Самодельный шпиндель для фрезерного станка по металлу
Насколько сложным окажется его ремонт, зависит от типа конструкции и нюансов самого станка.
Самодельные против заводских
Неоднократно можно наблюдать, как используется фрезерный станок с наклонным шпинделем, где шпиндель выполнен своими руками.
Самодельный элемент дает следующие преимущества:
- Вы без лишних затрат можете оснастить многошпиндельный или двухшпиндельный станок необходимыми устройствами;
- Чертеж для изготовления широко доступен в сети. Отыскать чертеж не составит труда. Другой вопрос, сумеете ли вы повторить чертеж и перенести его на самодельный шпиндель для работы по металлу, дереву, камню или стали;
- Конструкция довольно простая, что не вызывает серьезных опасений относительно возможности сделать его самостоятельно;
- Оснастить многошпиндельный или двухшпиндельный узел можно элементами, идеально подходящими под его технические параметры. Не всегда удается подобрать оптимальный заводской вариант.
Имея чертеж, собрать элемент под привод и свой двухшпиндельный, многошпиндельный станок с ЧПУ, под агрегат с вертикальным или горизонтальным шпинделем удается не всем. Потому чтобы не рисковать, применяя самодельный узел, рекомендуется выбрать заводские изделия. Они имеют ряд положительных качеств:
- Высокие показатели эффективности на станках с вертикальным и горизонтальным приводом. КПД может достигать 95 процентов;
- Отличные параметры надежности, устойчивости к повреждениям. Поскольку узел выполнен грамотно, опираясь на специальный чертеж, головка выдерживает сильные нагрузки, эффективно работает по металлу, дереву, камню;
- Профессиональные шпиндели предусматривают, что головка выполнена из бронзы. Выточенная из этого материала головка практически никогда не ломается. Это обеспечивает ваш двухшпиндельный или многошпиндельный станок с ЧПУ длительным периодом работы без замены устройств;
- Надежная конструкция гарантирует продолжительный эксплуатационный период, в течение которого не потребуется ремонт.
Система охлаждения
Чтобы избежать ремонт, станок с ЧПУ должен не только иметь надежный привод и качественно изготовленный шпиндель. Конструкция обязательно предполагает, что многошпиндельный или двухшпиндельный узел с вертикальным или горизонтальным шпинделем включает систему охлаждения. Дабы убедиться в этом, взгляните на чертеж.
Самодельный шпиндель может не выдержать повышенные нагрузки, а имеющаяся система охлаждения эффективно выполнять свою работу не всегда способна. Потому при оснащении фрезерных станков с ЧПУ, рекомендуется использовать заводское устройство.
Система охлаждения, устанавливаемая на фрезерный станок с наклонным шпинделем и другие разновидности агрегатов, бывает:
- Воздушная;
- Водяная.
- Водяное охлаждение. Здесь в корпусе предусмотрены выемки, через которые проходит вода. Она принимает на себя тепло, исходящее от металла, после чего переливается в емкость. Но выполняя на станке с ЧПУ ремонт или проводя какие-то работы, наличие бачка с водой около агрегата часто доставляет оператору дискомфорт. Потому большинство фрезерных станков с ЧПУ привод и металл охлаждают вторым способом.
- Воздушное охлаждение. Тут также имеются выемки, через которые прогоняется воздух. Специальные воздухозаборники обеспечивают эффективное обдувание нагреваемых элементов воздухом. При этом устройство имеет определенный недостаток. С течением времени в фильтрах накапливается грязь, поскольку станок предполагает наличие большого количества пыли при работе. Чтобы избежать ненужный ремонт, достаточно вовремя очищать фильтры. Так головка шпинделя, сам шпиндель, его привод и остальные элементы узла прослужат намного дольше.
Читать также: Хобби токарка по дереву ру
Изготовление
Чтобы самостоятельно изготовить устройство для фрезерного станка с ЧПУ по дереву необходимо учесть, что конструкция должна воспринимать не одни осевые, но и боковые нагрузки. Зачастую приобретают для этих целей коллекторные двигатели, они дешевые по цене и функционируют на больших скоростях, но переключив их на низкие скорости, они теряют параметры мощности. Чтобы не возникало подобных проблем, на самодельных шпинделях, устанавливается бесколлекторный движок.
В качестве основы предлагается взять дешевый фрезерный станок с числовым программным управлением.
Для конструирования устройства шпинделя потребуется:
- электродвигатель (можно применить марку NTM серия 50-50, 5800 об/мин и мощностью 2 кВт);
- конусообразный вал;
- контроллер для электродвигателя;
- 2 подшипника;
- зажим в виде цанги;
- прибор для определения работоспособности, в том числе вычисления скоростных характеристик при вращении, углов наклона, шагов. Это устройство называется сервотестер.
Что использовать для настольных станков
Если вам необходимо оснастить настольный станок с ЧПУ подходящим шпинделем, сейчас доступно несколько довольно привлекательных вариантов. Выбирать устройство вам.
- Ручные граверы. Стоит такое устройство от 500 рублей. Особых сильных качеств не имеет, но если вам предстоит выполнить ремонт или фрезеровку мягких материалов с небольшими фрезами, то этот агрегат вполне подойдет для оснащения станка с вертикальным шпинделем. Недостатки — это небольшая скорость вращения и незначительная мощность.
- Бормашины. Работают очень тихо, оснащаются надежным фиксатором для патрона. При малых оборотах двигателя крутящий момент почти не меняется. Это обеспечивает серьезное превосходство устройства перед гравером.
- Шпиндель от двигателей DC. При мощности 0,4 кВт обеспечивают крутящий момент в 12000 оборотов за минуту. Выполнять различный ремонт, фрезерные работы с таким шпинделем удобно, поскольку обеспечивается слабое биение, работает агрегат тихо. Плюс цанга выполнена по широко используемому стандарту. Но есть недостатки — незначительные показатели мощности, сильный нагрев, который вынуждает искать эффективное охлаждение. Для работы устройство потребует отдельный источник питания, к чему также важно быть готовым.
Выбирая шпиндель, ориентируйтесь на его качество и соответствие станку, на котором вы собираетесь использовать данный элемент.
О достоинствах шпинделей
Самодельная конструкция предполагает применение станка с наклонным шпинделем.
- Оснащение станка недорогостоящими зажимными устройствами.
- Схемы изготовления несложно найти в интернет – ресурсах.
- Простота конструкторского решения.
- Дополнительное оснащение любыми элементами соответствующих параметров.
Если нет уверенности, что выполненный своими руками шпиндель по металлу для ЧПУ или по дереву не будет работать эффективно, то чтобы избежать риска, можно приобрести изделие заводского производства.
Самодельный фрезерный станок по дереву: составные части устройства, примерный процесс изготовления
Фрезерование древесины представляет собой технологичный процесс обработки посредством вращающихся резцов, которые позволяют отделять часть стружки. При этом данная операция может быть применена как к профильным, так и плоским поверхностям различных деталей. На концах элементов можно формировать всевозможные соединительные отверстия и гнезда.
На фото представлено устройство, сделанное самостоятельно.
Конструкция фрезерного станка по дереву
Для фрезерования деревянных заготовок обычно применяется ручной инструмент. В некоторых случаях это не дает высокого качества обработки, так как велика вероятность погрешности и появления брака. Для минимизации этих явлений рекомендуется сделать самодельный фрезерный станок по дереву своими руками.
Работу следует начать с изучения аналогичной заводской конструкции. Затем определяется степень обработки материалов, необходимая точность характеристики заготовки. К ним относятся габаритные размеры, порода древесины. На основе этих данных составляется оптимальная схема изготовления.
В стандартную конструкцию фрезерного станка по дереву, который можно сделать своими руками, должны входить следующие компоненты:
- станина. Это опорная часть, на которую будет крепиться столешница и двигатель для вращения фрезы;
- столешница. Основной характеристикой этого компонента является площадь. Также на ее поверхности необходимо предусмотреть крепления для фиксации заготовки и измерительные линейки;
- фреза. Можно использовать ручную модель. В некоторых случаях целесообразно установить самодельную конструкцию, состоящую из шпинделя и двигателя.
Подобное оборудование по дереву можно условно разделить на два типа: с горизонтальной и вертикальной обработкой. Разница определяется направлением фрезы относительно заготовки. Некоторые умельцы делают конструкции с возможностью изменения положения режущей части по трем осям координат.
Помимо станка необходимо подобрать правильный набор фрез. С их помощью можно делать черновую и чистовую обработку деревянных деталей.
Классификация
Технические характеристики, схемы и эксплуатация фрезерного станка 6р12
При разнообразии фрезерных станков и шпинделей к ним проще их классифицировать по техническим характеристикам:
- Фрезерный шпиндель поворотного типа. Часто изготавливается самостоятельно.
- Вертикально-поворотные механизмы.
- Оборудование с двумя шпинделями.
- Механизмы, применяемые при работе с торцевыми частями.
- Вертикально-поворотные конструкции для ручной обработки.
Если говорить о применении шпинделей в домашних условиях, можно выделить граверы. Их часто устанавливают на самодельных фрезеровочных станках. Однако, эти машинки имеют серьёзный недостаток. Из-за слабого крутящего момента, металл обрабатывается с большим трудом. Чаще всего таким оборудованием обрабатывают древесину или пластик.
Бормашинка
Часто эти приспособления сравниваются с граверами. Главное отличие — сохранение крутящего момента независимо от изменения оборотов. Также бормашинки комплектуются патронным зажимом и работают они тише, чем граверы.
Dc мотор
Специальный механизм, который комплектуется ЧПУ. Работает тихо и не создаёт вибраций. Благодаря наличию ЧПУ, появляется возможность изменять мощность при работе. Ключевой недостаток dc мотора — это плохая система охлаждения, и как следствие быстрый перегрев при работе с твёрдыми материалами. Чтобы не повредить металлические заготовки и не вывести двигатель из строя, требуется дополнительное охлаждение.
DC мотор
Прямошлифовальная машина
Часто это оборудование используют в качестве фрезеровочного шпинделя. С его помощью можно обрабатывать как дерево, так и металл. В комплекте отсутствует устройство для регулировки мощности, что снижает функционал прямошлифовальной машины. Также при работе с металлом она издаёт громкие звуки.
Фрезер sparky
Используется в качестве поворотного фрезерного шпинделя. Достоинствами этого оборудования является большая мощность, высокая производительность и возможность регулировать обороты. Также на фрезерах Sparky хорошее охлаждение, которое не позволяет обрабатываемым материалам перегреваться. Используются для работы с деревом и металлом.
Фрезер kress
Отличное соотношение цена/качество. Могут комплектоваться системами ЧПУ. Высокая производительность, возможность регулировать обороты. Возможно работать с различными материалами.
Профессиональный шпиндель
Это механизм, который был разработан специально для фрезерных станков. На нём устанавливается водное охлаждение, что позволяет работать длительное время без риска испортить заготовку. Характерные особенности этого оборудования — высокая точность и надёжность. Тихий при эксплуатации. Главный недостаток — высокая стоимость.
Начальная информация о процессе
Прежде чем сооружать самодельные фрезерные станки по дереву, рекомендуется ознакомиться с данным способом обработки более подробно. В качестве основного элемента в данном случае выступает специальная насадка с большим количеством зубчиков.
В зависимости от ее типа можно произвести тот либо иной способ фрезерования:
- Концевая обработка направлена в первую очередь на то, чтобы сделать в детали канавку или паз определенного размера.
- Фасонная технология подразумевает проведение работ с профильными элементами вроде багетов, шестерней, а также оконных рам.
- Торцевая методика фрезерования, как правило, применима к максимально большим поверхностям.
Наглядно демонстрируется схема торцевого фрезерования.
Дополнение! Достаточно часто используются специализированные фрезы, позволяющие делать фигурный срез. При таком варианте можно легко осуществить раскрой материала с дополнительной обработкой крайней части.
Теория вопроса
Шпиндель — это вал, являющийся посредником между обрабатывающим станком и заготовкой при обработке металлов. Режущий элемент крепится в нем посредством конуса Морзе. У расточных, сверлильных станков и фрезеров вал имеет регулируемую длину, а в движение приводится вручную или автоматически.
Условно шпиндели делят на две группы в зависимости от их мощности:
К первым относятся небольшие бормашины, дрели, перфораторы. Конструкция их проста, срок службы относительно недолог, управление не вызывает сложностей. Для работы на домашних настольных станках используют именно их.
Промышленные шпиндели необходимы для длительной эксплуатации, рассчитаны на внушительные нагрузки. Они снащены системами охлаждения и подачи смазки на участки с высоким уровнем трения или нагревания.
Для производственных агрегатов категорически не подходят маломощные бытовые шпиндели. Причина в том, что они рассчитаны лишь на растяжение и сжатие, но не на боковую нагрузку. При увеличении скорости вращения шпинделя обмотки двигателя нагреваются, что вызывает снижение мощности. В результате элемент перегорает, требуя скорой замены.
Материалы и комплектующие для станка
Самый простой вариант конструкции — установка на имеющийся рабочий стол готового аппарата. При этом следует выполнить определенную модернизацию столешницы. Но лучше всего сделать фрезерный самодельный станок своими руками полностью.
На первом этапе необходимо определиться с расположением фрезы. Для обработки торцевых поверхностей лучше всего выбрать горизонтальный монтаж режущего инструмента. Это позволит оптимизировать работу и быстро выполнить ремонтные и профилактические работы.
Рекомендации по выбору материалов для фрезеровального станка по дереву своими руками:
- рама. Для большей устойчивости она должна изготавливаться из стальных труб круглого или квадратного сечения. Если планируется установка двигателя – в нижней части конструкции предусматривают нишу;
- рабочий стол. Его поверхность должна быть гладкой и при этом не разрушаться под воздействием внешнего давления. Для этого лучше всего подойдет панель ДСП;
- фиксаторы и ограничители. Они предназначены для направления движения детали относительно фрезы. Могут быть как деревянные, так и стальные. Обязательно необходимо предусмотреть блоки их крепления к столешнице.
После выбора комплектующих и их подготовки можно приступать к сборке фрезерного самодельного станка по дереву своими руками.
Для крепления ограничителей можно использовать компоненты струбцины или на основе этой конструкции сделать узел самому.
Шпиндель для станка с ЧПУ своими руками
Чаще всего для станков с ЧПУ, которые сделаны своими руками, используют устройство для резки металла «Дремель» или китайские аналоги подобного оборудования, которые без проблем можно приобрести в любом городе РФ.
Между тем применять такие устройства в качестве шпинделя фрезерного станка не совсем правильно, так как они очень быстро приходят в негодность. Все дело в том, что в их конструкции предусмотрен только один упорный подшипник, что не дает им возможности длительное время воспринимать боковые нагрузки, характерные для фрезерной обработки.
Практически любая технологическая операция по фрезерованию древесины и металла выполняется с боковыми нагрузками на режущий инструмент и, соответственно, на конструкцию шпинделя.
Очень часто для самодельных фрезерных станков приобретают шпиндели, в которых установлены коллекторные двигатели. Такие устройства стоят недорого и хорошо работают на высоких оборотах, а на низких значительно теряют свою мощность. Этих проблем можно избежать, если установить на свой станок шпиндель с бесколлекторным двигателем.
Изготовление фрезерного станка по дереву
Производство оборудования должно выполняться строго по заранее составленной схеме. На ней указывается месторасположение каждого компонента, способ его крепления и размеры.
На первом этапе изготовления необходимо собрать опорную раму для станка. Для этого заранее подготовленные заготовки труб следует соединить между собой. Затем с помощью сварки выполняется их фиксация. После этого сверяются размеры верней части и приступают к производству столешницы.
- На панели ДВП наносят разметку, согласно которой вырезается контур столешницы.
- При вертикальном расположении фрезы в панели делают отверстие.
- Установка электродвигателя и шпинделя. Последний не должен выступать над плоскостью столешницы.
- Монтаж ограничительной планки.
После этого можно проводить первые испытания конструкции. Важно, чтобы во время работы не возникало сильных вибраций. Для их компенсации можно установить дополнительные ребра жесткости.
Чертеж самодельного сверлильного станка
Считается, что возможности сверлильного станка ограничиваются только изготовлением круглых отверстий. На самом деле на нем несложно делать трехгранные и четырехгранные отверстия. А если же применить самодельные приспособления, то можно выполнять различные фрезерные и шлифовальные работы по дерезу и пластмассе, гравировать, распиливать стекло и многое другое.
Станок (см. рисунки) имеет шпиндель, конструкцию которого можно целиком заимствовать из описания токарных станков по дерезу и металлу («ЮТ» для умелых рук» № 1 и 4 за этот год). В шпинделе крепится патрон для сверла. Изготовить такой патрон самостоятельно сложно. Поэтому рекомендуем воспользоваться готовым патроном от дрели. Подойдет только тот патрон, который крепится с помощью конуса Морзе. В ручных дрелях иногда применяется патрон, который крепится на резьбе. Использование такого патрона нежелательно. В нашем случае его конструкция не позволяет с достаточной точностью закрепить сверло. Поэтому пользоваться станком для сверления отверстий небольшого диаметра из-за биения сверла будет невозможно.
Шпиндель сверлильного станка
Шпиндель монтируется в пиноли 5, которая может перемещаться по вертикали рукояткой 15.
Шпиндель для точных работ выполняется на подшипниках скольжения. Для большинства работ, выполняемых в школьной мастерской, проще применять шпиндель на подшипниках качения. Такие подшипники при сборке можно заполнить смазкой и до ремонта смазку не обновлять.
Для перемещения пиноли применяется шестеренка и ходовая рейка или же (как в нашем варианте) рычажный привод. Пиноль перемещается в корпусе головки 14, к которому крепятся детали привода. На корпусе также размещается ось приводного шкива 9 — она приводит шпиндель во вращение.
Использование для перемещения пиноли шестеренки и ходовой рейки удобнее, однако изготовить их можно только при наличии зубофрезерного станка, довольно редкого в школьных мастерских. Иногда удается подобрать пару «рейка и шестеренка» от ненужного оборудования.
Основной же недостаток рычажного привода в наличии так называемых мертвых ходов (люфта), что не очень удобно при выведении сверла из отверстия.
Потребляемая мощность электрического двигателя станка определяется в основном максимальным диаметром сверла. Если сверлить сталь сверлом диаметром 9 мм, то достаточно мощности около 200 Вт, правда, при этом придется пользоваться самой малой частотой вращения — около 500 мин —1 . При большом объеме работ лучше применить двигатель мощностью 600 Вт. Частота вращения его должна быть в пределах 1500—3000 мин —1 Шкивы рассчитываются таким образом, чтобы на шпинделе станка получить 500, 1000, 1500, 3000 мин -1 .
Разумеется, необязательно иметь все указанные скорости. Если ваш двигатель имеет 1500 мин —1 , то нет смысла делать повышенную передачу. Повышенная частота вращения нужна при работе по дереву, когда требуется высокая чистота обработки поверхности сразу из-под инструмента. В условиях мастерской нужную чистоту проще получить обычными способами, например наждачной бумагой.
Двигатель устанавливается на стальной, достаточно массивной плите 12. Для его крепления используются шпильки — ими стягивается сам двигатель, так называемые щиты двигателя, в которых размещены подшипники.
На двигателе крепится шкив. Его нужно обязательно закрепить контровочным винтом. Под носик винта на оси двигателя сверлится небольшое отверстие.
Размеры самодельного сверлильного станка
Плита прикрепляется к головке станка 14 двумя шпильками 10. При смене частоты вращения шпильки нужно слегка отвернуть и, подвинув плиту, переставить клиновой ремень. Вся клиноременная передача закрывается кожухами, сверху съемным, а снизу постоянным. Через прорезь в постоянном кожухе (по положению клинового ремня) можно определить, на какую частоту вращения настроен станок.
На головке полезно разместить: выключатель двигателя (лучше кнопочный с кнопкой «пуск» и кнопкой «стоп»), опору лампы освещения обрабатываемой детали и ее выключатель. Сама головка крепится на опорной трубе с помощью таких же втулок, какие были использованы при изготовлении токарного станка по металлу (см. «ЮТ» для умелых рук» № 4 за 1986 г.). Опорная труба 16, в свою очередь, крепится на втулке к неподвижному столу 1а. Втулка 19 снабжена разрезными губками, которые необходимы, чтобы можно было поворачивать головку станка при обработке длинных деталей. В столе предусмотрены четыре отверстия для крепления станка к верстаку и несколько пазов для крепления тисков и различных приспособлений с обрабатываемыми деталями.
Кроме неподвижного стола, станок снабжается подвижным столом, который может перемещаться по опорной колонне вверх и вниз, поворачиваться вокруг оси 16. Подвижный стол значительно расширяет возможности станка. Прежде всего он облегчает сверление деталей, различных по высоте, выполнение отверстий с параллельными осями и т. д. У стола предусмотрены отверстия для крепления приспособлений, а по его центру выполнено отверстие, которое необходимо для сверления насквозь различных деталей без использования подкладок.
Общий вид сверлильного станка
Настройка сверлильного станка сводится к следующему: закрепите деталь в тисках, закрепите инструмент, определите необходимую частоту вращения (см. «ЮТ» для умелых рук» № 12 за 1985 г.). Помните, что сверлить незакрепленную деталь нельзя — иначе у вас не получится отверстие правильной цилиндрической формы, часто будет ломаться сверло.
Перед тем как включить станок, убедитесь в надлежащем состоянии рабочего стола, в частности в отсутствии на столе посторонних предметов, исправности освещения, надежности закрепления отдельных узлов станка, крепления кожуха, закрепления сверла. Установив инструмент, включите станок на несколько секунд и проверьте его биение.
Во время работы стружка убирается только металлическим крючком. После же остановки станка ее можно смести неметаллической щеткой.
Подвижный стол перед сверлением нужно установить так, чтобы между сверлом и заготовкой было небольшое расстояние, примерно 10—15 мм. Если используется ограничитель глубины сверления, то необходимо отрегулировать его по линейке.
Кроме сверления, на станке удобно выполнять зенкерование — обработку отверстий после сверления для придания высокой точности и чистоты. Еще большую точность можно получить развертыванием. Эту операцию часто выполняют после зенкерования и тоже на станке. В последнем случае необязательно использовать двигатель, можно осторожно вращать шпиндель вручную. Повышенная точность при зенкеровании и развертывании получается из-за наличия у этих инструментов большого числа режущих кромок.
Чтобы получить точные размеры отверстия, необходимо учесть, что сверло при сверлении немного разбивает отверстие. Поэтому получить отверстие с диаметром, близким к номинальному, можно, если воспользуетесь сверлом несколько меньшего размера.
Довольно часто наблюдается смещение и перекос оси отверстия. Причина этого скрыта в слабом креплении детали. Не круглость отверстия чаще всего вырывается биением сверла, например, из-за плохого патрона или биения шпинделя. Грубая обработка поверхности отверстия вызывается тупым или неправильно заточенным сверлом. Иногда к такому результату приводит неправильный выбор смазочно-охлаждающей жидкости.
Износ сверла также влияет на понижение качества отверстия. Неправильная заточка сверла также приводит к преждевременному его затуплению (особенно при неравной длине режущих кромок). Тупые сверла быстро ломаются. Но к их поломке приводят и другие причины. Особенно недопустима быстрая подача сверл малого диаметра. Правильная и своевременная заточка сверла, его хорошее закрепление в патроне, умеренная подача и обоснованный выбор частоты вращения значительно удлиняют жизнь инструмента.
Выполняя зенкерование, не забывайте периодически удалять стружку из глухих отверстий и применять охлаждение. Для зенкеров диаметром до 25 мм оставляйте допуск примерно в 1 мм, для зенкеров большого диаметра допуск немного больше (для 35 мм — 1,5 мм).
Заметим, что, кроме зенкерования, существует еще зенкование. Эта операция позволяет снять фаски у отверстия, сделать углубление под коническую головку винта, заклепки.
Для разверток необходимо оставлять припуск примерно в 0,1—0,15 мм. Сначала выполняют черновое развертывание, а затем чистовое (для этого в комплекте имеются две развертки — черновая и чистовая). Отверстия диаметром больше чем 25 мм нужно сначала обработать зенкером, а потом черновой и чистовой разверткой. Чтобы получить гладкую поверхность, нужно применять смазку. Для стали применяют минеральное масло, для алюминия и его сплавов — скипидар С керосином, для медных сплавов, но не всех — эмульсию с маслом. Для бронзы и чугуна смазка не нужна.
При развертывании нельзя вращать развертку в обратном направлении, от этого она тупится. К быстрому затуплению инструмента ведет также снятие больших припусков. Для чистовой развертки припуск больше 0,05—0,2 мм считается большим.
Сверлильный станок в разборе. Фото кликабельно.
В заключение приведем простейшие правила работы на станке. Сверло всегда следует упирать в дно патрона. Перед закреплением детали нужно аккуратно вытереть стол станка, деталь, тиски или приспособления. Заготовка устанавливается так, чтобы центр будущего отверстия (его лучше накернить) находился по оси сверла, причем заготовка должна упираться в дно тисков (можно использовать прокладки). Поверхность сверления должна быть перпендикулярна сверлу, при отступлении от этого нужно применить кондуктор. Проверив правильность установки частоты вращения шпинделя, включайте станок для проверки биения сверла, после чего его следует выключить. Если нужно, настройте ограничитель глубины сверления. Теперь можно включить станок и осторожно подвести сверло к обрабатываемой детали. При сверлении глубоких отверстий полезно засверлить пробное отверстие примерно на треть глубины и проверить его качество. Если обнаружится отклонение, еще удается исправить положение, повернув деталь.
Нажимать на сверло нужно плавно. Перед выводом его из детали (при сверлении сквозных отверстий) усилие на сверло нужно уменьшить. При сверлении глубоких отверстий полезно время от времени извлекать сверло из отверстия и очищать его от стружки. Заметим, что останавливать станок можно только после того, как сверло будет полностью выведено из отверстия.
Отверстия большого диаметра лучше всего сверлить в два приема. Вначале сверлится отверстие меньшего диаметра, а затем нужного. Причем первым сверлом нужно произвести сверление на всю глубину. Сверление по кондуктору или шаблону значительно облегчает работу, особенно при обработке многих одинаковых деталей. Используя кондуктор, нужно не забывать крепить его на заготовке.
В заключение напомним основные правила безопасной работы. Никогда не сверлите незакрепленную деталь. Нельзя применять тупые сверла, это часто ведет к поломке инструмента в детали. “Если сверло скрипит, то нужно его заточить заново. Перед отключением станка поднимите шпиндель. При сверлении твердых материалов, особенно стали, нужно применять охлаждающую жидкость (наливается в обычную медицинскую грелку и подается к отверстию по трубочке с медицинским краником). Для сбора жидкости под подвижный стол нужно под-ставить лоток. Сверлить следует в очках, предварительно убедившись в том, что застегнуты рукава, борта спецовки и т. д. Наконец, нельзя сдувать стружку ртом.
Настольный сверлильный станок своими руками: схемы и чертежи
Необязательно тратить деньги на настольный сверлильный станок, ведь его не так уж и сложно сделать своими руками. Для этого понадобится приобрести, изготовить или воспользоваться бывшими в употреблении деталями. Мы расскажем вам о создании нескольких конструкций, и вы сможете подобрать свою модель для сборки.
Дрель есть почти у каждого хозяина, строящего или ремонтирующего свой дом или квартиру, занимающегося ремонтом бытовой и садовой техники, различными поделками из металла и дерева. Но для выполнения некоторых операций дрели недостаточно: нужна особая точность, требуется просверлить отверстие под прямым углом в толстой доске или просто хочется облегчить свой труд. Для этого потребуется станок, который можно выполнить на базе различных приводов, деталей машин или бытовой техники, другого подручного материала.
Тип привода — принципиальное различие конструкций самодельных сверлильных станков. Одни из них изготавливаются с использованием дрели, в основном электрической, другие — с использованием двигателей, чаще всего — от ненужной бытовой техники.
Настольный сверлильный станок из дрели
Самой распространённой конструкцией можно считать станок, выполненный из ручной или электродрели, которую можно выполнить съёмной, для возможности использования её вне станка, и стационарной. В последнем случае устройство включения можно перенести на станину для большего удобства.
Основные элементы станка
Основными элементами станка являются:
- дрель;
- основание;
- стойка;
- крепление дрели;
- механизм подачи.
Основание или станину можно выполнить из цельного спила твёрдого дерева, мебельного щита или ДСП. Некоторые предпочитают в качестве основания металлическую плиту, швеллер или тавр. Станина должна быть массивной, чтобы обеспечивать устойчивость конструкции и компенсировать вибрации при сверлении для получения аккуратных и точных отверстий. Размер станины из дерева — не менее 600х600х30 мм, из стального листа — 500х500х15 мм. Для большей устойчивости основание можно сделать с проушинами или отверстиями под болты и крепить его к верстаку.
Стойка может быть изготовлена из бруса, круглой или квадратной в сечении стальной трубы. Некоторые мастера в качестве основания и стойки используют каркас старого фотоувеличителя, некондиционный школьный микроскоп, другие детали, имеющие подходящую конфигурацию, прочность и массу.
Крепление дрели осуществляется с помощью хомутов или кронштейнов с отверстием в центре. Кронштейн надёжнее и даёт большую точность при сверлении.
Особенности конструкций механизма подачи дрели
Механизм подачи нужен для вертикального перемещения дрели вдоль стойки и может быть:
- пружинным;
- шарнирным;
- конструкцией по типу винтового домкрата.
В зависимости от принятого типа механизма тип и устройство стойки также будет отличаться.
На чертежах и фото приведены основные конструкции настольных сверлильных станков, которые можно сделать из электро- и ручной дрели.
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
С шарнирным беспружинным 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
Станок из автомобильного домкрата и дрели
Каретка выполнена из мебельных направляющих
Мини-станок из списанного микроскопа
Основание и стойка из старого фотоувеличителя
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
Видео 1. Пошаговое руководство для недорогого станка. Станина и стойка — деревянные, основа механизма — направляющая для мебели
Видео 2. Сверлильный станок — домкрат от «Жигули» и дрель
Видео 3. Пружинно-рычажная стойка для дрели
Видео 4. Пошаговое создание стальной стойки для дрели
Станок на основе рулевой рейки легкового автомобиля
Рулевая рейка для автомобиля и дрель — достаточно массивные изделия, поэтому станина должна быть также массивной и, желательно, с возможностью закрепления станка на верстаке. Все элементы выполняют на сварке, так как соединение на болтах и винтах может оказаться недостаточным.
Станину и опорную стойку сваривают из швеллеров или другого подходящего проката, толщиной около 5 мм. Рулевую рейку закрепляют на стойку, которая должна быть длиннее рейки на 70–80 мм, через проушины рулевой колонки.
Чтобы станком удобнее было пользоваться, управление дрелью выносят в отдельный блок.
Видео 5. Сверлильный станок на основе рулевой рейки от «Москвич»
Порядок сборки сверлильных настольных станков:
- подготовка всех элементов;
- крепление стойки к станине (проверяем вертикальность!);
- сборка механизма перемещения;
- крепление механизма к стойке;
- крепление дрели (проверяем вертикальность!).
Все крепления должны быть выполнены максимально надёжно. Стальные неразъёмные конструкции желательно соединять сваркой. При использовании любого рода направляющих нужно убедиться, что при движении не образуется поперечный люфт.
Совет! Для фиксации детали, в которой высверливается отверстие, станок можно оборудовать тисками.
В продаже также можно найти готовые стойки для дрели. При покупке нужно обратить внимание на массу конструкции и размер рабочей поверхности. Лёгкие (до 3 кг) и недорогие (до 1,5 тыс. руб.) стойки годятся для выполнения отверстий в тонком фанерном листе.
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
Самодельные станки для сверления печатных плат
Мини-станочки для сверления плат радиолюбителями также заимствуют привод от различных маломощных устройств. При этом используют резаки для обрезки фотографий в качестве рычагов, паяльники, цанговые карандаши вместо патрона. Место сверления подсвечивают светодиодными фонариками — возможностей для технического творчества достаточно.
Простая электрическая схема управления электромотором
Сверлильный станок своими руками: различные конструктивные решения
Сверление отверстий является одной из самых частых операций при изготовлении самоделок. Можно проткнуть отверстие шилом, аккуратно вырезать ножом (если материал не очень толстый), можно маленькое отверстие распилить до нужного диаметра круглым напильником. Но лучше всего отверстия сверлить на хорошем сверлильном станке. Сегодня рассмотрим разные варианты сверлильных станков и их особенности, а также можно ли их сделать своими руками.
Принцип работы и основные узлы сверлильного станка
Сверлильный станок – это хорошо структурированное изделие. Во-первых, станина. Как правило, это стальная плита (но для малых устройств может быть изготовлена из лёгкого сплава), на которой монтируется всё изделие. На дальнем от мастера краю станины вертикально установлена стойка. По ней перемещается вверх-вниз и поворачивается вправо-влево рабочая часть, состоящая из мотора, рабочей головки с патроном и, если она есть, трансмиссии. Головка на стойке фиксируется в требуемом положении стопорным механизмом. А точное позиционирование высоты шпинделя с патроном и сверлом выполняется специальной рукояткой.
Мотор и рабочий шпиндель могут располагаться по обе стороны стойки. В этом случае между валом двигателя и рабочим шпинделем организуется ременная передача на нескольких парах шкивов. Перекидывая ремень с одной пары на другую, устанавливают разную скорость вращения рабочего органа – сверла.
Другой вариант – монтаж патрона на вал мотора. Конструкция проще, но регулировать скорость вращения сверла приходится изменением скорости вращения двигателя, а для этого уже нужна электрическая или электронная схема.
ФОТО: stankiexpert.ru Сверлильный станок с патроном на валу мотора
Рабочим инструментом является сверло. Сверла классифицируются по размерам и по назначению. В практике самодельщиков применяются диаметры от 0,5 мм до 12 – 18 мм. Свёрла выбираются для работ по дереву, пластмассе, твёрдому и мягкому металлу, бетону. Они будут отличаться геометрией заточки рабочего конца и наличием или отсутствием твёрдой наплавки на конце.
Работает станок таким образом. Мотор крутит рабочий шпиндель, на нижнем конце которого сидит патрон. В нём зажато сверло. При быстром вращении и нажиме на поверхность сверху вниз, сверло режущими кромками врезается в материал.
Как сделать своими руками сверлильный станок из обычной дрели
Не у всех есть электродрель, а станок для аккуратных отверстий нужен. С достаточной для сверления скоростью можно вращать сверло собственными руками. Разработано много простых и изящных конструкций на основе ручной дрели.
ФОТО: mtdata.ru Сверлильный станок на основе ручной дрели
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.
ФОТО: mtdata.ru Сверлильный станок на основе электрической дрели
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.
Станки для домашней мастерской можно делать и металлические, и деревянные. Усилия и скорости небольшие, а с деревом работать проще.
Что нужно для работы
Для работы нужна дрель и материал для основания и стойки. Для станины можно выбрать деревянную плиту размером 600×600×30 мм или стальной лист размером 500×500×15 мм. Для стойки используется деревянный брус сечением 50×50 мм². Удобно использовать старый фотоувеличитель – стойка уже крепко и удобно установлена на основании. Полоски металла потребуются для изготовления деталей крепления дрели к стойке.
Чертежи и схемы
На рисунках 4, 5 и 6 схематически представлены общие виды станков на основе ручной дрели. Размеры каждый мастер выбирает свои, исходя из тех ресурсов, которыми он владеет.
ФОТО: mtdata.ru Схема механизма вертикального перемещения дрели
С пружинно-шарнирным механизмом: 1 — станина; 2 — шайба; 3 — гайка М16; 4 — амортизационные стойки (4 шт.); 5 — пластина; 6 — болт М6×16; 7 — блок питания; 8 — тяги; 9 — пружина; 10 — болт М8×20 с гайкой и шайбами; 11 — патрон для сверла; 12 — вал; 13 — крышка; 14 — ручка; 15 — болт М8×20; 16 — державка; 17 — стойка; 18 — стакан с подшипником; 19 — двигатель.
Пошаговая инструкция
Сначала выпиливается станина, затем устанавливается вертикальная стойка. Для перемещения дрели по вертикали используется мебельная направляющая для выдвижных ящиков. Подвижная головка, на которой крепится дрель, имеет в поперечном сечении т-образную форму. Края перекладины входят в пазы направляющей, на утолщённую ножку буквы «Т» крепится дрель.
На основе ручной дрели станки уже никто не делает, подавляющее большинство использует электродрель.
Самостоятельное изготовление сверлильного станка с использованием асинхронного двигателя
В качестве привода в станке можно использовать трёхфазный асинхронный двигатель мощностью 150 – 250 Вт. Небольшая доработка схемы позволит включать его в бытовую электросеть 220 В.
ФОТО: youtube.com Схема подключения трёхфазного асинхронного двигателя к сети 220 В
Что нужно для работы
В общем случае, для изготовления сверлильного станка своими руками в домашних условиях нужно приготовить:
- плиту текстолитовую, деревянную или стальную для станины размером 300-500×175-300×16×20 мм;
- деревянный брусок сечением 40-60×40-60×500-600 мм или стальная труба диаметром 30-40 мм для основной стойки;
- пружина L = 100-120 мм;
- ходовой винт Тr16×2, L = 200 мм;
- консоль привода — стальной лист толщиной 5 мм;
- кронштейн ходового винта;
- маховик ходового винта;
- четырёхручьёвый блок ведущих приводных шкивов клиноремённой передачи;
- электродвигатель;
- блок конденсаторов;
- блок ведомых шкивов;
- блок ведущих шкивов;
- возвратная пружина шпинделя;
- шпиндельная головка;
- приводной клиновой ремень «нулевого» профиля;
- выключатель;
- сетевой кабель с вилкой;
- рычаг подачи инструмента;
- патрон для сверла №2;
- винты, гайки, шайбы.
Чертежи и схемы
Чертёж общего вида представлен на рисунке ниже.
ФОТО: mtdata.ru Чертёж общего вида сверлильного станка
Пошаговая инструкция
Подбор комплектации
ФОТО: youtube.com
Новый электронный блок
ФОТО: youtube.com
Головка с мотором и трансмиссией
ФОТО: youtube.com
Узел крепления вертикальной стойки к станине
ФОТО: youtube.com
Опробование нового станка
ФОТО: youtube.com
Изготовление своими руками сверлильного станка из рулевой рейки
Рулевая рейка от автомобиля очень хорошо используется как вертикальная стойка сверлильного станка. Её зубчатая поверхность приспособлена для работы механизма перемещения рабочей головки.
ФОТО: youtube.com Сверлильный станок на основе рулевой рейки
Штатный автомобильный механизм рулевого управления легко дорабатывается для решения задач перемещения в сверлильном станке.
Что нужно для работы
Прежде всего, для работы нужна списанная рулевая рейка, слесарный инструмент, крепёж и доступ к действующему сверлильному станку.
Чертежи и схемы
Специфика чертежа в том, что конструкция привязана к конкретному изделию – к рулевой рейке с зубчатой поверхностью. Механизм перемещения изобретать не надо, его просто надо грамотно установить на рейку, выполняющую функцию основной стойки станка.
Пошаговая инструкция
Порядок выполнения операций тот же, что и при изготовлении других станков.
Как сделать своими руками сверлильный станок для печатных плат
В печатных платах сверлятся отверстия, которые затем металлизуются. Сквозь них с электрическим контактом проходят выводы электронных компонентов. Технология предъявляет высокие требования к отверстиям. Их надо сверлить на высокооборотистых станках, дающих порядка 20000 оборотов в минуту.
ФОТО: youtube.com Станок для сверления печатных плат
Что нужно для работы
Для работы, прежде всего, нужен небольшой, но скоростной мотор. Достаточно мощности 100 Вт, но примерно 20 – 30 тысяч оборотов в минуту. Нужен патрон для сверла диаметром 0,5 – 1,5 мм.
Чертежи и схемы
Чертежи и схемы аналогичны тем, что делаются и для других станков. Компоновка агрегата – с патроном на валу двигателя. Размеры определяются предназначением станка. Высота подъёма рабочей головки небольшая – до 100 мм.
Пошаговая инструкция
Технология создания станка подобна всем предыдущим, с учётом основных размеров устройства. Сначала изготавливается станина, на неё строго перпендикулярно устанавливается стойка, на которую монтируется подвижная часть конструкции с мотором и механизмом перемещения. Потребуются токарные работы для присоединения патрона к валу мотора.
Сверлильный станок своими руками: ТОП-200 фото-обзоров готовых станков. Пошаговая инструкция + схемы и чертежи с полным описанием этапов
Ремонтные работы и создание чего-то своими руками требует определенных усилий. Невозможно выполнить сложные столярные работы, создать собственную мебель или отремонтировать дом без определенного набора инструментом. Именно поэтому каждый мужчина имеет ящик с инструментами для оперативного решения любых проблем.
Такой набор должен быть и на загородном участке, даже если у вас нет массивного дома, в котором вы проживаете круглый год. Одним из важных инструментов является сверлильный станок.
Сверлить нужно практически во всех работах, связанных с созданием чего-то нового или реставрацией старой мебели и предметов интерьера. Конечно, всегда можно поискать легкую альтернативу, например, если материал легкий, то легче воспользоваться шилом и просто проткнуть плотную ткань или кожу. При желании можно заняться выпиливанием отверстия при помощи напильника.
Однако, сверление не заменит никаких попыток сделать отверстие более простым, но трудозатратным способом. Разберемся в различных вариациях сверлильных станков, поймем можно ли соорудить такое устройство из подручных средств и что с ним делать чтобы эксплуатация была максимально полезной и станок служил вам долгие годы, определим самые удачные размеры сверлильного станка.
Рассмотрев фото сверлильного станка в интернете, можно сделать выводы о принципах работы и основных элементах. Также перед началом работ стоит изучить инструкцию, как сделать сверлильный станок в домашних условиях.
Как работает станок?
- Станина или плита, выполненная преимущественно из стали. Именно на нее крепится вся конструкция.
- Стойка – крепится на противоположной от человека стороне.
- Рабочий блок, крепится к стойке. Блок состоит из моторчика, рабочей части с патроном и трансмиссии.
- Стопорный механизм – занимается фиксацией головки.
Профессиональный тип станка для сверления
В такой вариации мотор легко может быть установлен с двух сторон стойки. При таком конструктивном решение необходимы ремни. Среди профессиональных устройств отдельно выделяется тип со шкивами и наличием ремня.
В этой вариации есть монтаж патрона на вал мотора. Это решение проще с точки зрения конструкторского решения. Из наглядных минусов – регулировка скорости. Ее можно менять только при помощи электричества, а значит необходимо делать электросхему и искать подключение к электричеству.
Сверла
Основным элементом, на который приходится вся нагрузка является сверло. Их легко различать по размеру и назначению. Для разных материалов потребуются разные типы сверл. Основные диаметры лежат между показателями в 0,5 миллиметра и достигают 12-18 миллиметров.
- Для дерева;
- Для работ по пластмассе;
- Для работ по твердому металлу;
- Для работ по мягкому металлу;
- Для работы по бетону;
- Для работы по кирпичу.
У всех сверл разная заточка по геометрическому рисунку. Также у сверла может быть или отсутствовать наплавка на его вершине. Сверлильный станок из дерева встречается в быту достаточно часто.
Принцип работы станка
- Мотор крутит шпиндель;
- На конце шпинделя находится патрон;
- В патроне зажимается сверло;
- При вращении и применении сильного нажатия сверло режит материал по заданной траектории.
Как сделать станок своими руками? Сложный на первый взгляд вопрос, не требующий больших навыков и специальной подготовки.
Делаем сверло из ручной дрели
Один из распространенных вариантов для обладателей дрели. Такого типа станок обычно делают из металла или деревянной основы. Как же сделать мини-сверлильный станок своими руками? Отметим, что тиски для сверлильного станка своими руками тоже можно сделать самостоятельно.
- Дрель;
- Материал для основы. Подойдет плита из дерева с размерами 600*600*30 миллиметров. Стальной лист похожих размеров тоже подойдет;
- Брус с параметрами 50*50 метров квадратных.
- Делаем станину;
- Ставим вертикальную стойку;
- Устанавливаем подвижную голову для крепления дрели с сечением в форме буквы «т»;
- Устанавливаем саму дрель на утолщенную получившуюся букву «т».
Сверлильный станок из дрели своими руками – простое решение, однако не очень популярное в наши дни, когда все предпочитают использовать двигатель в основе.
Делаем дрель на основе асинхронного двигателя
Для таких действий используем двигатель асинхронного типа с заявленной мощностью между 150 и 250 Ваттами. Легкие усовершенствования позволят использовать устройство в любом помещении со стандартной розеткой на 220 Ватт.
Сверлильный станок своими руками из двигателя чуть более сложная конструкция, зато и более эффективная.
Заготовки для работы
- 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.
Какой ход действий?
- Выбираем необходимые материалы. Для упрощения работы и финансовой выгоды, можно посмотреть на старые элементы или технику, сняв с нее все необходимые компоненты для будущего сверла;
- Делаем новые детали;
- Собираем станок;
- Делаем первый опытный образец сверления.
Как еще можно сделать сверло?
Для многих такое решение будет неочевидным, но знатоки сразу оценят его простоту и функциональность. Делаем сверло на основе рулевой рейки автомобиля. Для этого потребуется только сама рейка от старой машины списанной, разобранной или просто рейки от уже несуществующей машины.
Также потребуется крепеж и само сверло. Сверлильный станок из рулевой рейки – отличное решение для постоянных работ!
Сверлильный станок для печатных плат
Еще одна разновидность, не требующая особых сложностей при работе. Стоит пояснить, что в печатных платах есть особенность – отверстие, которое впоследствии подвергается металлизации. Через них затем получают компоненты.
Такие отверстия должны быть максимально точными. Для сверления такого потребуется станок с мощностью не менее двадцати тысяч оборотов за одну минуту.
Материалы
- Мотор с мощностью не менее 100 Ватт. Он должен делать не менее двадцати тысяч оборотов за одну минуту.
- Патрон с диаметром в промежутке от 0,5 до 1,5 миллиметров.
Все остальные действия осуществляются по тому же принципу, что и у других станков. Если возникают сомнения, лучше всего сверить свои действия с чертежами или посмотреть видео на ютубе.
Картинки сверлильного станка тоже помогут не сбиться с верного пути. Как сделать сверлильный станок своими руками расскажет статья, а все усилия будут награждены красивыми работами с просверленными элементами!
Отдельно следует отметить, что создание станка для сверления может стать хорошим способом для объяснения основных законов ребенку, в первую очередь мальчику.
В подростковом возрасте появляться желание делать что-либо своими руками и начинать разбираться в различных механизмах. Такой домашних станок для сверления позволит разобраться в его принципах работы, его составление собственными руками под присмотром взрослых позволит научиться разбираться в тонкостях конструкторского дела и разовьет техническое мышление, которое крайне сильно сможет пригодиться в будущем, при работе с машинами и другими техническими элементами, встречающимися в быту и других сферах жизни.
Также такие работы могут объединить семью и повлиять на выбор будущей профессии.
Создание станка для сверления своими руками — отличная возможность сэкономить деньги, проявить творческую фантазию и смекалку. Многие отмечают, что у различных технических элементов, созданных своими руками есть ряд преимуществ.
Они выигрывают у дешевых китайских аналогах которые часто и быстро ломаются не выдерживая нагрузок. При создании собственного сверла можно предположить, где случится поломка и исправить ее, ведь есть точное понимание о том как устроен механизм и в каком месте мог возникнуть какой-либо сбой.
Кроме этого индивидуальные приборы максимально персонализированы. Это позволяет с легкостью встраивать их в гараж или специальное место для столярных работ.
Собственное сверло заточено под особенности именно вашей физиологии — под правшу или левшу, под рост и комплекцию. Все это облегчает работу и делает процесс приятным, вдохновляя на все новые переделки и свершения. А у хорошего хозяина работа всегда ладится отлично!
Рабочая конструкция самодельного токарного станка
Даже сильно подержанный токарный станок не по карману большинству любителей, которым он нужен только для обработки небольших заготовок. При необходимости выполнения незначительных объемов работ станок можно изготовить своими руками из металлопроката и нескольких заводских деталей.
Основные материалы:
- стальной уголок 20х20 мм;
- вал на алюминиевой опоре SBR20;
- каретки на линейных подшипниках под вал SBR20 – 12 шт.;
- стальной лист 10 мм;
- уголок 30х30 мм;
- длинная шпилька М10;
- стальной лист 3 мм;
- уголок 40х40 мм;
- токарный четырехкулачковый патрон;
- подшипники в корпусе с лапками –3 шт.;
- вал под подшипники с лапками;
- шкив на вал;
- электродвигатель со шкивом;
- приводной ремень;
- резцедержатель и резцы
- болты М8.
Изготовление токарного станка
Из уголка 20х20 мм сваривается рама станка, как на фото. Верхнюю плоскость готовой детали нужно отшлифовать, чтобы иметь возможность ровного прикрепления остальной оснастки.
Вдоль рамы прикручивается 2 продольные салазки, изготовленные из вала на алюминиевой опоре SBR20. На них устанавливается по 3 каретки на линейных подшипниках.
Из листовой стали 10мм вырезается опорная плита, которая будет закрепляться на каретах. Она прикручивается с помощью 24 болтов по 4 на каждую каретку.
Далее необходимо закрепить вал подачи, который будет перемещать платформу вдоль станка. Для этого используется длинная шпилька диаметром 10 мм. Она закрепляется на торцах станка на прикрученные опоры из обточенного уголка 30х 30 мм.
Чтобы присоединить платформу на каретах к валу, необходимо сделать на обратной стороне ее плиты выступ. Для этого выгибается скоба из полосы стали 3 мм. Ее нужно прикрутить к плите как на фото.
Далее сделанная скоба приваривается к 3-м гайка М10 накрученным на валу подачи из шпильки. Теперь при вращении вала платформа двигается вдоль станка.
На готовую платформу закрепляются 2 поперечные салазки из того же вала на алюминиевой опоре SBR20. На каждую салазку устанавливается по 3 каретки.
Для поперечного движения платформы тоже требуется установка вала подачи. Он изготавливается из той же шпильки М10 по аналогичному принципу, что и механизм нижней платформы. Для этого делается 2 опоры из обточенного уголка 30х30 мм и скоба из полосы 3 мм, которая приваривается к 3-м гайкам М10 на валу.
Далее необходимо сделать платформу куб под резцедержатель. Ее верхнюю и нижнюю часть можно изготовить из листовой стали 10 мм, а боковые стороны из листа 3 мм. Поскольку на этот узел оказывается нагрузка, то следует его укрепить еще одной боковой вставкой из листовой стали 3 мм. В верхней части полученного кубика делается центральное отверстие, в котором нарезается резьба. Оно используется для прикрепления заводского резцедержателя.
По периметру основания станка из уголка 20х20 мм приваривается уголок 40х40 мм. Продольные детали нового уголка делаются длиннее, чтобы слева получить основание для закрепления шпинделя.
На полученное основание наваривается уголок 40х40 мм, как на фото. Полученная конструкция укрепляется вставками, поскольку на нее будет оказываться сильная деформационная нагрузка.
Сверху на полученный каркас наваривается платформа из листовой стали 10 мм. К ней прикрепляется 3 подшипника в корпусе с лапками. В подшипники вставляется стальной вал.
Из листовой стали 10 мм вырезается круг соответствующий диаметру заводского четырехкулачкового патрона. В его центре делается большое отверстие соответствующее диаметру вала. Изготовленная деталь насаживается на вал, закрепленный на подшипниках
Установив и зажав на валу четырехкулачковый шпиндель необходимо прижать к нему вырезанный круг и стянуть его с патроном с помощью 3-х болтов. Это позволяет сбалансировать круг, перед тем как приварить его к валу.
Далее нужно снять четырехкулачковый шпиндель и срезать лишнюю часть вала по линии приваренного круга. Токарный патрон устанавливается обратно на свое посадочное место и зажимается с помощью 3-х болтов.
На обратной стороне вала закрепляется шкив.
Для имеющегося электродвигателя варится рамка из уголка 20х20 мм. На мотор устанавливается малый шкив.
После этого натянув ремень между шкивами необходимо приставить двигатель к основанию платформы подшипников вала шпинделя. Каркас электродвигателя нужно изготовить таким образом, чтобы иметь возможность после его приваривания регулировать натяжение ремня.
Закрепив резец в резцедержателе станка уже можно использовать его по предназначению. Данная конструкция позволяет подобраться резцом к кругу, на котором крепится шпиндель, чтобы его обточить, сделав более аккуратным.
Полученный станок имеет возможность модернизации, к примеру, установки задней бабки, что позволит выполнять более серьезные задачи. Это довольно дорогой проект, но он обойдется дешевле заводского токарного станка.
Смотрите видео
Шпиндель для настольного фрезерного станка с ЧПУ своими руками
Шпиндель фрезерного станка, оснащенного ЧПУ, является важнейшим конструктивным элементом такого оборудования. В этой детали закрепляется режущий инструмент, и именно она передает ему вращение.
Шпиндели фрезерного станка с ЧПУ, размещенные на подвижном портале
Варианты шпинделей для фрезерного станка
Если вас интересует самый недорогой шпиндель для вашего самодельного фрезерного станка с ЧПУ, то для этого можно использовать серийный гравер. Мощность такого устройства составляет 125 Вт, а цена начинается от 500 рублей. Однако такой шпиндель имеет ряд существенных недостатков. На малых оборотах он выдает слабый крутящий момент, что не позволяет использовать его для обработки заготовок из металла. В связи с этим применять такой шпиндель можно только для гравировки и для обработки заготовок из мягких пород дерева фрезами небольшого диаметра.
Шпиндель из гравера будет, пожалуй, самым бюджетным вариантом
Второй вариант шпинделя для фрезерного станка с ЧПУ, сделанного своими руками, – это бормашина, стоимость которой начинается от 2000 руб. По сравнению с гравером, такое устройство работает существенно тише, совсем незначительно теряет крутящий момент на небольших оборотах, отличается качественным патронным зажимом.
Бормашина «Профиль М-01» с кулачковым патроном, позволяющим применять насадки с хвостовиками различных диаметров
Шпиндель станка для фрезерования можно изготовить своими руками, используя DC-моторы, работающие от напряжения 12–48 В. Мощность таких моторов, способных развивать в минуту 12 000 оборотов, составляет 400 Вт. Такой шпиндельный двигатель отличается следующими преимуществами: отсутствием сильного биения и сильного шума при работе, использованием стандартной цанги ER11A.
Если дооснастить такой шпиндель несложным электронным устройством, то при помощи ЧПУ можно управлять числом его оборотов. Есть у такого шпинделя и недостатки, к которым следует отнести необходимость в дополнительном источнике питания, невысокую мощность, значительный нагрев при работе, что вызывает необходимость его охлаждения. Из-за невысокой мощности самодельный фрезерный станок с таким шпинделем пригоден для обработки только мягких материалов.
Шпиндель самодельного фрезерного станка с ЧПУ из DC-мотора
В качестве шпинделя для самодельных станков с ЧПУ можно также использовать прямошлифовальные машины и фрезеры. Если вы возьмете в качестве шпинделя фрезер модели Энкор ФМЭ-850 Вт, то у вас в распоряжении окажется станок, на котором можно обрабатывать не только деревянные заготовки, но и изделия из фанеры и цветных металлов. Что удобно, в комплекте с таким фрезером идет цанга на 6 мм, для которой есть стандартные переходники 3 в 6 мм. Используя этот переходник, в такой шпиндель можно устанавливать фрезы с диаметрами 0,1–6 мм.
Не все модели фрезеров имеют в своем комплекте такую цангу, что не позволяет применять их для оснащения фрезерных станков с ЧПУ. Есть у фрезера Энкор ФМЭ-850 Вт и недостатки, к которым относятся высокая шумность при работе и отсутствие в конструкции электронного устройства, отвечающего за изменение количества оборотов, что не позволяет использовать его для обработки полимерных материалов (для этого необходимы небольшие обороты фрезера).
Использование вертикального фрезера в качестве шпинделя станка
Если на фрезерном станке с ЧПУ, который вы сделали своими руками, необходимо обрабатывать полимерные материалы, то в качестве шпинделя для него лучше использовать фрезеры торговой марки Sparky. Мощность таких фрезеров может варьироваться в пределах 500–1050 Вт. В конструкции моделей, мощность которых начинается с 750 Вт, предусмотрено электронное устройство, отвечающее за изменение количества оборотов, поэтому их можно использовать для обработки полимерных материалов (акрил, ПВХ, двухсторонний пластик, модельный пластик и др.). Для обработки таких материалов фрезер должен иметь возможность вращаться с небольшим количеством оборотов, не теряя при этом своей мощности. Это предотвращает нагрев в зоне обработки и плавление пластика, а высокая мощность обеспечивает достаточную производительность процесса фрезерования.
Оптимальными по соотношению «цена – качество» являются фрезеры торговой марки Kress, которые также можно использовать в качестве шпинделей для станков, оснащенных системой ЧПУ. Большим преимуществом таких фрезеров является то, что в их конструкции предусмотрена система, которая нормирует биение.
Фрезер Kress в качестве шпинделя
При желании можно оснастить свой самодельный фрезерный станок с ЧПУ профессиональным шпинделем, в конструкции которого предусмотрена система жидкостного охлаждения. Кроме эффективной системы охлаждения, в конструкции такого шпинделя есть 3–4 подшипника, что значительно повышает его надежность и точность обработки (здесь стоит заметить, что в шпинделях обычного бытового оборудования установлено только 2 подшипника). К достоинствам таких устройств следует отнести отсутствие в их конструкции быстроизнашиваемых щеток и низкий уровень шума при работе. Самым большим недостатком таких шпинделей является то, что их стоимость начинается от 7000 рублей. Кроме того, дополнительно придется потратиться на приобретение частотного преобразователя для системы охлаждения, который стоит порядка 6000 рублей.
Заводской поворотный шпиндель для станка с ЧПУ
Шпиндель для станка с ЧПУ своими руками
Чаще всего для станков с ЧПУ, которые сделаны своими руками, используют устройство для резки металла «Дремель» или китайские аналоги подобного оборудования, которые без проблем можно приобрести в любом городе РФ.
Между тем применять такие устройства в качестве шпинделя фрезерного станка не совсем правильно, так как они очень быстро приходят в негодность. Все дело в том, что в их конструкции предусмотрен только один упорный подшипник, что не дает им возможности длительное время воспринимать боковые нагрузки, характерные для фрезерной обработки.
Практически любая технологическая операция по фрезерованию древесины и металла выполняется с боковыми нагрузками на режущий инструмент и, соответственно, на конструкцию шпинделя.
Очень часто для самодельных фрезерных станков приобретают шпиндели, в которых установлены коллекторные двигатели. Такие устройства стоят недорого и хорошо работают на высоких оборотах, а на низких значительно теряют свою мощность. Этих проблем можно избежать, если установить на свой станок шпиндель с бесколлекторным двигателем.
В качестве готовой основы можно использовать недорогой фрезерный станок с ЧПУ, а для изготовления для него шпинделя своими руками вам понадобятся следующие комплектующие:
- электродвигатель бесколлекторного типа (NTM серии 50-50 580 KV/2000 Вт);
- удлиненный вал;
- контроллер для бесколлекторного двигателя;
- сервотестер.
Электродвигатель бесколлекторный ARES PRO SPEC
Сервотестер, который необходим для регулировки скорости вращения шпинделя, можно приобрести самый недорогой. Важно только обращать внимание на удобство крепления такого устройства к самому фрезерному станку с ЧПУ.
Удлиненный вал такого двигателя позволяет закреплять фрезу непосредственно на нем при помощи цангового зажима. Для этого на вал двигателя посредством держателей устанавливаются два подшипника, два встроенных подшипника качения имеет также и сам двигатель. Собранная таким образом конструкция отлично противостоит боковым нагрузкам, возникающим при фрезеровании на станке не только металла, но и заготовок из мягкой древесины.
Схема установки подшипников (нажмите для увеличения)
Контроллер, который вы будете использовать для двигателя шпинделя, обладает функцией стабилизации его оборотов при изменениях нагрузки. Эта функция особенно полезна для выполнения технологических операций по чистовой обработке заготовок из древесины, пластика и металла.
После такой несложной и малозатратной модификации вы получите в свое распоряжение фрезерный станок с ЧПУ, обороты вращения шпинделя которого можно регулировать при помощи сервотестера (обеспечивать стабильность оборотов будет контроллер).
