фотографий в качестве рычагов, паяльники, цанговые карандаши вместо патрона. Место сверления подсвечивают светодиодными фонариками — возможностей для технического творчества достаточно.
Простая электрическая схема управления электромотором
Видео 7. Мини-станок для сверления плат
В современном производстве применение разнообразных станков стало настолько популярно, что сейчас без этого оборудования не обходится ни одна приличная мастерская.
И действительно, мини сверлильный станок с ЧПУ позволяет человеку заниматься выполнением таких работ, которые он самостоятельно завершить если и сможет, то с применением огромных затрат времени.
Это касается обработки металлов, дерева и других плотных материалов, которые довольно сложно использовать без специализированного оборудования. Еще один большой плюс станков в том, что изготовить сверлильный станок своими руками не представляет из себя ничего сложного.
При желании человек с базовыми навыками механика сможет собрать самодельный сверлильный станок за пару дней. Именно о сборке самодельных сверлильных станков сейчас и пойдет речь в данной статье.
1 Особенности и назначение
Сверлильные станки используются в промышленности крайне широко. По сути, именно их изобретение стало настоящим переворотом в мире промышленников, которые желали быстро нарастить темпы производства.
И действительно, наличие станков на производстве – это настоящее благо. Качественный сверлильно-пазовальный агрегат способен выполнять работы с удивительной точностью, при этом снижая требования к изначальным навыкам человека, что использует его в работе.
Объясняется такой феномен очень легко. Давайте представим, что вам необходимо создать металлическую пластину с десятью отверстиями на ней.
Отверстия должны быть разных диаметров. От самых маленьких, до крупных. Пластина при этом имеет толщину в 3-5 мм. То есть для работы по металлу придется использовать достаточно мощное сверло.
Отметим, что крупные сверла используются крупными инструментами, такие дрели, как правило, достаточно тяжелые. Неподготовленному человеку даже держать в руках их будет сложно. Не говоря уже о выполнении более-менее длительных работ.
Плюс к этому стоит понимать, что от вас будет требоваться филигранная точность, ведь эта деталь является всего лишь частью более крупного механизма.
Один небольшой промах, и вся конструкция может стать полностью непригодной для работы. Особенно это касается станков для сверления печатных плат. При обработке плат точность их разметки определяется десятыми долями миллиметра.
Если дать человеку все необходимое оборудование, то даже с наличием опыта он будет возиться с пластиной не меньше, чем пару часов. При сверлении плат этот показатель затрат времени может удвоиться.
И это в том случае, если вы имеете опыт работы и соответствующие навыки. Если же его нет, то на заготовку одной только пластины может без преувеличения уйти целый день.Если же использовать в работе мини станок, то время работы сокращается в несколько раз. На нем уже зафиксирован весь необходимый инструмент. Сверло стабилизировано и четко направлено.
Все что от вас требуется – это правильно установить пластину на координатный стол, запустить двигатель и просверлить отверстие. Затем сменить положение детали и продолжать работу по той же технологии. Как вы сами видите, продуктивность производства выходит на качественно новый уровень.
1.1 Составляющие станка
Теперь обратимся непосредственно к составляющим станка. Ведь если вас интересует вопрос, как делают сверлильные станки или как сделать сверлильный станок своими руками, то в первую очередь вам надо разобраться с деталями, что будут применяться при его сборке.
К счастью, мини настольный сверлильный аппарат сделанный своими руками состоит из нескольких основных деталей. Устройство сверлильного станка определяет качество работы самого устройства, однако здесь все зависит от многих факторов.
Итак, сверлильные станки состоят из:
- станины или основания;
- закрепляющей рейки или рамы;
- механизма регулирования положения устройства;
- крепления для рабочего механизма;
- двигателя или механизма, что выполняет непосредственно сверление;
- переходников, цанг и других подобных материалов;
- всевозможных ручек, стабилизирующих ножек и других дополнительных деталей, что используются для улучшения конструкции устройства.
Стоит заметить, что практически не имеет значения, рассматриваете ли вы настольный сверлильный станок для обработки печатных мини плат или стандартный стационарный образец.
Вы, конечно же, будете использовать разные детали для сборки самодельного сверлильного станка, однако общая схема и устройство сверлильного станка останется все той же. Разница будет только в конкретных деталях и их габаритах.
Например, самодельный настольный агрегат для сверления мини плат под электронику будет монтироваться на мелкую станину. В большинстве случаев вам не понадобится даже тумба. Достаточно будет взять крупную тяжелую рейку, которая по своему весу будет составлять минимум половину конструкции устройства для сверления плат.
Также при разработке мини плат вам понадобиться куда более простой и мелкий двигатель,
так как сверление мини плат предусматривает необходимость более ювелирной работы, где мощность не является приоритетом.
1.2 Подбор деталей для сборки
В первую очередь всегда обращают внимание на станину или основание. Основание для внушительного станка должно быть очень прочным и устойчивым. Необходимо для таких целей использовать стол с хорошими опорами, специальные подставки, можно крепление от фотоувеличителя и т.д. Подойдет даже тумба нужных размеров и габаритов, но тут уже решать вам.
Если же мы рассматриваем настольный образец, то координатный стол тут будет выступать первым основанием, на которое уже устанавливают сам настольный сверлильный станок. В таком случае станину можно будет сделать из металлической пластины или чего-то подобного.
Что интересно, некоторые умельцы умудряются собрать стол или станину для станка даже из древних частей фотоувеличителя. То есть на изготовление можно применять самые разнообразные детали.
Главное, чтобы стол или станина, на которую крепят устройство, была крайне устойчивой и не давала вибраций во время работы.
Раму для крепления можно сделать своими руками. Точно так же обходятся и с креплением для рабочего механизма. Здесь можно использовать металлический уголок с просверленными отверстиями или что-то подобное.
Уголок крепят на стол шурупами или приваривают к станине. Там же устанавливают подъемный механизм. Его делают из старого домкрата, амортизирующей трубы, раздвижных реек и других подобных механизмов.
Движок для работы потребуется достаточно мощный, поэтому вам придется перебрать несколько вариантов. Причем стол и основание станка должны без проблем выдерживать его вес и гасить вибрации во время работы.
Неплохой на изготовление подойдет асинхронный движок от стиральной машинки или чего-то подобного. Можно воспользоваться и движком от дрели или самой дрелью.
2 Схема создания станка
Если рассматривать только простейшие модели оборудования, которые можно быстро собрать своими руками. То лучше всего для этих целей подходит стандартная схема сборки сверлильного оборудования.
Однако отметим сразу, что есть две основные технология его сборки. Первая – более простая, заключается в использовании готовой дрели, которую просто прикручивают к креплениям.
Вторая же – это довольно сложный вариант, и он заключается в сборке станка из отдельного двигателя, цанг, направляющих и т.д.
Этапы работы:
- Собираем стол и основание под мини станок, занимаемся креплением станины.
- Монтируем основную стабилизирующую раму.
- Подключаем крепление для движка.
- Занимаемся обустройством подъемного механизма.
- При необходимости устанавливаем пружины и амортизаторы.
- Монтируем рабочий элемент станка.
- Подключаем все контакты, устанавливаем сверло.
При сборке станка из готовой дрели работать вам будет проще. Все что от вас требуется – это создание крепкой рамы с возможностью подъема и опускания сверлильного механизма, к которой затем подключат дрель.
Возиться с блоками питания и сборкой движка здесь нет нужды. Нужно просто хорошенько зафиксировать инструмент и подключить его к электричеству.
Сборка движка уже предусматривает монтаж блока питания, преобразователя и, если двигатель имеет непрямую передачу усилий, механизмов, что занимаются их передачей.
Поэтому для подготовки второго варианта придется потратить больше времени, сил и энергии.
Да и определенные инженерные навыки тоже не будут лишними.
2.1 Самодельный сверлильный станок из обычной дрели (видео)
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 изготовление сверлильного станка своими руками – такого, 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.
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.:
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.
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?
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:
- 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;
- Вы занимаетесь другими тонкими работами по дереву и металлу. Напр., сделать красивую изящную шкатулку или надежный тайник в доме, применяя только ручную сверловку, невозможно;
- 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.
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.
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.:
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.:
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
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.
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:
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.
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».
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
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.
Все, кто используют ручную дрель, знают, как трудно удержать руками строгую вертикаль. При сверлении заготовок большой толщины есть риск сломать сверло. Всякий раз возникает желание вести инструмент по направляющей, а такой возможности нет.
Вторая распространенная задача – насверлить множество однотипных отверстий в одной заготовке. Держа в руках дрель, делать такую работу долго и неудобно.
В слесарных мастерских издревле применяют сверлильные разной мощности. Но их стоимость для домашнего приобретения слишком велика.
К тому же домашний мастер не выполняет сверление в промышленных масштабах. Следовательно, такая покупка никогда не окупится.
Существуют фабричные приспособления для вертикального сверления, способные превратить ручную дрель в полноценный сверлильный станок. Многие из них снабжены координатными пластинами и подвижными тисками.
Стойка вертикальная для сверления отверстий дрелью
Это действительно удобное приобретение, но стоимость такого станка сопоставима со стоимостью дрели. Поэтому домашние мастера зачастую изготавливают самодельный сверлильный станок.
Главные преимущества конструкции – дешевизна и возможность создать приспособление, идеально совместимое с вашей ручной дрелью. При наличии в доме (сарае, гараже) ненужного фотоувеличителя, микроскопа или другого механизма с вертикальной подачей рабочего узла, задача упрощается.
Самодельная стойка из старого микроскопа
Остается лишь приспособить к изделию дрель. Если такого бонуса нет – подставка делается «с нуля».
Как сделать из дрели станок, используя подручные материалы
Из чего должна состоять направляющая подставка для ручной дрели?
Устойчивая станина
Желательно с возможностью установки тисков или другого приспособления, удерживающего заготовку. В домашних условиях изготавливается из толстого ДСП, фанеры, или текстолита. По центру оси устанавливаемой дрели, необходимо оставить отверстие диаметром пару сантиметров.
Описание необходимых частей сверлильного станка из дрели
Направляющая вертикальная стойка
Тут фантазия разработчиков неограниченна. Это может быть брусок, фанерная пластина, металлический профиль или труба.
Главный принцип при изготовлении – строгая вертикаль по отношению к опорной станине. В противном случае сверло будет отклоняться от прямолинейного движения, портить заготовку и ломаться.
Сверлильные работы особой сложностью не отличаются и зачастую не требуют другого оборудования, кроме обычной дрели. Поэтому в домашних мастерских сверлильный станок может отсутствовать. Однако если имеется изготовленный своими руками настольный сверлильный станок, вы сможете с облегчением вздохнуть, так как часть ваших забот решиться сама по себе.
Предназначение сверлильного станка
Иногда случаются ситуации, когда электрическая или ручная дрель не способна обеспечить желаемые параметры просверливаемого отверстия. Часто в радиолюбительской практике нужно изготавливать печатные платы, где следует сверлить много отверстий, которые имеют малый диаметр. Просверливать отверстия диаметром 0,5-1 миллиметр ручной или электрической дрелью или большим сверлильным станком неудобно, да и сверло может поломаться.
Покупка промышленных сверлильных станков не всегда экономически целесообразная, и тогда можно изготовить самодельный сверлильный станок. Многие выбирают именно мини сверлильные станки, так как, не смотря на кажущуюся сложность конструкции, они на самом деле являются очень простым оборудованием и состоят из четырех деталей.
Самодельный сверлильный станок предназначается для сверления сквозного и глухого отверстия в сплошном материале, к примеру, рассверливание, развертывание, зенкеровка, вырезание из листовых материалов дисков и нарезание внутренней резьбы. На сверлильно-фрезерных станках можно выполнять фрезеровку, шлифование поверхности, наклонно-торцевую фрезеровку и горизонтальную фрезеровку.
Для выполнения вышеописанных операций используется зенкер, сверло, метчик, развертка и прочие инструменты. Применяя специальные приспособления и дополнительные инструменты, вы сможете вырезать отверстие с большим диаметром, расточить отверстие и точно притереть отверстие.
Виды сверлильных станков
Сверлильные станки бывают таких типов: одно- и многошпиндельные полуавтоматы, вертикально-сверлильные, координатно-расточные, радиально-сверлильные, горизонтально-расточные, горизонтально-расточные, алмазно-расточные. Модели обозначают числами и буквами. Первая цифра обозначает группу, к которой причисляют станок, вторая - разновидность станка, третья и четвертая - габариты станка или размеры обрабатываемой заготовки.
Буква, что стоит после первой цифры, значит, что определенная модель сверлильного станка является модернизированной. Если буква расположена в конце, то следует понимать, что на основе главной модели изготовили отличный от него сверлильный станок. Можно выделить из всех сверлильных станков такие основные разновидности универсальных станков: много- и одношпиндельные, радиально- и горизонтально-сверлильные.
Зависимо от области использования, различают специальное и универсальное сверлильное оборудование. Широкое применение нашли и специализированные станки для массового производства и крупносерийной промышленности, что изготавливаются на базе универсальных станков посредством оборудования их многошпиндельными резьбонарезными и сверлильными головками и благодаря автоматизации цикла работы.
Конструкция сверлильного станка
Сверлильный станок, как и другие технологические машины, состоит из таких составных частей: передаточного механизма, двигателя, органов управления и рабочего органа. Передаточный механизм предназначен для передачи движения от электрического мотора к рабочему органу, которым считается сверло, что крепится в патроне, насаженном на шпиндель - вращающийся вал.
Вращение к шпинделю от электрического двигателя передается при помощи ременной передачи. Поворотом рукоятки патрон и сверл можно опускать или поднимать с использованием реечной передачи.
На передней панели сверлильного станка располагаются кнопки выключения и включения электродвигателя. Устройство сверлильного станка достаточно простое: включается станок посредством нажатия на одну из крайних кнопок зависимо от нужного направления вращения шпинделя, выключить станок можно, нажав на среднюю красную кнопку.
К основанию станка прикрепляется неподвижно вертикальный винт-колонна. Поворачивая рукоятку, можно перемещать вверх или вниз вдоль винта шпиндельную бабку, вторая рукоятка служит для её фиксации в необходимом положении. Контролируют глубину глухих отверстий с помощью предусмотренной шкалы.
Зависимо от материала заготовки, необходима разная скорость сверления. Для этого принято устанавливать определенную частоту вращения шпинделя, перебросив на шкивы различных диаметров ремень ременной передачи. В цехах заводов используются более сложные схемы сверлильных станков, чем были только что рассмотрены.
Принцип работы станка
Перед сверлением с помощью самодельного станка нужно убрать с рабочего стола все лишнее. Заготовку с намеченными центрами отверстий необходимо закрепить в тисках. Дальше вставляют сверло нужного диаметра в патрон и закрепляют с помощью специального ключа. Для проверки правильности проведенной работы станок включают на время.
Если вы правильно установили сверло, при вращении его острие не будет описывать окружность. Если оно установлено с перекосом и происходит его биение, то сверлильный станок нужно выключить и закрепить сверло согласно инструкции сверлильного станка. Потом поверните рукоятку подачи, опустите сверло и установите тиски с заготовкой таким способом, чтобы керн совпадал с острием сверла.
Включите станок и сверлите отверстие, на рукоятку подачи нажимайте плавно, без больших усилий и рывков. При сверлении сквозного отверстия установите заготовку на деревянный брусок, чтобы сверло не сломалось, и стол станка не испортился.
При сверлении глубокого отверстия время от времени выводите сверло из отверстия и охлаждайте его, окуная в посуду с охлаждающей жидкостью. Силу нажима на рукоятку в конце сверления рекомендуется уменьшить. Просверлив отверстие, плавно поверните штурвал подачи, шпиндель поднимите в крайнее верхнее положение и выключите станок.
Изготовление сверлильного станка
Сверлильный станок несложно изготовить своими руками. В быту выгодно на руках иметь приспособления и инструменты для выполнения столярных и слесарных работ. После устаревания многих бытовых приборов в арсенале хозяев остаётся много полезных запчастей и электрических моторов, из которых можно при желании смастерить такое полезное оборудование, как сверлильный станок.
Сверлильный станок из дрели
Самым простым решением для вас будет сборка мини сверлильного станка своими руками с использованием дрели. Дрель немного весит, поэтому стойку можно изготовить из ДСП, досок или листового металла. Для комфортной работы на подобном самодельном станке необходимо, чтобы он получился довольно массивным для поглощения вибрации дрели и достаточно устойчивым.
Важно между держателем и основанием получить прямой угол. Обычно дрель крепят с помощью двух хомутов (лучше поместить между хомутом и дрелью резиновую прокладку) к доске, которая двигается вдоль направляющих, что закреплены на этой подвижной доске и на другой неподвижной доске. Движением подвижной доски вниз и вверх управляют с помощью связанного с ней рычага.
Движение рычага вниз можно ограничить бруском, подпирающим рычаг в нижнем положении. Неподвижную доску к горизонтальной трубе крепят через фланец. Горизонтальную трубу через угольник крепят к вертикальной трубе, что крепится через фланец к основанию станка (к толстой широкой доске) или к верстаку.
Высоту бруска, который ограничивает нижнее положение рычага, регулируют, что позволяет изменять глубину сверления. Сделайте в подвижной доске 4 отверстия, что предназначены для фиксирующих дрель хомутов. На её стороне, что обращена к неподвижной доске, приклеивают узкие реечки, которые смазывают для лучшего скольжения воском.
Дрель, помимо хомутов, фиксируют с помощью двух стержней, которые поддерживают её снизу. Так как при подобном креплении форма дрели строго не обеспечивает вертикального положения сверла, нужно приклеить к доске реечку, компенсирующую это.
Для обеспечения свободного хода дрели направляющие нужно готовить строго в вертикальном направлении. Ими могут выступ быть металлические профили из алюминия, которые прикручивают шурупами с резьбой к доскам по всей длине. Собрав прочную и устойчивую конструкцию, необходимо крепить направляющие профиля строго перпендикулярно плоскости основания и параллельно друг другу.
На фото изготовленных своими руками сверлильных станков хорошо видны места крепления к подвижной площадке дрели и методику монтажа направляющих профилей. Направляющие должны обеспечивать качественное прижатие подвижной к неподвижной доске. Главным условием при этом выступает отсутствие перекосов и люфта.
При сборке рычага помните, что нельзя затягивать подвижные узлы, для стопорения гаек принято использовать вторую гайку. Рейка, которая ведет к подвижной доске от рычага, на конце должна быть закругленной. После уменьшения сил надавливания для автоматического поднятия дрели в верхнее положение необходимо поставить пружины на сдавливание или растяжение.
Один конец пружины крепится к горизонтальной трубе проволокой, а второй конец прикрепляют к низу подвижной доски. Когда пружина не является достаточно гибкой, и мешает неподвижная доска, то это делают через веревочку.
Станок из мотора от стиральной машины
Чертеж сверлильного станка, который собирается на основе мотора от стиральной машины, отличается от рассмотренного выше сложнейшей механикой и типом электропривода. Асинхронный мотор от старой стиральной машинки является более увесистым и имеет большую вибрацию. Тряска будет сильнее, чем дальше от стойки располагается двигатель.
Интенсивная вибрация провоцирует неточное сверление и поломку сверла. Имеются два выхода - изготовить мощную станину, чтобы при опускании сверла опускался и привод, или мотор поместить неподвижно ближе к стойке держателя, тогда будет ходить исключительно рабочая часть сверлильного станка.
Второй способ подразумевает более сложное исполнение. Здесь необходима шкива и ремень, которые позволяют регулировать скорость вращения. Существует много решений и без ременной передачи с размещенным у стены приводом. Их намного проще собрать, но сборка, которая будет рассматриваться ниже, характеризуется нестандартным подходом, и определенные применяемые приёмы могут оказаться полезными.
Вибрации всё же остаются, но они являются настолько минимальными, что при сверлении железа с помощью сверлу 0,7 миллиметров, сверло остается целым. В домашних условиях о высокой точности при изготовлении подобных механизмов можно всего лишь мечтать, всё же необходимо стремиться к максимальной подгонке деталей. От этого будут зависеть характеристики сверлильного станка и его работоспособность.
Подвижная часть станка состоит из осевого шестигранника, трубки подходящего размера, зажимного кольца и двух подшипников и трубки с внутренней резьбой для закрепления патрона. На шестигранник, часть будущей передаточной системы, одевается впоследствии шкив. Трубку необходимо предварительно пропилить болгаркой вдоль с обоих торцов, причём сделайте надпилы сверху достаточно глубокими, чтобы обеспечить надежное сцепление с шестигранником.
Вход необходимо сделать плотным, вбивать молотком. Если происходит надевание без особых усилий, то необходимо подобрать другую трубку. Затем набить сжимающее кольцо и подшипники. Регулировочная система по высоте состоит из трубы с надпилами и шестерни. Чтобы сделать надпилы точно, необходимо раскатать пластилин и по нему проехать шестерёнкой.
Возникнет отпечаток, который легко замерить и изготовить на регулировочной трубе соответствующую разметку. Длина этой лесенки должна соответствовать максимальной высоте, на которую можно поднять сверло. Впрессовывайте ось с шестигранником и подшипниками в трубу с прорезями.
Подобная конструкция будет ходить вперёд и назад вертикально в стационарной трубе станины, когда происходит прокручивание шестерни. Одновременно осуществляется в горизонтальной плоскости вращение оси через ременную передачу. Станина выполняется из металлического уголка при помощи болтов. Всю конструкцию крепят на стену.
И напоследок запомните, что первый вариант сборки сверлильного станка является предпочтительным. Предложенный вторым вариант сборки может быть дополнен или улучшен. Однако и подобное упрощенное решение заслуживают внимания.