Самодельный сверлильный станок из дрели

Не всегда имеет смысл и целесообразность покупать сверлильный станок заводского производства. Можно изготовить вертикальный сверлильный станок из дрели своими руками. Для этого понадобится дрель и материалы для изготовления стойки. Такое оборудование рекомендуется использовать в домашних мастерских или гаражах, когда сверление не основная операция или выполняется достаточно редко и точностью отверстия можно пренебречь.

Чтобы ускорить процесс, достаточно купить в магазине инструментов специализированную стойку для дрели. В итоге получается подобие вертикально-сверлильного станка бытового уровня, по точности сверления не уступающего станкам для домашних мастерских.

На фото показаны сверлильные стойки заводского производства. Их можно купить в любом интернет-магазине инструментов по ценам от 200 долларов.

Статья призвана дать вам идеи как самому сделать сверлильный станок из дрели, поэтому мы не даем четкого алгоритма по его изготовлению, ведь он делается из подручных материалов: у одних мастеров он будет, у других — нет. Поэтому мы даем основные идеи, а каждый применит свои конструктивные решении и сделает свой вертикальный самодельный сверлильный станок.


Если вы не ищете легких путей, то стойку мы изготовим самодельную.  Стойку можно изготовить из дерева или металла. Из дерева будет дешевле, легче в изготовлении, но пострадает долговечность.

Металлические более сложны, но имеют не сравнено более долгий ресурс и прочностные характеристики. Выбор материала стойки еще зависит от обрабатываемых заготовок: при постоянном сверлении металла лучше изготавливать металлическую.

Сборка станка

Металлические стойки собираются из уголков для каретки, квадратной трубы 50×50 для стойки и 10×10 для кронштейна для дрели, полосы для основания и проушин. Основание и кронштейн свариваются, после чего все элементы собираются и скрепляются болтами. Рекомендуется изготавливать несколько кронштейнов с различными переходниками (зажимными кольцами) под разные типы дрелей. Каретка перемещается по штанге при помощи стального тросика, намотанного на барабан рукоятки. Чтобы каретка не имела люфт и не падала под собственным весом вниз, ее просверливают, нарезают резьбу и закручивают болт (или несколько болтов). Тем самым выбирается люфт между кареткой и стойкой будущего сверлильного станка. Ручку перемещения каретки производят из проката диаметром 6 – 8 мм.


Имея несколько кронштейнов с различными зажимными кольцами возможно гибко подбирать дрели и обрабатывать практически любые материалы.

В будущем самодельное оборудование можно модернизировать и дорабатывать, например, разметить или установить шкалу, которая будет указывать длину перемещения каретки. Это помогает при сверлении глухих отверстий.

Существует несколько способов крепления:

  • несколькими хомутами;
  • на металлическом кронштейне в отверстии под шейку дрели.

Видео варианта конструкции из дрели на деревянной стойке.

Самый простой вариант изготовления самодельной сверлильной конструкции в домашних условиях

Самодельный сверлильный станок из дрели никогда не заменит заводской и всегда будет уступать в качестве сборки и точности сверления. Основное преимущество самодельного – низкая цена, возможность просверлить отверстия тогда, когда заводской станок не доступен по тем или иным причинам.

stankiexpert.ru

Сверлильный станок

При изготовлении стойки для закрепления сверлилки, необходимо понять принцип ее работы, и проявить фантазию при изготовлении отдельных ее узлов.

Вариант стойки № 1

Для примера, ниже приводится инструкция по изготовлению приспособления для дрели из простых подручных материалов.

Держатель для дрели


  1. Чтобы прикрепить сверлилку к салазкам, используются хомуты, под которые подкладывается резиновая прокладка.
  2. Для поднимания и опускания подвижной части салазок, к которым крепится электроинструмент, применяется стойка с рычагом.
    Стойка с рычагом

  3. Для ограничения глубины сверления, под рычагом установлен регулируемый упор.
  4. Неподвижная часть салазок прикреплена к трубе с помощью фланца.
    Прикрепление салазок и флянца

  5. Вертикальная и горизонтальная часть трубы соединяется угольником. Необходимо при соединении выдержать прямой угол. Вертикальная труба закрепляется во фланце, прикрученном к станине. Вместо трубы можно использовать “косынки” из ДСП, которые закрепляются к станине и к неподвижной части салазок при помощи евровинтов (конфирматов).

  6. На подвижной площадке необходимо сделать 4 отверстия для хомутов, используемых для зажатия корпуса аппарата. Также на стороне, которая будет повернута к неподвижной части стойки, необходимо приклеить рейки. Для лучшего скольжения они смазываются парафином.
    Хомуты в отверстиях
  7. Для того, чтобы корпус аппарата не опускался, внизу можно установить 2 упора, как показано на рисунке.
    Два упора
  8. Для выравнивания корпуса агрегата под прямым углом можно приклеить рейку необходимой толщины (толщина определяется методом подбора).
    Прикрепление рейки

  9. Направляющие в данной конструкции сделаны из алюминиевого профиля. Но можно их заменить и на шариковые (телескопические) направляющие, которые используются для установки ящиков в мебели. Задача направляющих – жесткое (без люфтов) и в то же время подвижное соединение частей стойки.
    Направляющие из профиля

    Направляющие


  10. Чтобы собрать рычаг, и он при этом мог двигаться, гайку до упора затягивать не следует. Для фиксации гайки и предотвращения ее самопроизвольного откручивания применяется еще одна, которая прикручивается рядом.
    Затягивание гайки
  11. Часть рычага, прикрепленная к подвижной площадке, на конце должна быть скругленной.
    Скругление площадки
  12. Если вам требуется, чтобы агрегат после сверления поднимался в верхнее положение, можно установить пружину, прикрепив один ее конец к подвижной площадке, а другой – к горизонтальной части трубы. Если пружина короткая, можно удлинить ее с помощью шнура.

Вариант стойки № 2

На рисунке ниже представлен еще один самодельный сверлильный станок, стойку для которого можно изготовить из толстой фанеры, а остальные части – из деревянного бруса.

Схема самодельного станкаОписание станка по деталям

Роль направляющей в сверлильном станке, сделанном из дрели, играет алюминиевый профиль. Но, если вы такой профиль не найдете, то заменить его можно на мебельные направляющие (телескопические).


Направляющие

Вариант стойки № 3

Если у вас в доме завалялся фотоувеличитель советских времен, то он может послужить основой для стойки под дрель. Данная конструкция уже имеет жесткие направляющие, а также зубчатый механизм, обеспечивающий вертикальное перемещение каретки по ним.

Фотоувеличитель для стойки

Вам потребуется лишь немного доработать конструкцию, приделав к каретке хомуты, а к регулятору высоты — удобные ручки.

Хомуты и ручки к фотоувеличителю

Ну а если у вас нет желания конструировать приспособления для дрели своими руками, или просто на это нет времени, но просверлить отверстие дрелью строго под прямым углом все равно нужно, то можно купить готовую стойку по цене около 1200 рублей.

Готовая стойка для дрели

Другие варианты станков из дрели

Аппарат для сверления может служить в качестве двигателя для конструирования разных деревообрабатывающих инструментов. Рассмотрим, какой еще можно сделать станок из дрели своими руками.

Фрезер

Для изготовления фрезера с помощью сверлилки вам потребуется взять обычный хомут, применяемый для водопроводных труб.


Хомут

Также потребуется найти немного ДСП (можно использовать плиту из старой мебели), после чего собрать такую конструкцию, как на рисунке ниже.

Конструкция из ДСП

Далее, к этой импровизированной фрезерной площадке необходимо прикрепить сверлильный агрегат.

Дрель в самодельном держателе

Такое подобие фрезера можно использовать, к примеру, для фрезерования паза в торце столешницы, для набивки Т-образного профиля или для фигурного фрезерования торцов деревянных деталей. Конечно же, хорошего качества фрезеровки таким способом добиться сложно, поскольку у аппарата не хватит оборотов. Для сравнения: шпиндель у фрезера может вращаться со скоростью 26 000 об/мин. и больше, благодаря чему достигается высокое качество обработки поверхности.

Также можно сделать фрезерный станок из дрели, если зажать ее таким образом, как показано на рисунке ниже. Таким способом выбирается четверть в бруске для вставки стекла, например, при изготовлении форточки.


Фрезерный станок из дрели

Рамка из дерева

Токарное приспособление

Для вытачивания мелких, круглых деталей, можно сделать приспособление, в котором вращательное движение заготовке будет придавать сверлилка. Самым простым способом выполнить токарные работы по дереву можно назвать тот, что указан на рисунке ниже.

Токарное приспособление

Такой токарный станок по дереву можно сделать за считанные минуты. Для его изготовления потребуется деревянный брус или доска, пара уголков, а также заточенный болт.

Более “продвинутый” чертеж токарного станка, который можно сделать из дрели своими руками, представлен ниже.

Чертеж станка

Если у вас нет возможности изготовить такое устройство из металла, как показано на чертеже, то можно обойтись парой струбцин, прикрепленных к верстаку.

Первой струбциной с хомутом можно закрепить аппарат к верстаку.


Прикрепление дрели к верстаку

В качестве зажима для сверлилки можно использовать небольшие тиски с зажатым в них хомутом. Второй струбциной нужно зажать самодельную заднюю бабку с вкрученным в нее винтом, для центровки и поддержания детали. Конец винта должен быть сточен под конус.

Тиски в качестве зажима

В качестве подручника к верстаку прижимается брусок необходимой толщины.

Также не составит труда сконструировать самодельный токарный станок из деревянных брусков, как показано на следующем рисунке.

Станок из деревянных брусков

Для точных токарных работ с длинными и большими деталями рекомендуется сделать токарный станок из металлического профиля (квадрата).

Станок из металлического профиля

При изготовлении данной конструкции необходимо точно выдержать соосность передней и задней бабки. Агрегат к передней бабке можно закрепить парой хомутов.

Крепление дрели

Задняя бабка должна быть подвижной для того, чтобы можно было обрабатывать детали различной длины.


Задняя бабка

Подручник должен быть также подвижным и перемещаться как вдоль станины, так и поперек ее, чтобы можно было подвинуть его ближе к обрабатываемой детали для уменьшения рычага. Если рычаг будет большим, инструмент может вырвать из рук, а деталь из патрона, что чревато получением серьезных травм.

Немаловажно, чтобы опорная площадка поворачивалась, например, при обработке детали под углом.

Если вы сделаете такой станок, то он с легкостью может быть преобразован в универсальный. Достаточно зажать в патроне аппарата наждачный или войлочный круг, и конструкция превращается в шлифовальный станок из дрели. Таким же образом, можно из него сделать точильный агрегат.

Более простую модель универсального станка легко сделать из обычной строганой доски. Для этого требуется порезать ее на детали, и собрать конструкцию, как показано на рисунке.

Станок из доски

Так выглядит станина, если снять столик.

Станина

Толщина доски, применяемой в конструкции — 2 см. Длина изделия равна 50 см. Ширина приспособления — 20 см.

Высота стоек 9 и 14 см. Высота может быть разной и зависит от того, какого диаметра будет использоваться шлифовальный круг. Вся конструкция скручивается саморезами. Места соединения деталей перед сборкой рекомендуется промазать клеем.

Стойки

Сверху на стойках закреплены 2 хомута, один из которых разрезан и разогнут. В качестве мягкой прокладки использована разрезанная полиэтиленовая трубка, прибитая гвоздиками.

Закрепленные хомуты

На станине необходимо сделать небольшой пропил (паз) и расширить его с нижней стороны для того, чтобы шляпка стяжного болта не мешала.

Пропил для болта

Далее, следует скрутить 2 дощечки размером 20 Х 27 см с бруском между ними, толщина которого 4 см (таким образом вы получите столик). Брусок нужен для того, чтобы рука могла свободно проходить между плоскостями во время прикручивания стола к станине.

Скрепление двух дощечек

В одной дощечке также прорезается паз для закрепления столика к основе. После этого, столик можно прикрепить с помощью винта с шайбой.

Расположение паза

Благодаря пазам, столик можно будет пододвигать на необходимое расстояние к патрону. Если стол повернуть, то появится возможность передвигать его поперек станку. От длины паза зависит расстояние, на которое можно передвинуть стол.

Готовый станок

После закрепления сверлильной машины, вы получите универсальное приспособление.

Станок с дрелью

Теперь, если в патрон сверлилки зажать шлифовальный круг — вы получите шлифовальный агрегат. Наличие реверса в агрегате во время шлифовки желательно, но не обязательно.

Станок со шлифовальным кругом

Если установить абразивный диск (по металлу) от болгарки, то появляется возможность резать металлические пруты. При резке металла необходимо обязательно одеть защитные очки. Также можно установить зубчатую фрезу, и резать с ее помощью тонкий пластик.

Установка абразивного диска

При установке абразивного круга – получается точилка.

Точилка

Такой агрегат можно использовать для точения ножей, сверл, ножей для рубанка, а также чтобы затачивать инструменты для токарного станка по дереву.

Если на столике закрепить направляющие, а в патрон установить сверло, то получится присадочный станок.

Таким образом, дрель, благодаря зажимному патрону, является основой для создания станков различных по назначению. Такое повышение функциональности обычной сверлилки будет очень полезно для домашнего мастера, в распоряжении которого появляются различные технологические операции.

tehnika.expert

Пошаговая инструкция по изготовлению сверлильного станка

1. Изготовление основания под сверлильный станок из дрели для крепежа оборудования. В качестве основы можно использовать металлическую пластину размером 500 мм (д) х 300 мм (ш) и толщиной от 5 мм. Дополнительно потребуется уголок 40х40 или 50х50 мм, который будет выполнять функцию надежных подставок. Элементы соединяются между собой при помощи сваривания. По окончанию сварочных работ желательно зачистить швы и сгладить все выступы заподлицо с основной пластиной.

2. Регулировочные механизмы для станка. Для правильной работы мини сверлильного станка потребуется выставить оборудование по уровню. Для этого изготавливается регулировочный механизм в виде удлиненной (регулировочной) гайки и обычных болтов М12. Потребуется 4 механизма для каждого угла основы. Гайки привариваются к уголку в уровень, после чего закручиваются болты. Перед выполнением сварочных работ рекомендуется проверить совместимость гаек и болтов, чтобы в будущем избежать возможных трудностей и повреждений резьбы.

3. Изготовление подъемной колонны для регулировки уровня опускания сверла. В качестве основы потребуется труба квадратного сечения 40х40 мм длиной до 500 мм, а также уголок, который впоследствии можно соединить между собой с учетом требуемого зазора. Квадрат будет использоваться для фиксации положения станка. Чтобы сверлильный станок своими руками работал без каких-либо проблем важно сохранять симметричность всех деталей. Имеющиеся выступы после сварки лучше всего удалить путем шлифования напильником. В изготовленном квадрате из уголка необходимо проделать отверстия под механические зажимы. В отверстиях можно нарезать резьбу или для надежности наварить гайку под болт.

4. Механизм регулировки высоты и положения сверла. В силу особенностей конструкции самодельного сверлильного станка можно использовать тросиковый привод для регулирования уровня сверления. Для крепления троса потребуется изготовить вращающийся барабан с рукояткой и П-образную скобу для его крепления. Скоба с барабаном приваривается к квадрату. В нижней части колонны на основе требуется приварить болт для крепления петли тросика. Рукоятку для вращения можно изготовить любой конфигурации. Для работы системы тросик продевается специальным образом через барабан и натягивается с окончательным закреплением в верхней части колонны.

5. Крепежная система для дрели. По представленным чертежам и видеоматериалам можно легко изготовить крепежную систему для фиксации сверлильного устройства. Для этого необходим уголок 150-200 мм с заранее просверленными отверстиями с резьбой под болты. К уголку приваривается квадратная труба сечением 25х25 в форме буквы «Л». К изготовленной детали прикрепляется круглый фиксатор в виде хомута для зажима дрели. Фиксирующий элемент можно изготовить из металлической полосы шириной 20 мм.

6. Рабочий стол с фиксатором. Общие размеры стола подбираются с учетом индивидуальных требований. Элемент для фиксации обрабатываемых деталей необходим для обеспечения безопасности и удобства работы во время сверления. Фиксирующее устройство можно изготовить на основе металлической пластины с 4 крепежными отверстиями и обычной струбцины. Также вполне реально купить уже готовый механизм в магазине. Для его установки потребуется просверлить несколько отверстий в металлической основе станка.

7. Покраска элементов и смазка узлов. После изготовления станка можно покрасить все элементы для защиты металла от коррозии. Для этого подойдет любая краска. Дополнительно рекомендуется смазать все трущиеся детали литолом или любой другой технической смазкой. Рукоятку можно оснастить самодельными деревянными ручками для удобства пользования станком.

Конечный результат и функциональность станка можно просмотреть по предоставленному видео. В качестве электропривода подойдет практически любая ручная дрель вне зависимости от мощности. По данной схеме можно изготавливать станки разных размеров и производительности. Готовое устройство является бюджетной и простой альтернативой брендовым видам оборудования.

mainavi.ru

Металл или дерево?

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.

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.:

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:

Видео: сверлильный станок из рулевой рейки

Сверлилка получилась громоздкой и тяжелой несообразно возможностям инструмента? Ну, своя ноша карман не тянет. Хуже другое: на испытаниях оказывается, что боковой увод сверла на рабочем ходу достигает 1 мм и более. Такая точность и «для себя как получится» никуда не годится, хотя для поворота колес машины более чем устраивает. В общем, перефразируя И. А. Крылова (был еще академик А. Н. Крылов – кораблестроитель, механик и математик мирового уровня), тачать сапоги из пирогов и печь пироги из сапогов толку не будет.

vopros-remont.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.