Подготовка к работе
Прежде чем приступить к работе, нужно продумать последовательность всех технологических операций при изготовлении самодельного станка, спланировать технологию изготовления, определиться с будущими материалами и инструментом, который понадобится в процессе работы.
Инструмент
Для изготовления станка из дрели или шуруповерта потребуется следующий инструмент:
- Циркулярная пила или распиловочный станок.
- Электролобзик.
- Углошлифовальная машинка (УШМ или просто «болгарка»).
- Дрель или шуруповерт.
- Шлифовальный станок.
- Различный ручной инструмент: молоток, отвертка, струбцины, корончатое сверло по дереву (или просто «коронка»), угольник, разметочный карандаш и пр.
Материал и комплектующие
Для изготовления станка своими руками потребуется следующие материалы и комплектующие:
- Фанера 15 мм.
- Доска сосновая, массив;
- Мебельные направляющие для ящиков;
- Втулка;
- Мебельная футорка;
- Крыльчатая гайка;
- Крепеж: болт М6, саморезы различной длины.
Основные конструктивные элементы
Конструкция сверлильного станка из шуруповерта состоит из следующих основных элементов:
- Основание:
- Вертикальная рама;
- Шпиндельная коробка;
- Платформа (горизонтальная опора);
- Сверлильный стол;
- Крепление дрели (шуруповерта), использующиеся в качестве электромотора и шпинделя;
- Дрель (шуруповерт);
- Механизм подпружинивания и рукоятка подачи сверла.
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.
2 Подбор подходящих элементов
Собирать самодельный станок приходится их подручных средств, поэтому выбору отдельных деталей для конструкции надо уделить серьезное внимание. В первую очередь подбирают материал для станины
В легких станках, типа агрегатов для печатных плат, станину можно делать даже из прочного дерева, предварительно укрепив ее стальной пластиной и резиновыми ножками. Но так как мы рассматриваем куда более серьезный агрегат, то и подходить к его сборке надо по-другому
В первую очередь подбирают материал для станины. В легких станках, типа агрегатов для печатных плат, станину можно делать даже из прочного дерева, предварительно укрепив ее стальной пластиной и резиновыми ножками. Но так как мы рассматриваем куда более серьезный агрегат, то и подходить к его сборке надо по-другому.
Идеальным будет вариант, если вам удастся прикупить мобильную или же снять старую станину с древнего настольного станка. Тут уже смотрите по своим возможностям.
Для станка понадобится внутренний стержень с зубьями
Основная стабилизирующая рейка выполняется из уголка или швеллера. Его толщина должна быть не меньше чем 3 мм. Только такая деталь способна выдерживать нагрузки, не даст вибраций и люфта.
Держатель под рабочий механизм делают тоже из стали. Тут уже подбор ведется в зависимости от самого двигателя, который намереваются использовать. Его рассмотрим чуть позже.
При вращении рулевая рейка может поднимать или опускать зафиксированный на ней механизм. Причем манипуляции ведутся очень тщательно, вплоть до миллиметра. Плюс, на многих рулевых рейках есть возможность ослабления или усиления напряжений, что приводит к возможности тонкой регулировки ее работы.
Ручки желательно снимать с готовых станков, но можно создавать и самостоятельно. Точно так же при необходимости рекомендуется пользоваться производственными патронами и втулками. Благо, достать их очень легко.
2.1 Подбор рабочего механизма
Что интересно, рабочий механизм в самодельном сверлильном станке может быть не только традиционным, но и существенно упрощенным. Речь идет о замене двигателя и блока питания уже готовой дрелью или агрегатом для сверления бетона, металла и т.д. Эти переносные инструменты имеют практически те же габариты, что и обычная дрель. Однако их мощность позволяет сверлить металл без какого-либо серьезного сопротивления.
Все что от вас требуется в такой схеме, это прикрепить дрель несколькими скобами, предварительно зафиксировав ее в правильном положении. Она должна быть направлена полностью перпендикулярно к основанию станка.
Если рассматривается схема станка из рулевой, то здесь использование дрели даже предпочтительнее. Да и времени на его сборку у вас уйдет гораздо меньше.
Устройство крепления дрели к раме станка
Второй вариант – установка асинхронного двигателя от какого-то электроприбора. Тут уже при сборке своими руками придется повозиться подольше. Но в общем, технология остается все той же.
2.2 Этапы сборки самодельного станка из рулевой
Обратимся же непосредственно к технологии сборки станка. За основу возьмем схему с использованием рулевой от автомобиля ВАЗ и готовой дрели, которую надо только зафиксировать и правильно подключить.
Этапы работы:
- Разбираемся со станиной, монтируем ее в правильном положении.
- Растачиваем в станине пазы и отверстия под будущие тиски.
- Монтируем основную рейку из уголка или швеллера.
- Крепим к ней рулевую.
- Монтируем на рулевую ручки, регулируем ее ход.
- Устанавливаем на верхнюю часть рулевой крепления под дрель.
- Монтируем дрель в правильном положении, регулируем угол ее наклона.
- Окончательно фиксируем рабочий механизм.
- Подводим все провода, дотягиваем болты, тестируем систему.
Как видите, ничего сложного в этом деле нет.
Сверлильный станок из рулевой рейки и дрели
Существенно упрощается процесс за счет использования уже готовых решений, таких как дрель и рулевая. По сути, вам нужно только собрать их все воедино и убедиться в том, что сборка прошла правильно.
2.3 Отличия при сборке станка с асинхронным движком
Если же вы собираетесь использовать отдельный движок, то здесь уже придется немного подумать. Сам по себе движок хоть и создает усилия, но их еще надо как-то передать.
Часто движки в таком случае монтируют параллельно рулевой, а сам механизм устанавливают с другой стороны. Передача усилий ведется за счет стандартного механизма из двух колес и ремня. Шпиндель на валу можно брать заводской, к нему же подводят патрон и все остальные детали.
Также движку наверняка потребуется отдельный блок питания, который располагают на станине или возле нее. Да и всю конструкцию лучше будет скрыть под металлическим или деревянным корпусом. Дабы избежать возможного засорения, поломок или несчастных случаев.
Варианты сборки станка
В средствах массовой информации самодеятельные домашние мастера публикуют большое множество различных самодельных сверлильных станков. Оптимальные варианты сборки оборудования по сложности изготовления и затратам:
- Пружинная.
- На основе рулевой рейки.
- С ременной передачей.
- Мини станок.
Пружинная
Пружина играет основную роль возвратного механизма перемещения сверла. Для изготовления пружинного узла и всего станка потребуются следующие инструменты и материалы.
Инструменты
- электросварочный блок, работающий от бытовой электросети;
- электродрель;
- тиски;
- трубогиб;
- монтажный инструментарий – пассатижи, гаечные ключи, отвёртки, молоток и прочее;
- угловая машинка;
- шлифмашинка.
По какой цене можно купить сверлильный станок – обзор актуальных предложений
Сверлильные станки продаются в магазинах электрического инструмента и различного оборудования, торговых организациях, занимающихся строительными и товарами для авто ремонта, поэтому при необходимости купить сверлильный станок не составит труда любому заинтересованному потребителю.
Вертикально-сверлильный станок настольного исполнения
Производители предлагают к реализации различные виды сверлильных станков:
- радиально-сверлильные – работа осуществляется путём перемещения шпинделя с установленным в нём сверлом;
- вертикально-сверлильные – сверло закреплено жёстко, а перемещается обрабатываемая заготовка;
- горизонтально-сверлильные – используются при обработке длинномерных изделий;
- многошпиндельные – оснащённые несколькими шпинделями.
По способу установки подобное оборудование бывает напольного и настольного исполнения, а по степени автоматизации – ручного, полуавтоматического и автоматического действия. В связи с тем, что при самостоятельном изготовлении, как правило, конструируются вертикально-сверлильные станки настольного типа, то для сравнения в следующей таблице средняя стоимость подобного оборудования заводского производства.
| Модель | Основные характеристики | Стоимость (по состоянию на май 2021 г.), в рублях |
| «ЭНКОР Корвет-45» |
| 6 500 |
| «ЗУБР ЗСС-350» |
| 6 600 |
| «JET JDP-8L» |
| 8 200 |
| «EINHELL BT-BD 501» |
| 8 900 |
| «BOSCH PBD 40» |
| 23 000 |
Стоимость оборудования зависит от технических характеристик и бренда производителя, что позволяет выбрать нужную модель в заданном ценовом диапазоне. В таблице приведена цена по состоянию на II квартал 2021 года.
Устройство сверлилки
Фантазия непременное условие любого творческого успеха, но в машиностроении она бесполезна без точных расчетов и сверки с проверенными опытом решениями. История станкостроения насчитывает тысячелетия – лучковые токарные и сверлильные станки с ножным приводом использовались уже в конце каменного века. По теме этой статьи проверенный образец – настольный вертикально-сверлильный станок промышленного образца. По нему и будем сверяться, выбирая и решая, как лучше сделать сверлильный станок собственноручно: в эксплуатации находятся единичные экземпляры сверлилок, которым перевалило за 100, и точность они до сих пор держат.
Устройство настольного вертикально-сверлильного станка показано на рис.:
Устройство настольного вертикально-сверлильного станка
Его основные модули станина, колонна, консоль и стол для детали. Составные части основных узлов слегка выделены цветом, а их компоненты цветами поярче. Простейший стол (не считая деревянного чурбака) – тиски. Стол поворотно-сдвижной позволяет кроме сверловки производить также некоторые фрезеровочные операции. Станина как правило наглухо крепится к верстаку или др. надежной опоре.
Винтовой зажим — фиксатор консоли сверлильного мини-станка
В работе консоль при помощи подъемно-поворотного механизма ползуна устанавливают в требуемом положении сообразно размерам и конфигурации обрабатываемой детали, и фиксируют. Подача шпинделя на рабочий ход осуществляется отдельным механизмом подачи. В любительских и промышленных для домашнего пользования конструкциях подъемно-поворотный механизм это чаще всего рука оператора, а фиксатор – винтовой зажим ползуна, см. рис. справа; по ТБ то и другое допустимо. Но что непременно должно быть в конструкции сверлильного станка по требованиям тех же ПБ, так это отбойное устройств или просто отбойник: если бросить рукоять подачи, шпиндель или каретка вместе с ним должны автоматически отскочить вверх до упора. В домашних сверлилках отбойник чаще всего пружина, установленная в подходящем месте, см. далее.
Варианты и методики для создания хорошего сверлильного станка
На промышленных предприятиях и в цехах с большими объемами повторяющихся процедур, связанных с обработкой материалов, не обойтись простыми конструкциями.
Это обеспечено тем, что в ходе выполнения сверлильных мероприятий подвергаются механической обработке материалы с различной плотностью и твердостью.
Чтобы собрать качественный и производительный станок для сверления отверстий можно выбрать разные варианты, к наиболее распространённым из них относятся следующие:
- станок для сверления из профессиональной дрели с надежной и устойчивой подставкой;
- оборудование с асинхронным двигателем и возможностью установки сверл разного диаметра.
Отличающиеся по конструкции вертикальные и горизонтальные станки для сверления, изготовленные собственноручно, позволяют работать с разными материалами.
Используя оба варианта можно значительно сэкономить средства, не тратя их на приобретение дорогого станка заводского производства, который не так часто будет эксплуатироваться.
Заготовки для работы
Рассматриваемый вариант намного сложнее предыдущего, поэтому требует тщательной подготовки. Проверьте наличие всех необходимых материалов:
- Плита для станины из любого материала (это может быть сталь, дерево или даже текстолит);
- Деревянный брус с сечением 40-60×40-60×500-600. Можно заменить брус на стальную трубку, главное, чтобы диаметр совпадал с примерным значением в 35 миллиметров, а погрешность значения не превышала пяти миллиметров;
- Пружина;
- Ходовой винт с параметрами Тr16×2, L = 200 мм;
- Стальной лист с примерной толщиной около пяти миллиметров;
- Кронштейн для ходового винтика;
- Маховик для винта;
- Блок приводных шкивов;
- Электрический двигатель;
- Блок с конденсаторами;
- Блок с ведомыми шкивами;
- Пружина возвратного типа для шпинделя;
- Клиновой ремень;
- Приспособление выключателя;
- Кабель сетевого типа с вилкой для использования розетки;
- Рычаг;
- Патрон для сверла;
- Различные расходные материалы для креплений – винтики и гайки.
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.
Выбираем станину
Станину для дрели (которые продавцы почему-то упорно именуют стойками) нужно выбирать не по – не «китай»); сейчас на рынке и «немецкого китая» полно, не говоря уже об изделиях постсоветских государств. Нужно проверить конструкцию.
Первое – образцы с пластиковыми не капроновыми вкладышами подшипников скольжения отбраковываются однозначно: биение и увод сверла более чем на 0,5 мм появятся уже на 10-й – 20-й «дырке» и далее будут увеличиваться. Второе – люфт консоли. Берем ее за дальний конец, покачиваем вверх-вниз и в стороны при зажатом фиксаторе. Заметной «болтушки» быть не должно (тактильное чувство нетренированного человека ощущает биение 0,4-0,5 мм).
Далее – осмотр конструкции, см. рис. ниже. Для обычной сверловки подойдет показанная на поз. 1. Идеальный вариант – на поз. 2: цанговый зажим дрели, смещение колонны вбок уменьшает вибрацию консоли на порядок, а повернув ее вбок на 45 градусов, можно фрезеровать от руки с точностью «как умеешь» деталь на штатном не сдвижном столе, сняв пару креплений стола, т.к. при этом его смещение вручную относительно горизонтальной рабочей оси консоли будет линейным.
Как выбрать станину (стойку) для дрели
А вот образчик на поз. 3 не берите ни в коем случае. Во-первых, воротник его колонны низкий и ее крепление ненадежно. Во-вторых, продольные пазы под стол облегчают ручную фрезеровку «как получится», но, в отличие от диагональных, не гасят вибрации станины. Более того, они будут концентрироваться, где показано стрелками (прилив под колонну сделан слишком узким) и оттуда прямиком пойдут в колонну и стол.
Что дешевле?
Чертежи шпинделя настольного сверлильного станка
Допустим, цена на понравившуюся станину вас не устраивает. Или дрель если «ломовая», с ударным механизмом, бывшая в работе по строительным конструкциям и биение патрона видно на глаз. Тогда первым делом выясняем, если и в пределах досягаемости мастер, владеющий токарным станком повышенной точности (не грубее 0,02 мм). Что, между прочим, не факт – станок повышенной точности стоит очень дорого и на потоке расхожих заказов никогда не окупается. Но, положим, нашелся. Берем чертежик на рис. справа, идем к нему и спрашиваем, сможет ли он выточить это из стали не хуже 30ХГСА, и сколько возьмет за работу. «Это» – чертежи шпинделя настольной сверлилки. Остальные ее детали можно выточить на обычном станке, или найти в развалах на железном базаре либо у себя в хламе. Скорее всего, окажется, что купить станину + стол дешевле, а если прикинуть расходы на остальное, то, возможно, обрисуется и дрель повышенной точности. В продаже такие бывают; их можно узнать по отсутствию ударного механизма и воротнику специально для установки в станину: на него надета точеная стальная манжета.
Конструкции на основе фотоувеличителей
Стойку и каретку для самодельного станка возможно изготовить на основе советского фотоувеичителя. Фотоувеличитель уже внешним видом напоминает сверлильный станок. Достаточно его оснастить двигателем от дрели, шуруповерта или миксера требуемой мощности чтобы начать работать.
Перед сборкой необходимо снять все лишние детали: лампы, кожухи и т.д. При желании на основании можно установить самодельный столик для более удобного сверления деталей.
Плюсы основания из фотоувеличителя:
- реализованная на заводе возможность перемещения будущей каретки с электродрелью в вертикальной плоскости;
- возможность легкого зажима кронштейна на необходимой высоте;
- стойка обеспечивает перпендикулярность сверла относительно стола;
- сверлильный станок из фотоувеличителя получается полностью разборный и легко транспортируется;
- конструкция получается дешевой, большинство материалов для станка собирается из скопившегося в гараже барахла.
Изготовление домашних сверлильных станков своими руками не только позволяет сэкономить на покупке оборудования, но также развивает инженерное и творческое мышление.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Самым распространенным сверлильным станком можно считать, тот который выполнен из обыкновенной или электродрели. В таком станке дрель можно разместить как стационарно, так и сделать ее съемной. В первом случае кнопку включения можно перенести на сверлильный станок для большего удобства, во втором – дрель можно снимать и использовать как отдельный инструмент.
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.
Оцените сложность работ по чертежам, которые мы даём в этой статье.
Устройство сверлильного станка с двигателем от бытовой техники
Для ознакомления с конструкцией приведём сборочные чертежи и деталировку, а также характеристики сборочных единиц в спецификациях.
Чертёж сверлильного станка с двигателем
Детали и материалы для изготовления станка приведены в таблице:
Таблица 1
| Поз. | Деталь | Характеристика | Описание |
| 1 | Станина | Плита текстолитовая, 300×175 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 | Консоль привода | 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 | Блок ведомых шкивов | Дюралюминиевый круг, Ø 98 мм | |
| 18 | Ограничительный стержень возвратной пружины | Винт М5 с пластмассовым грибком | |
| 19 | Возвратная пружина шпинделя | L = 86, 8 витков, Ø25, из проволоки Ø1,2 | |
| 20 | Разрезной хомут | Дюралюминиевый круг, Ø 76 мм | |
| 21 | Шпиндельная головка | см. ниже | |
| 22 | Консоль шпиндельной головки | 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 |
Консоль привода
Четырёхручьевый блок ведущих приводных шкивов
Блок ведомых шкивов
Ограничительный стержень возвратной пружины
Разрезной хомут
Консоль шпиндельной головки
Шпиндельная головка обеспечивает и поступательное и вращательное движение. Она смонтирована на собственной базе — дюралюминиевой консоли.
Чертёж шпиндельной головки
Детали и материалы для изготовления шпиндельной головки приведены в таблице:
Таблица 2
| Поз. | Деталь | Характеристика |
| 1 | Шпиндель | Стальной круг Ø 12 мм |
| 2 | Ходовая втулка | 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 | Стопор ходовой втулки | Специальный винт М6 с рифлёной кнопкой |
| 8 | Гайка | Низкая гайка М12 |
| 9 | Стационарная втулка | Стальной круг Ø 50 мм или труба Ø 50х11 мм |
| 10 | Подшипник | Радиальноупорный |
| 11 | Разрезное стопорное кольцо | |
| 12 | Концевая переходная втулка | Стальной круг Ø 20 мм |
Шпиндель
Ходовая втулка
Стопор ходовой втулки
Стационарная втулка
Концевая переходная втулка
Сверлильная головка в собранном виде
Сверлильный станок собран
Электрическая схема зависит от вида двигателя.
Простая электрическая схема для заводского станка 2М112
