Самодельный сверлильный станок из рулевой рейки

Изготовление из фанеры

Сверлильный станок, основой для рамы и шкивов которого послужила именно конструкционная сталь, является весьма долговечным. Но не каждый умелец может позволить себе профессиональный аппарат – пусть и также самодельный. Рама устройства вполне может оказаться и деревянной – для новичка, который только осваивает какое-либо дело и буквально вчера вышел на местный рынок, «фанерный» станок позволит высверливать отверстия и зазоры не хуже по точности, чем в аналогичных заводских заготовках.

Не рекомендуется использовать для станка ДСП, МДФ – лучше взять фанеру или клееный брус. Кроме неё, потребуются:

• мебельные уголки и профиль;
• обрезная (простая) доска;
• пластиковые ножки;
• фиксирующая стяжка;
• полоса стали или алюминия (последний должен быть толстостенным).

Пошаговое руководство по изготовлению данного устройства заключается в ниже перечисленном.

• С двух мебельных отрезков профиля снимите внутренние передвижные планки. Зафиксируйте их на фанерных заготовках. Их, в свою очередь, закрепите на детали с большой шириной.
• Вторые два отрезка профиля зафиксируйте на фанерном листе (отрезке). Они расположатся между боковыми профилями. Не забудьте снять внутренние планки.
• Соберите крепление для дрели или высокоскоростного шуруповёрта. Вначале отпилите стальную пластину и приварите к ней стяжку. Установите добавочные держатели, которыми являются отрезки стали с круглым или квадратным сечением. Сварочный аппарат далее не понадобится.
• Изготовьте передвижную площадку. Для этого отрежьте фрагмент фанерного листа, сверившись по чертежу. Прикрепите к нему внутренний профметалл, с которым вы работали до этого. Соедините получившиеся детали.
• К подвижной площадке прикрепите фанерный отрезок, на котором зафиксирована стальная пластина со стяжкой.
• Изготовьте из той же фанеры основу для будущего агрегата – и установите пластиковые ножки.
• Смонтируйте стойку, изготовленную из фрагмента доски. На ней зафиксируйте собранную только что часть станка.
• Установите возвратную пружину. Закрепите электродрель в стяжке.

Устройство готово к тестированию.

Как сделать из шуруповёрта?

Станок для сверления заготовок из шуруповёрта подходит для «самодельщиков», у которых не нашлось ни дрели, ни стиральной машины, что отслужили свой срок. Шуруповёрт – готовый функциональный прибор, и здесь подойдёт любой простой, которым можно сверлить на второй (повышенной) скорости. Большинство шуруповёртов и так поддерживают режим переключения скорости – в их состав уже входит редуктор с капроновыми шестерёнками. Большую производительность от них ждать незачем – а вот попробовать работать с технологическими перерывами, чтобы трущиеся и скользящие детали механизма успели остыть, есть выход из создавшегося положения.

• Изготовьте основу. Здесь также применяется труба – но уже квадратный или прямоугольный профиль. Основание представляет собой не сплошной слой стали, а решётку. Сварите для этого прямоугольник из профтрубы, приварите изнутри отрезок из неё же на небольшом расстоянии. К основанию приварите стойку.
• Соберите каретку. К ней прикрепится шуруповёрт. Для этого, сверившись по чертежу, выпилите отрезки из профтрубы. Дополнительно потребуется стяжка крепёжная – она зафиксирует шуруповёрт.
• Из отрезков профтрубы сварите две составляющие в виде буквы Г. На конце приварите стяжку.
• Из очередных отрезков профильной трубы соберите каретку, надев на ось шарикоподшипниковые комплекты. Окрасьте собираемые детали. Подготовьте также болты с гайками и шайбами, саморезы.
• Используя два отрезка профтрубы, шпильки и несколько гаек, соберите ограничивающий модуль для кареточного движения. Поставьте его снизу стойки, заранее отметив нужный уровень, на который он приподнимется – и где зафиксируется. Наверните на стойку кареточный узел.
• Для возвратного эффекта по окончании сверления примените амортизатор. В простейшем случае его заменит пружина.
• Зашкурьте и покрасьте ваше изделие. Может потребоваться грунтовка по ржавчине.
• Установите и закрепите шуруповёрт в стяжке.

Аппарат готов для тестирования. Достоинство собранного устройства – небольшое место, которое он занимает. Работать на нём легко. Но для постановки процесса на широкий поток полученный таким образом сверлильный станок не подойдёт – если шуруповёрт был куплен в универсальном сетевом гипермаркете (а не в стройунивермаге) и стоил в несколько раз дешевле, то перегружать его запрещается.

Работайте в таком режиме: посверлили минут 10–15 и выдержите почти часовой перерыв. Излишне дешёвые устройства не рассчитаны на интенсивную и частую нагрузку.

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.

Как сделать сверлильный станок с использованием дрели

Использование электрической дрели – это, наверное, наиболее простой вариант изготовления самодельного сверлильного станка, т.к. в этом случае решается вопрос фиксации сверла (используется патрон дрели), а также обеспечивается электрический привод. Основной задачей в этом случае, которую нужно решить, является изготовление каркаса и механизма перемещения сверла в вертикальной плоскости. Все работы можно разбить на несколько этапов, определяющих характер их выполнения: подготовительный, выполнение работ и завершающий.

Металлическая стойка для закрепления дрели проста в изготовлении и удобна при использовании

Подготовительный этап

В этот период выполнения работ необходимо:

1. Определиться с материалами и комплектующими, имеющимися в наличии и которые можно использовать для изготовления станка: дерево или металл, запчасти от авто-, мототехники или устройств бытового назначения, электрические провода и коммутационные аппараты, а также средства защиты.
2. В зависимости от выбранных материалов готовится и необходимый инструмент. Это может быть болгарка и сварочный аппарат (инвертор), циркулярная или дисковая пила, а также столярный инструмент и крепёжные элементы.
3. Разрабатывается чертёж (эскиз) создаваемой конструкции, при этом основными размерами являются: посадочное место установки используемой дрели и размер перемещения сверла.

Конструкция из дерева не является достаточно прочной, но для изготовления печатных плат может использоваться в полной мере

Выполнение работ

Определившись с материалами и инструментом, а также подготовив их и разработав чертёж, можно приступать к изготовлению. Далее приведена пошаговая инструкция изготовления подобной оснастки с использованием металлического листа и профиля. ​

Иллюстрация	Описание действия
Из металлического листа толщиной 10−12 мм изготавливается основание (плита) станка, на котором просверливаются отверстия, предназначенные для его последующего крепления. К плите приваривается металлический профиль (стойка) сечением 40×40 мм.
При монтаже профиля проверяется его нахождение строго в вертикальной плоскости, чтобы обеспечить правильный ход сверла в дальнейшем.
Из металлического профиля сечением большим, чем приваренная стойка, вырезается заготовка, после чего проверяется возможность её перемещения вдоль этой стойки.
На заготовке делается пропил, вдоль всей её поверхности.
После этого из профиля аналогичного сечения изготавливается металлическая конструкция, в которую помещается звёздочка от велосипеда.
На поверхности вертикальной стойки закрепляется велосипедная цепь, для чего используется сварка.
Проверяется способность собранной конструкции перемещаться вдоль стойки.
Из металлической трубы диаметром большим, чем патрон используемой дрели, вырезается крепление, которое приваривается к собранной ранее конструкции.
Проверяется надёжность фиксации дрели.
Из профиля меньшего сечения изготавливаются рычаги, служащие для привода механизма перемещения, которые крепятся на собранной ранее конструкции.
Проверяется работоспособность механизма подъёма и опускания.

Завершающий этап

На этом этапе производства работ выполняются следующие мероприятия:

• собранная металлическая конструкция красится;
• узлы перемещения смазываются;
• для удобства использования на плите может быть установлена штепсельная розетка для включения в неё электродрели с подключённым электрическим кабелем, служащим для включения в сеть.

Вариант изготовления с использованием автомобильного домкрата

Реален ли ремонт рулевой рейки своими руками?

При поломке рулевой рейки рекомендуется не рисковать, и сразу отправляться на специализированное СТО. Своими силами можно лишь провести диагностику, тогда как ремонт рейки обычным водителем, при отсутствии должных знаний, опыта и инструментария, малореален.

Профилактические меры

С их помощью можно значительно продлить жизненный срок рейки:

• аккуратный проезд неровностей и «лежачих полицейских»;
• слежение за состоянием компонентов рулевой рейки, особенно ее пыльников и сальников;
• прогрев масла в рейке зимой перед движением плавными и короткими поворотами;
• не стоит удерживать баранку более 5 сек. в крайнем положении, так как это заметно увеличивает нагрузку на редуктор и уплотнения.

Подобные меры позволят заметно продлить срок эксплуатации рулевой рейки, а также избежать дорогостоящего ремонта или ее замены.

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:

1. Разбираемся со станиной, монтируем ее в правильном положении.
2. Растачиваем в станине пазы и отверстия под будущие тиски.
3. Монтируем основную рейку из уголка или швеллера.
4. Крепим к ней рулевую.
5. Монтируем на рулевую ручки, регулируем ее ход.
6. Устанавливаем на верхнюю часть рулевой крепления под дрель.
7. Монтируем дрель в правильном положении, регулируем угол ее наклона.
8. Окончательно фиксируем рабочий механизм.
9. 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.

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.

Особенности конструкции самодельного сверлильного станка

Целесообразность изготовления сверлильного станка своими руками заключается в том, что из-за простоты конструкции такое устройство можно сделать из подручных средств, которые есть в любой домашней мастерской или в гараже.

Довольно часто среди самодельных аппаратов подобного назначения можно встретить сверлильный станок из рулевой рейки

Прежде чем приступать к изготовлению такого станка своими руками, важно разобраться в том, из каких конструктивных элементов состоит сверлильное оборудование

Конструкция самодельной стойки

В конструкции любого сверлильного станка можно выделить такие составные элементы, как:

• несущая станина;
• направляющая, по которой перемещается основная рамка;
• держатель, на котором крепится рабочая головка;
• сама рабочая головка;
• ряд дополнительных элементов (патроны, втулки, крепежные элементы и др.);
• амортизирующее устройство, предназначенное для обеспечения возврата рабочей головки в исходное положение;
• устройство для фиксации обрабатываемой детали на поверхности рабочего стола;
• блок питания, если этого требуют параметры используемого электродвигателя;
• рукоятки, которые передают крутящий момент или усилия на механизмы станка.

Узел крепления дрели

В самодельных сверлильных станках станина одновременно выполняет несколько функций.

• Данный элемент является основанием, на котором крепят все остальные элементы агрегата.
• Благодаря массивности станины уравновешиваются элементы конструкции станка, что необходимо для обеспечения его устойчивости в процессе выполнения обработки.
• Верхняя часть основания станины используется в качестве рабочего стола оборудования, на котором располагают зажимные устройства (чаще всего тиски).
• Рабочая головка станка, как уже говорилось выше, крепится на основной рамке, монтируемой на станине.

Станина из колесного диска, внутри которого установлен круг из листовой стали толщиной 10 мм

Чтобы основная рамка с рабочей головкой станка могла возвращаться в исходное положение, к ней подсоединяют амортизатор с зафиксированной на нем рукояткой. На многих самодельных сверлильных станках используется пружинный амортизатор, однако мы рассматриваем конструкцию, в которой в качестве амортизирующего элемента выступает рулевая рейка, входящая в комплектацию отечественных автомобилей ВАЗ. Применение такой рейки позволяет обеспечить более плавный ход основной рамки и рабочей головки, а также стабильную и точную работу подъемного механизма.

Электродвигатель самодельного станка, который будет отвечать за вращение сверла, также крепится к основной рамке при помощи специально подобранного держателя. В зависимости от того, какой электродвигатель вы будете использовать для сборки своего станка, к нему подбирается зажимной патрон для сверл и при помощи переходников соединяется с валом приводного агрегата. Если электродвигатель, который вы установите на свой станок, не рассчитан на стандартное напряжение электрической сети 220 В, то для него вам необходимо будет подобрать соответствующий блок питания.

Сверлильная голова станка с двигателем от стиральной машины

В качестве зажимного устройства, в котором будет фиксироваться обрабатываемая деталь, можно использовать тиски, представляющие собой наиболее универсальное и надежное приспособление.