Самодельный сверлильный шпиндель. Как собирать самодельные настольные сверлильные станки? Создание основания под каркас

В широком перечне слесарных работ сверловка, пожалуй, является наиболее простой и доступной каждому операцией. Как правило, на производстве, сверлильные работы осуществляются при помощи различных сверлильных станков.

В зависимости от выполняемых задач это могут быть и самые обычные одношпиндельные агрегаты, и многофункциональные мультишпиндельные станки с числовым программным управлением.

Самодельные настольные сверлильные станки

Однако не будем отвлекаться на описание всевозможных промышленных сверлильных установок, тем более что домашнего мастера, для кого и предназначена данная статья, едва ли заинтересуют тонкости конструкции универсального вертикального сверлильно-расточного автомата. А вот конструкция простейшего самодельного сверлильного станка, который можно собрать из подручного материала в домашних условиях, заинтересует всякого «рукастого» мастера.

Для выполнения сверлильных работ в домашних условиях, в большинстве случаев, достаточно иметь обычную электродрель.

Однако при выполнении работ, требующих большой точности или высверливания множества отверстий малого диаметра, что особо актуально для радиолюбителей при изготовлении печатных плат, потребуется сверлильный станок, так как электродрель не обеспечит ни должной точности, ни качества сверления.

Безусловно, сегодня в любом специализированном магазине продается множество моделей различных станков, в том числе, и сверлильных, предназначенных для использования в условиях домашних мастерских. Однако, стоимость у них немалая, и далеко не каждый может позволить себе подобную покупку, тем более что при наличии определенных навыков и желания простейший сверлильный станок можно изготовить самостоятельно.

Наиболее распространенными типами самодельных сверлильных станков являются:

• Сверлильные станки на основе электродрели
• Сверлилные станки на основе асинхронного двигателя от бытовых электроприборов

Рассмотрим в общих чертах технологию изготовления каждого из этих станков.

Сверлильный станок на основе электродрели

Благодаря простоте изготовления сверлильные станки на основе электродрели наиболее часто можно встретить в домашних мастерских.

Вес электродрели небольшой, поэтому для изготовления вертикальной стойки не потребуется каких-либо особо прочных материалов, ее можно сделать даже из досок или древесно-стружечной плиты.

Конструкция сверлильного станка состоит из 4 основных элементов:

1. Основание (станина)
2. Вертикальная стойка или брус
3. Механизм подачи
4. Электродрель

К выбору основания станка, станине, следует подойти особо серьезно. Чем массивнее она, тем меньше вибрации будет ощущаться при работе. Если в вашем хозяйстве сохранился старый фотоувеличетель для проявки снимков, его можно после небольшой доработки приспособить в качестве основания со стойкой. В случае же, если ничего, что можно бы было приспособить в качестве станины со стойкой у вас не нашлось, этот элемент можно изготовить из мебельной плиты толщиной не менее 20 мм.

При креплении стойки к станине крайне важно получить прямой угол, так как от этого будет зависеть точность и качество сверления. К стойке при помощи шурупов следует закрепить две направляющие, вырезанные из металлических полос, по которым передвигается вверх и вниз колодка, к которой и крепится дрель. Колодку следует изготовить таким образом, чтобы с помощью металлических хомутов можно было плотно зажать дрель.

Для снижения вибрации, между корпусом электродрели и колодкой можно установить резиновую прокладку. Движение по вертикали колодки с дрелью осуществляется при помощи рычага. Для обеспечения удобства работы механизм подачи следует оснастить достаточно мощной пружиной, которая могла бы приводить в исходное положение колодку с дрелью. Один конец пружины будет упираться в колодку, а другой в неподвижный брус, который следует установить на стойке.

В случае если дрель не будет использоваться автономно, для большего удобства можно разобрать ее переключатель и установить кнопку включения-выключения непосредственно на станине.

Сверлильные станки на основе асинхронного двигателя

Во многих домашних мастерских найдутся различные электродвигатели, сохранившиеся после выработки ресурса электроприборов. Для изготовления сверлильного станка наиболее подходящим будет асинхронный электродвигатель, который устанавливается на стиральных машинах барабанного типа.

Следует сказать, что конструкция подобного станка значительно сложнее выше рассмотренной конструкции с использованием электродрели. Помимо прочего, мотор от стиральной машины довольно тяжелый, что создает повышенную вибрацию и требует обязательной установки мошной стойки.

Для уменьшения вибрации следует расположить двигатель как можно ближе к стойке или подобрать довольно увесистую, мощную станину.

Однако следует учесть, что при расположении двигателя близко к стойке, конструкция значительно усложняется, так как возникает необходимость установки шкивы с ременной передачей. При сборке следует по возможности, максимально точно подогнать все детали, так как от этого будет зависеть работоспособность станка.

Для изготовления конструкции шкивы потребуется:

1. Шестигранник
2. Стальное зажимное кольцо
3. Два подшипника
4. Два обрезка тонкой трубки, одна из которых с внутренней резьбой
5. Шестерня

Подвижную часть механизма можно изготовить из шестигранника, трубки соответствующего размера, зажимного кольца, подшипников, трубки с нарезной внутренней резьбой к которой будет крепиться патрон. Шестигранник является элементом передаточного механизма, на который надевается шкив.

Для обеспечения надежного соединения с шестигранником, на торцах трубки делаются глубокие надпилы. На трубку вбивается сжимающее кольцо и подшипники. Необходимо добиться того, чтобы элементы конструкции крепились друг к другу очень плотно, в противном случае, конструкция станет разрушаться от вибрации.

Для изготовления регулировочной системы станка потребуется труба с надпилами соответствующего размера и шестерня, зубья которой должны свободно проникать в надпилы на трубе. Чтобы не ошибиться с местами надпилов на трубе и их размером, следует на трубе раскатать пластилин и повести по ней шестерней. Длина трубы-лесенки должна соответствовать высоте, на которую необходимо поднимать патрон со сверлом. Ось с шестигранником впрессовывается в трубу с прорезями.

Описанная выше конструкция довольно сложна в исполнении, и, не будем лукавить, изготовить ее сумеет далеко не всякий. Поэтому, проще всего, при изготовлении станка с асинхронным двигателем, подобрать мощную стальную станину и собрать станок по аналогии с агрегатом с электродрелью. Правда, полностью избежать вибрации, в любом случае, не удастся, и рассчитывать на получение отверстий особо точного размера при использовании данного агрегата не приходится.

Безусловно, в этой статье указаны лишь общие принципы изготовления самодельных сверлильных станков, и она не может служить руководством к действию. Поэтому прежде чем приступить к сборке станка, рекомендуется ознакомиться с чертежами различных конструкций.

Помимо того, радиолюбителям, которые, как правило, высверливают в печатных платах отверстия крайне малого диаметра, рекомендуется собрать указанные конструкции в миниатюре, заменив электродрель микроэлектродвигателем. Вкупе с регулятором напряжения, микроэлектродвигатель позволит получать практически идеальные отверстия. Пример постройки такого станка можно увидеть ниже на фото.

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:

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.

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.

Каждый домашний мастер имеет в своем инструментальном арсенале множество различных приспособлений, позволяющих ему воплощать свои творческие задумки в жизнь. Здесь не только привычные всем наборы ключей, отверток, надфилей и напильников. Уважающий себя специалист обязательно обладает станочным оборудованием. Это приспособление для заточки режущего инструмента, небольшой по своим габаритам или металлу, фрезерный станок или циркулярная пила, сварочная установка. Изготовить сверлильный станок своими руками может даже начинающий домашний мастер.

Почему станок эффективнее дрели

Как правило, в домашних условиях при необходимости сверления отверстий используют ручную или электрическую дрель. Использование этих инструментов оправдано только в том случае, если нет особых требований к точности высверливаемого отверстия.

При попытке высверливания отверстий дрелью сверло может сместиться в сторону, в результате чего получится либо брак, либо изделие невысокого качества. Выполнить глубокое отверстие в строго вертикальном или строго горизонтальном направлении без станка вообще невозможно.

Очень трудно высверлить в каком-либо материале не сквозную дырку, а отверстие на заданную глубину (глухое отверстие) с применением дрели, так как этот инструмент не предусматривает использование в ходе сверления линейки. Сверлильный станок очень легко справится с подобной задачей .

При работе с мягкими материалами, такими как дерево или пластмасса, станок можно использовать для создания фрезерованных отверстий или выемок. Выполнить подобные операции дрелью невозможно.

Основные узлы

Независимо от сложности, обусловленной необходимостью решения тех или иных технических задач, каждый самодельный сверлильный станок содержит в своей конструкции следующие основные узлы:

• станина;
• электродвигатель;
• патрон для сверла;
• передаточный механизм;
• органы управления и измерительное оборудование.

Основным конструктивным элементом любого станочного оборудования является станина - массивный конструктивный узел, к которому крепятся все остальные детали. Как правило, в качестве станины используют массивную металлическую или деревянную плиту.

Патрон выполняет функцию держателя сверла, которое будет использовано в ходе сверления отверстий различных диаметров.

Электрический двигатель, получающий питание от бытовой сети, предназначен для создания вращающего момента и передачи его патрону через передаточный механизм.

Передаточный механизм позволяет уменьшать или увеличивать скорость вращения патрона при перестановке имеющегося в нем приводного ремня с одной пары шкивов на другую. Шкив для сверлильного станка можно взять от оборудования промышленного изготовления или сделать самостоятельно.

Органы управления - это кнопки включения/выключения электродвигателя, а также рычаг, посредством которого вращающееся сверло заглубляют внутрь обрабатываемой детали.

Измерительное оборудование представляет собой линейку, которая закреплена на вертикально движущейся части станка. При этом точка отсчета расположена на неподвижной части, а движущаяся совместно со сверлом вниз линейка указывает глубину высверливания глухого отверстия.

Способы изготовления

Оборудование может быть изготовлено из самых разнообразных исходных компонентов. Создаваемый станок может быть не универсальным, а узкопрофильным, например, для сверления отверстий в печатных платах. Исходя из этого этапы изготовления станка могут несколько различаться. Далее на примерах описан ход изготовления различных по конструкции и предназначению устройств в условиях домашней лаборатории.

Мини -сверлилка

Многие радиолюбители либо уже имеют, либо очень желают иметь в своей мастерской аппарат для сверления отверстий в платах. Зачем покупать в магазине дремеля, если можно создать мини-сверлильный станок своими руками? От своих традиционных аналогов настольный станок отличается миниатюрными габаритами, соответственно, все его детали также имеют небольшие размеры. Как правило, вес таких устройств не превышает 5 кг, станина - площадка 300х300 мм, высота около 250 мм.

Для сборки миниатюрного станочного оборудования потребуются такие комплектующие:

• несущая станина;
• стабилизирующее рамочное устройство;
• планка, предназначенная для перемещения рабочей головки;
• устройство амортизации;
• планка крепления электрического двигателя;
• электродвигатель;
• блок питания электродвигателя;
• переходные устройства и цанга.

Сборку миниатюрного станка для сверления отверстий в печатных платах нужно выполнять в следующей последовательности:

Самодельный мини - станок для радиолюбителя готов к эксплуатации .

Станок из дрели

Мастерам, которые конструируют и собирают мебель в домашних условиях, невозможно обойтись без специального станкового оборудования. Собрать простенький, но прекрасно справляющийся с возложенными на него функциями сверлильно - присадочный станок своими руками несложно даже в домашней мастерской.

Это можно сделать без покупки каких-либо специфических или дорогостоящих комплектующих. Для создания такого оборудования потребуется ручная или электрическая дрель промышленного изготовления, которую необходимо закрепить на самостоятельно изготовленной станине.

Прежде всего, следует подготовить необходимые инструменты и материалы:

• электрическая или ручная дрель;
• лист фанеры толщиной 10−12 мм, размерами 300х500 мм;
• деревянные бруски;
• шурупы по дереву или саморезы.

Порядок сборки станка состоит из следующих операций:

После подключения вилки электрической дрели к сети переменного тока самодельный станок готов к эксплуатации по назначению.

Вариантов множество. Можно сделать хороший станок из фотоувеличителя. В этом случае старое оборудование уже имеет готовую станину и вертикальную направляющую. Остается только закрепить каретку с электродрелью.

В основе рулевая рейка

Безусловно, оборудование для сверления отверстий на основе электрической дрели - это оригинальное, эффективное и простое решение проблемы. Однако, как поступать в ситуации, когда дрель понадобится в качестве отдельного инструмента, разбирать станок или покупать вторую дрель?

Чтобы не утруждать себя ответом на эти вопросы, можно принять следующее решение - изготовить самодельный сверлильный станок из рулевой рейки автомобиля. Для изготовления этого оборудования необходимо подготовить следующие материалы:

В ходе создания станка потребуется сварочное оборудование и токарный станок.

Создавая устройство из рулевой рейки, необходимо строго придерживаться следующего порядка выполнения работ:

Устройство собственного изготовления, собранное на рулевой рейке легкового автомобиля, готово к пробному пуску.

Необходимый в условиях домашней лаборатории инструмент, каким является станок для сверления отверстий, можно и нужно делать самостоятельно. Это позволит не только сэкономить деньги, но и подтолкнет мастера к созданию оборудования, которое будет максимально полно соответствовать его требованиям к качеству выполняемых работ, а также позволит эффективно воплотить в жизнь все творческие решения.

При произведении столярных и слесарных работ обычно используется соответствующий инструмент, разработанный под выполнение конкретных задач. Однако бывают такие ситуации, когда намного удобнее и проще использовать специальные станки. Они позволяют оптимизировать процесс и экономить время при однотипной работе. Поэтому вопросы о том, как изготовить сверлильный станок из дрели, очень часто возникают у современных мастеров.

Необходимость или роскошь

Прежде всего, стоит сказать о том, что пользоваться таким приспособлением очень удобно при изготовлении отверстий в небольших горизонтальных плоскостях. Оно практически полностью избавляет сверло от люфта, который обязательно возникает при ручной работе. Даже небольшой из дрели значительно повышает точность проделанного отверстия, минимально снижая погрешность. Также подобное оборудование очень сильно экономит время и силы, если необходимо частое использование или монотонная работа.

Практически все предприятия, на которых выполняются слесарные работы, оснащаются такими агрегатами. Дело в том, что проведенные исследования в области охраны труда показали увеличение продуктивности и повышения качества при их использовании. Некоторые из них приобретают даже сверлильный станок на магнитной подошве, чтобы оптимизировать производство на больших плоскостях без применения дорогостоящего оборудования.

Почему дрель?

В настоящее время существует масса конструкций для создания такого оборудования в домашних условиях. Однако большинство специалистов рекомендует изготавливать сверлильный станок из дрели. Это связано с тем, что данный инструмент уже полностью содержит в себе все необходимые узлы и агрегаты, и их не придется приобретать отдельно. При этом фиксация на конструкции выполняется так, чтобы можно было легко снять дрель для самостоятельной работы. В итоге мы не теряем инструмент, который можно использовать самостоятельно.

Материалы

Для того чтобы создать сверлильный станок из необходимо приобрести сам инструмент. Его подбирают в соответствии с параметрами, которые должно будет иметь готовое устройство. При этом специалисты советуют обращать внимание на изделия, имеющие собственный небольшой люфт. В противном случае целесообразность использования его для работы ставится под сомнение. Также могут понадобиться:

• Направляющие. В качестве них используют системы, применяемые в мебельном производстве, или же металлические планки.
• Станина. Чаще всего ее делают из металлической плиты или же деревянного короба, на который крепят магниты или балласт для утяжеления.
• Крепеж. Когда делают сверлильный станок из дрели своими руками, то сразу подбирают муфты или зажимы, подходящие для фиксации конкретного инструмента.
• Древесина или металлические конструкции - в зависимости от того, из какой материал предстоит обрабатывать.
• Пружина, необходимая для реализации обратного хода.
• Если будет создаваться сверлильный станок на то понадобятся и сами магниты.

Инструмент

В данном случае подбор используемого инструмента зависит от материала для создания каркаса. Однако сразу стоит отметить, что уголок для измерения соединения элементов под 90 градусов будет необходим в любом случае. Даже мини-сверлильный станок при своем изготовлении требует соблюдения большой точности, поскольку это впоследствии отразится на качестве изготавливаемых отверстий.

Чертеж

Прежде всего нужно определиться с конструкций конечного изделия и материалом ее изготовления. Однако не нужно придумывать слишком сложные технические решения или дорогостоящие узлы. Типовой чертеж сверлильного станка из дрели довольно прост. Он предполагает создание прочной и устойчивой станины, на которой крепят вертикальный штатив с подвижной кареткой. Учитывая это, особое внимание стоит уделить реализации перемещения дрели в вертикальной плоскости, хотя использование уже готовых направляющих сильно упрощает этот процесс. Если в качестве каркаса использовать подставку микроскопа, фотоувеличителя или пресса, то чертеж будет основан на их базе, а весь процесс изготовления сильно упрощается.

Станина и штатив

Даже мини-сверлильный станок нуждается в устойчивом основании. Оно не только должно удерживать всю конструкцию, но может оснащаться различными элементами для фиксации инструментов или других приспособлений. Продумывая устройство сверлильного станка, стоит прислушаться к советам специалистов. Многие мастера рекомендуют создавать эти устройства из древесины. Поэтому для станины используют деревянный каркас в виде небольшого ящика. На нем располагают посадочные места для установки тисков или других конструкций. Если изделие планируется использовать на больших поверхностях, то станину делают из цельной плиты с отверстием под сверло. Так можно реализовать принцип сверления насквозь.

Практически любое устройство сверлильного станка предполагает установку вертикального штатива под углом в 90 градусов к станине. Поэтому в работе очень важно использовать точный Также нужно произвести надежную фиксацию штатива с использованием дополнительных креплений в виде уголков.

Если работы предполагают под определенным углом, то можно заранее сделать определенные приспособления, которые будут крепиться на станине. Чаще всего в таких случаях используют уже готовые шаровые тиски с регулируемым углом наклона.

Создание механизма перемещения

Когда изготавливают самодельный сверлильный станок из дрели, то данному этапу необходимо уделить особое внимание. Дело в том, что вертикальный ход должен быть мягким, без перекосов, люфта или смещений. Учитывая это, профессиональные мастера рекомендуют в работе использовать уже готовые направляющие, которые можно взять с других устройств. Также можно применять системы, изготовленные для выдвижения ящиков у корпусной мебели. Они достаточно надежны и могут выдерживать большие нагрузки.

Установку направляющих производят прямо на штатив или специальные планки, прикрепленные к нему. В данной работе очень важно использовать измерительный инструмент, поскольку эти элементы нужно располагать также под углом в 90 градусов по отношению к станине и параллельно друг другу. Не следует допускать даже небольших перекосов или смещений.

Вторую часть направляющих фиксируют на специальную каретку, где и будет установлена сама дрель. Ее изготавливают из древесины и подгоняют под размеры исходного инструмента. Также на каретку крепят небольшую ручку, при помощи которой оператор будет контролировать процесс перемещения.

Для реализации возвратного движения и облегчения управления ходом каретки на станок устанавливают пружину. Один ее конец фиксируют наверху штатива, а второй - монтируют на подвижный механизм. При этом сразу проверяют уровень ее натяжения, который при необходимости можно изменить путем урезания витков или их растягивания. Однако такую настройку лучше всего производить под нагрузкой, а значит, ее выполняют только после фиксации на каретке дрели. Некоторые мастера рекомендуют делать пружину съемной, ее можно было извлекать после работы. Так она не будет растягиваться и слабеть.

Фиксация дрели

Обычно инструкции, рассказывающие, как сделать сверлильный станок из дрели, рекомендуют создавать специальные крепежные системы, с которыми в итоге очень сложно работать. Однако если инструмент подобран правильно, то его можно зафиксировать с использованием обычных сантехнических хомутов, используемых при создании соединения шлангов с трубами. При этом потребуется внести определенные изменения в форму каретки или даже слегка подправить корпус дрели.

Очень важно, чтобы инструмент был закреплен плотно и перемещался в зажиме. Поэтому еще на стадии изготовления каретки ему практически не оставляют свободного пространства, ограничивая со всех сторон конструкционно. Фактически сама каретка представляет собой своеобразное ложе для дрели, в котором она будет сидеть очень плотно. Дополнительные же элементы нужны лишь только для надежности фиксации. Такой подход сильно упростит конструкцию и позволит быстро извлекать инструмент при необходимости.

Вывод

Учитывая материал, изложенный выше, можно сделать вывод о том, что сверлильный станок из дрели можно изготовить самостоятельно и без больших финансовых затрат. При этом конечное изделие будет максимально адаптировано к выполнению конкретных технических задач сможет удовлетворить соответствующие запросы конечного пользователя. Однако стоит учитывать и тот факт, что заводские конструкции обычно обладают меньшей погрешностью и способны выполнять точные работы с минимальным допуском. Поэтому такие устройства обычно подходят для частного использования или же в небольших мастерских, где не требуется создавать отверстия высокой точности.

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.

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 , 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.

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 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.

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.

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.

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)

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.

Несущим элементом конструкции 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.

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 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.

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.

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.