Электродрель
Рынок электроинструментов предлагает покупателю широкий ассортимент дрелей как отечественного, так и импортного производства. Продукция отечественных предприятий занимает небольшой сегмент по сравнению с хлынувшим потоком электротоваров из Китая. Импортная техника, в основном, представлена лицензионными моделями известных фирм-производителей.
Следует заметить, что электроинструмент в подавляющем большинстве представляет продукт высокого качества, за редким исключением.
Для сверлильного станка годятся дрели, которые рассчитаны только на сверление без всяких дополнительных ударных устройств. Вставлять в станок дрель-перфоратор – это большая роскошь, поэтому для силового оборудования достаточно будет установить дрель с минимумом опций – таких, как:
- регулировка количества оборотов;
- реверс;
- фиксатор кнопки включения.
Как устроен станок для сверления отверстий в печатных платах
От классического сверлильного оборудования станок для формирования отверстий в печатных платах отличается миниатюрными размерами и некоторыми особенностями своей конструкции. Габариты таких станков (в том числе и самодельных, если для их изготовления правильно подобраны комплектующие и их конструкция оптимизирована) редко превышают 30 см. Естественно, и вес их незначительный – до 5 кг.
Конструкция самодельного сверлильного станка
Если вы собираетесь изготовить сверлильный мини-станок своими руками, вам необходимо подобрать такие комплектующие, как:
- несущая станина;
- стабилизирующая рамка;
- планка, которая будет обеспечивать перемещение рабочей головки;
- амортизирующее устройство;
- ручка для управления перемещением рабочей головки;
- устройство для крепления электродвигателя;
- сам электрический двигатель;
- блок питания;
- цанга и переходные устройства.
Чертежи деталей станка (нажмите для увеличения)
Чертеж консоли станка
Разберемся в том, для чего предназначены все эти узлы и как из них собрать самодельный мини-станок.
Особенности оборудования для сверления отверстий в печатных платах
Станок для сверления печатных плат – это одна из разновидностей сверлильного оборудования, которое, учитывая очень небольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, относится к категории мини-устройств.
Любой радиолюбитель знает, что печатная плата – это основание, на котором монтируются составные элементы электронной или электрической схемы. Изготавливают такие платы из листовых диэлектрических материалов, а их размеры напрямую зависят от того, какое количество элементов схемы на них необходимо разместить. Любая печатная плата вне зависимости от ее размеров решает одновременно две задачи: точное и надежное позиционирование элементов схемы относительно друг друга и обеспечение прохождения между такими элементами электрических сигналов.
В зависимости от назначения и характеристик устройства, для которого создается печатная плата, на ней может размещаться как небольшое, так и огромное количество элементов схемы. Для фиксации каждого из них в плате необходимо просверлить отверстия. К точности расположения таких отверстий относительно друг друга предъявляются очень высокие требования, так как именно от этого фактора зависит, правильно ли будут расположены элементы схемы и сможет ли она вообще работать после сборки.
Сверление отверстий в фольгированном гетинаксе на самодельном станке
Сложность обработки печатных плат состоит еще и в том, что основная часть современных электронных компонентов имеет миниатюрные размеры, поэтому и отверстия для их размещения должны иметь небольшой диаметр. Для формирования таких отверстий используется миниатюрный инструмент (в некоторых случаях даже микро). Понятно, что работать с таким инструментом, используя обычную дрель, не представляется возможным.
Все вышеперечисленные факторы привели к созданию специальных станков для формирования отверстий в печатных платах. Эти устройства отличаются несложной конструкцией, но позволяют значительно повысить производительность такого процесса, а также добиться высокой точности обработки. Используя сверлильный мини-станок, который несложно изготовить и своими руками, можно оперативно и максимально точно сверлить отверстия в печатных платах, предназначенных для комплектации различных электронных и электротехнических изделий.
Сверлильный станок из старого микроскопа
Достоинства и недостатки самодельной стойки
Самодельная стойка для дрели обладает рядом достоинств, к наиболее значимым из которых следует отнести следующие:
- изготовление такого станка для сверления стоит значительно дешевле, чем приобретение серийной модели подобного приспособления;
- сделать такой штатив для дрели можно из подручных средств, используя комплектующие от старой и неиспользуемой техники, которые всегда удастся найти в любом гараже или домашней мастерской;
- чертежи подобных устройств различных конструкций и даже видео инструкции по их изготовлению находятся в открытом доступе, найти их не составит особого труда;
- при желании всегда можно создать станок из дрели собственной конструкции, который по своим характеристикам и удобству использования будет превосходить все имеющиеся модели.
Простейшую заводскую стойку китайского производства можно купить весьма недорого (от 1200 рублей), но ее функционал и качество удовлетворят далеко не всех мастеров — уж слишком часто поступают жалобы на существенный люфт у бюджетных моделей
Но, конечно, самостоятельное изготовление приспособления для закрепления дрели имеет и свои недостатки, к которым надо отнести следующие:
- для того чтобы изготовить некоторые детали таких стоек, требуется использование токарных станков, сварочного и другого оборудования, что, естественно, повышает их стоимость;
- по причине того, что конструктивные элементы подобных устройств для сверления подогнаны не слишком качественно, в них часто возникает люфт, а это негативно отражается на точности и качестве выполняемой с их помощью обработки;
- самодельная стойка для дрели достаточно ограничена в своих функциональных возможностях, с ее помощью, к примеру, нельзя выполнять отверстия, расположенные под углом.
Электродрель
Рынок электроинструментов предлагает покупателю широкий ассортимент дрелей как отечественного, так и импортного производства. Продукция отечественных предприятий занимает небольшой сегмент по сравнению с хлынувшим потоком электротоваров из Китая. Импортная техника, в основном, представлена лицензионными моделями известных фирм-производителей.
Следует заметить, что электроинструмент в подавляющем большинстве представляет продукт высокого качества, за редким исключением.
Для сверлильного станка годятся дрели, которые рассчитаны только на сверление без всяких дополнительных ударных устройств. Вставлять в станок дрель-перфоратор – это большая роскошь, поэтому для силового оборудования достаточно будет установить дрель с минимумом опций – таких, как:
- регулировка количества оборотов;
- реверс;
- фиксатор кнопки включения.
Устройство механизма подачи дрели на станке.
При помощи этого механизма дрель может перемещаться вертикально вдоль стойки, она может быть:
- Пружинной;
- Шарнирной;
- Схожей с винтовым домкратом.
В зависимости от выбранного механизма, нужно будет делать стойку.
На фото схемах и чертежах показаны основные типы конструкций самодельных сверлильных станков, на которых применяется дрель.
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.
Самодельный станок из дрели с шарнирным бес пружинным 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.
Самодельный сверлильный станок из автомобильного домкрата и дрели.
Каретка выполнена из мебельных направляющих.
Мини-станок из списанного микроскопа.
Основание и стойка из старого фотоувеличителя для самодельного сверлильного станка.
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.
Читать также: Лазерный излучатель для резки металла
Простые конструкции самодельных стоек для сверлильного станка
Мы подобрали для вас простые в изготовлении, но интересные на наш взгляд конструкции стоек для самодельных сверлильных станков на основе электродрели.
Такая деревянная стойка может успешно функционировать и без рычага, а подъем и опускание инструмента производится либо за ручку самого инструмента, либо за верхнюю часть короба, в котором он закреплен.
Интересна конструкция, в которой система из 2-х рычагов заменена 1-м с продольным пазом, по которому перемещается упорный винт.
Продуктивен метод комбинации материалов для стоек, позволяющих превратить электродрель в сверлильный станок. Так, основной материал для их изготовления – дерево, но наиболее изнашиваемые узлы выполняются из металла, что радикально удлиняет срок службы всего приспособления.
Интересна конструкция с использованием в качестве направляющих выпускаемых промышленно мебельных полозьев:
Высокая точность их исполнения практически не имеет люфтов.
Значительно упрощается процесс создания стойки для электродрели, если в вашем распоряжении имеется фотоувеличитель любой модели. Вряд ли когда-нибудь он сможет послужить вам по прямому назначению, а вот сверлильный станок из него получится отличный. Ведь он уже имеет в своей конструкции и направляющие, и зубчатую рейку для перемещения по ним довольно тяжелой головки, вместо которой и следует навесить держатель для дрели.
Не менее продуктивен вариант переделки в стойку сверлильного станка старых реечных волговских или жигулевских домкратов. Ведь вам не потребуется вся их высота для нормальной работы такого приспособления, а только небольшой промежуток винта.
Для этого достаточно лишь слегка доработать подъемный рычаг, в котором закрепить дрель, и упорную площадку.
А вот и видео:
Еще проще можно поступить, жестко закрепив дрель в верхней части такого домкрата, а на рычаге разместить рабочий столик. Не опускать дрель для сверления, а поднимать саму заготовку, тем более что нижняя часть винта в таких домкратах наименее изношена.
Да и вообще, этот же принцип можно применить для довольно больших и мощных дрелей, любым способом надежно закрепленных на мощной стойке будущего станка неподвижно. А изготовить небольшой подъемный столик можно по образу и подобию показанного в видеоролике:
Или использовать для этой же цели небольшой ромбический автомобильный домкрат, снабдив его надежным основанием и заменив верхний упор на рабочую площадку с тисочками или призмой.
Причем, и первое, и второе можно сделать съемным, а в длительных временных промежутках между сверлильными работами сам домкрат использовать по прямому назначению.
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.
Изготовление станка с использованием асинхронного двигателя
Отсутствие в хозяйстве лишней электрической дрели — это не повод для того, чтобы отказываться от идеи сделать сверлильный станок своими руками. Для привода механизма вращения такого оборудования можно использовать любой электрический двигатель. Такие двигатели, которые раньше были установлены на различной технике, наверняка найдутся в гараже или мастерской любого домашнего умельца.
Лучше всего для изготовления мини сверлильного станка подходят асинхронные двигатели, которыми оснащаются стиральные машины. Если у вас есть такой двигатель, вы можете уверенно применять его для изготовления домашнего сверлильного оборудования. Изготовить сверлильное оборудование с таким двигателем в домашних условиях несколько сложнее, чем с использованием дрели, зато и мощность такого станка будет намного выше.
Чтобы такой мини сверлильно-присадочный станок меньше вибрировал в процессе работы, необходимо устанавливать двигатель на мощное основание и располагать его как можно ближе к стойке
Но тут важно выдержать правильное расстояние, так как от него зависит удобство монтажа ременной передачи, за счет которой вращение от двигателя будет передаваться на сверлильную головку
Для того чтобы вы могли изготовить такой станок в домашних условиях, вам понадобятся следующие конструктивные элементы:
- шестерня;
- шестигранник, на который будет надеваться шкив;
- два подшипника;
- трубки в количестве двух штук, одна из которых обязательно должна быть с внутренней резьбой;
- зажимное кольцо, которое должно быть изготовлено из прочной стали.
Шестигранник также соединяется с металлической трубкой, подшипником и зажимным кольцом. Такое соединение должно быть очень надежным, чтобы полученный узел не разрушился в процессе работы.
Сверлильный станок с асинхронным двигателем
Механизм, необходимый для обеспечения подачи инструмента в таком мини станке, должен состоять из трубки, на которой предварительно делаются надпилы, и шестерни. Трубка будет передвигаться за счет соединения своих зубьев с данными надпилами. В эту трубку, высота которой должна соответствовать величине требуемой подачи инструмента, затем впрессовывается ось с шестигранником.
Пример сверлильного станка с асинхронным двигателем
Рассмотрим один из весьма серьезных вариантов самодельного сверлильного станка с асинхронным двигателем, сделанного явно не новичком. Немногие домашние мастера рискнуть взяться за воплощение такого проекта, но если, что называется, приспичит, то нет ничего невозможного.
Непростой в изготовлении самодельный станок с асинхронным двигателем
Вполне очевидно, что изготовить такой станок достаточно сложно, а еще сложнее затем обеспечить точность его работы. Поэтому оптимальным вариантом является использование электрической дрели для изготовления домашнего сверлильного станка.
Основание и стойка
Квадратная деревянная плита и способ крепления к ней металлической трубы в принципе меня устраивали. Зажимной винт переходника надежно фиксировал вертикальную стойку.
Однако круглый профиль трубы допускает вращение навесной конструкции в плоскости горизонта. А это сильно осложняет сверление. Поэтому основанием вертикальной стойки решил использовать деревянной брусок, оставшийся от половой доски, которую я уложил на балкон.
Ее сечение 13х3,3 см и обрезанный на профессиональной пилораме профиль с точным соблюдением геометрии плоскостей поверхностей хорошо подходил для моих замыслов.
Поставил этот брусок вертикально и сделал разметку карандашом для удаления древесины, мешающей его плотному прилеганию к стойке. Ножовкой выполнил пропилы, а долотом вырубил паз и придвинул заготовку к трубе, плотно прижав ее. Угольник показал прямой угол между стойкой и основанием.
В верхней части бруска просверлил два сквозных отверстия, пропустил через них кусок проволоки 2,5 мм кв и с обратной стороны просто привязал их обычной скруткой к круглой трубе.
Можно бы было, конечно, просверлить трубу, нарезать в этом отверстии резьбу и прикрепить брусок винтом. Но я не пошел этим путем: он немного сложнее.
Снизу самодельную стойку просто привинтил к основанию шурупами саморезами.
Получилось вполне надежное крепление.
Контроль углов
Проверил самодельную стойку на вертикальность с помощью угольника.
Плотное прилегание поверхностей не показало зазоров и щелей.
