Как сделать сверлильный станок своими руками. Самодельный сверлильный станок из дрели

Домашний сверлильный станок (попросту – сверлилка) это оборудование, настоятельную потребность в котором чувствует любой, кто хоть что-то когда-то мастерит. Умельцы иногда делают сверлилки с 2-ступенчатой передачей, столами для детали, имеющими более 3-х степеней свободы и даже двухкоординатные сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ, см. рис. ниже. Но в данной публикации мы рассмотрим изготовление сверлильного станка своими руками – такого, который просто сверлит и фрезерует – зато точно, чисто, и уверенно держит свою точность долгое время при условии эпизодической кратковременной перегрузки: стабильная точность обработки это главное требование к металлорежущему оборудованию. Которое в любительских конструкциях выполняется, к сожалению, чаще всего лишь благодаря случайному стечению обстоятельств.

Металл или дерево?

Деревянный сверлильный “станок”-монстр

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.

Винтовой зажим – фиксатор консоли сверлильного мини-станка

В работе консоль при помощи подъемно-поворотного механизма ползуна устанавливают в требуемом положении сообразно размерам и конфигурации обрабатываемой детали, и фиксируют. Подача шпинделя на рабочий ход осуществляется отдельным механизмом подачи. В любительских и промышленных для домашнего пользования конструкциях подъемно-поворотный механизм это чаще всего рука оператора, а фиксатор – винтовой зажим ползуна, см. рис. справа; по ТБ то и другое допустимо. Но что непременно должно быть в конструкции сверлильного станка по требованиям тех же ПБ, так это отбойное устройств или просто отбойник: если бросить рукоять подачи, шпиндель или каретка вместе с ним должны автоматически отскочить вверх до упора. В домашних сверлилках отбойник чаще всего пружина, установленная в подходящем месте, см. далее.

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.:

Типичные ошибки при изготовлении сверлильного станка

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.

Для работы по дому функций дрели бывает достаточно, но для повышения качества и производительности труда может понадобиться более точное оборудование. Один из самых популярных разновидностей является сверлильный мини-станок, изготовленный своими руками.

Компоненты сверлильного станка

Первый этап перед производством заключается в изучение конструкции. Для этого рекомендуется взять чертеж стандартного станка и ознакомиться с его компонентами. Важно понять общий принцип функционирования и в дальнейшем определить оптимальную схему самодельной конструкции.

Основное функциональное назначение заключается в формировании отверстий различных типов. В зависимости от конфигурации оборудования могут быть чертежи вертикально-сверлильных, координатно-расточных, радиально-сверлильных, присадочных моделей. Разница между ними заключается в возможности изменения направления действия режущего инструмента. Для бытовых нужд чаще всего изготавливается своими руками вертикально-сверлильный мини-станок.

Конструктивно он должен состоять из следующих элементов:

• станина. Опорная часть, на которую крепится вертикальная стойка;
• стойка. Предназначена для установки электрооборудования;
• электрические составляющие. Они включают в себя электродвигатель и механизм передачи крутящего момента шпинделю.

Чаще всего для производства самодельного сверлильного станка своими руками используют стандартные чертежи, в которых электродвигатель заменен на электродрель. Это позволяет уменьшить трудоемкость работ. Однако подобные конструкции рассчитаны только для небольших нагрузок.

Перед самостоятельным производством мини-станка следует определиться с типом выполняемых работ по дереву и металлу. От этого будут зависеть характеристики оборудования.

Самодельный сверлильный станок из дрели

Самой популярной моделью в настоящее время является сверлильный мини-станок из дрели. Для его изготовления в домашних условиях потребуется сделать только станину и стойку.

В некоторых случаях его можно сделать без применения самодельных элементов. Для этого понадобится заводская станина и дрель. Составлять чертежи для этого не нужно, однако подобная конструкция имеет один существенный недостаток — большой люфт. Во время выполнения работ происходит смещение режущего инструмента относительно места сверления. Это нужно учитывать до того, как сделать сверлильный станок.

Лучше всего применять стандартные чертежи для производства самодельного сверлильного станка своими руками. Технология производства напрямую зависит от выбранных компонентов. Но специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил при выборе исходного материала, а также его обработки:

• для плавного поднимания и опускания можно использовать рулевую рейку. Альтернативным вариантом является адаптация механического домкрата;
• опорный стол и стойка изготавливаются из стальных швеллеров и уголков. Важно обеспечить достаточную массу нижней части конструкции для максимальной устойчивости станка во время его работы;
• отдельный блок управления. Включение и выключение дрели будет неудобным. Поэтому рекомендуется установить стандартный выключатель на боковую часть мини-сверлильного станка.

Во время выполнения работ следует обеспечить максимальную точность сопряжения элементов конструкции. Угол между опорной стойкой и столом должен составлять 90 градусов. Для присадочных моделей минимальная толщина опорной пластины из металла должна быть не менее 3 мм.

Для увеличения функциональности оборудования можно сделать . В нем предусмотрена возможность перемещения заготовки относительно режущего инструмента. Это позволит добиться максимальной точности обработки.

Самодельный станок высокой мощности

Если же настольный сверлильный мини-станок будет обладать неудовлетворительными параметрами — можно рассмотреть другие чертежи подобной конструкции. Их отличие от выше рассмотренной модели заключается в использовании электродвигателя в качестве основной силовой установки.

Сделать подобную конструкцию в домашних условиях будет проблематично, так как потребуется много времени и усилий. Электродвигатель можно сделать из стиральной машины. Патрон для крепления режущего инструмента не делают своими руками, его берут из старого станка. Дополнительно потребуются шкивы для передачи вращающего момента.

В целом технология остается такой же. Важно правильно рассчитать оптимальную мощность электродвигателя, а также предусмотреть возможность изменения числа его оборотов. Для этого можно поставить редуктор.

В качестве дополнительного оборудования можно сделать тиски в домашних условиях. Они будут фиксировать детали для выполнения точной обработки.

В видеоматериале показана точная схема и чертежи для производства своими руками:

Примеры чертежей и готовых станков

» из представленного автором материала вы узнаете как можно самостоятельно сделать бюджетный сверлильный станок из обычной электрической дрели.
Каждый мастеровой человек хотел бы иметь в своем хозяйстве подобный станочек, потому как в сравнении с заводскими аналогами обойдется в десятки раз дешевле, а если все запчасти и комплектующие есть в наличии, то и вообще бесплатно.

Автором данного станка является Игорь Стасюк, за что ему Большое Спасибо, поделился пошаговыми фотографиями сборки станка с народом. Конструкция довольно интересная и в тоже время простая. На основание из листа металла 3 мм наварены уголки и 4 ножки, на данную плиту наварен шток 500 мм из проф трубы квадратного сечения, ползун выполнен из 2 х сваренных в трубу уголков и надеты на подъемную колонну с зазором, чтоб ползун мог перемещаться по колонне вверх и вниз. Подъемный механизм приводится в действие за счет тросика натянутого вот верхней точки к нижней, а на ползуне тросик делает несколько витков.

И так, давайте внимательно рассмотрим, что конкретно понадобилось автору для сборки станка? А так же весь поэтапный процесс.

Материалы
1. листовой металл 3 мм
2. арматура
3. уголок
4. тросик
5. дрель
6. тиски для заготовок
7. болты, гайки, шайбы, граверы
8. зажим для дрели
9. краска
10.проф труба квадратного сечения
11. сверло

Инструменты
1. сварочный аппарат
2. болгарка (УШМ)
3. дрель
4. напильник
5. тиски
6. струбцина
7. штангенциркуль
8. линейка
9. уголок
10. уровень
11. наждачная бумага
12. кисть
13. ножовка по металлу
14. наждак

Процесс создания сверлильного станка из дрели.
И так, первым делом автор изготавливает основание станка из листового металла 3 мм, выпиливает заготовку при помощи болгарки (УШМ) А в нижнюю часть наваривает 2 уголка и 4 ножки из стального прута либо арматуры. Длина ножек должна быть одинакова, дабы не было перекоса станины.

Наварены уголки и ножки.

Изготовление ползуна! Берется 2 уголка и прикладываются к проф трубе квадратного сечения которая будет служить подъемной колонной и стягиваются при помощи струбцины.

По краям прихватывается сваркой дабы просто наживить пока, а уже потом конкретно проварить нормальный шов.

Вот собственно такая заготовка получилась.

Подъемная колонна делается из проф трубы квадратного сечения длиной 500 мм.

На корпус ползуна наваривается кронштейн с подвижным валом на который будут сделаны витки тросика.

В просверленном отверстии нарезается резьба.

Ручки подъемного механизма изготавливаются из арматуры.

На валу имеется вот такая головка, которая будет основанием для ручек.

И так, навариваются 3 ручки для удобства подъема и опускания дрели через механизм.

Установил на подъемную колонну.

На конце тросика делается вот такая петля.

Внимание! Тросик крепится внизу при помощи петли, потом делается несколько витков на валу и производится натяжка в верхней части подъемной колонны.

Принцип подъема надеюсь понятен и без объяснений)

На уголок наваривается квадратная труба.

Вот собственно такое крепление для электродрели получилось.

Затем устанавливается дрель и закрепляется при помощи хомута болтов и гаек.

Теперь давайте еще раз вернемся к механизму подъема.

В верхней части подъемной колонны вварена гайка а в нее закручен болт, на сам болт закреплен тросик и при закручивании и откручивании болта происходит натяжка тросика до оптимальной нормы.

Подвижные узлы желательно предварительно смазать солидолом, либо литолом.

Вот такие небольшие тисочки можно приобрести в строительном магазине в разделе инструменты.

Все детали были зашлифованы мастером при помощи наждачной бумаги, а потом покрашены.

Нарезается резьба.

И вот тиски прикручены на свое законное место. И вот Автор уже высверливает отверстия в деревянных ручках для станка.

В современном производстве применение разнообразных станков стало настолько популярно, что сейчас без этого оборудования не обходится ни одна приличная мастерская.

И действительно, мини сверлильный станок с ЧПУ позволяет человеку заниматься выполнением таких работ, которые он самостоятельно завершить если и сможет, то с применением огромных затрат времени.

Это касается обработки металлов, дерева и других плотных материалов, которые довольно сложно использовать без специализированного оборудования. Еще один большой плюс станков в том, что изготовить сверлильный станок своими руками не представляет из себя ничего сложного.

При желании человек с базовыми навыками механика сможет собрать самодельный сверлильный станок за пару дней. Именно о сборке самодельных сверлильных станков сейчас и пойдет речь в данной статье.

1 Особенности и назначение

Сверлильные станки используются в промышленности крайне широко. По сути, именно их изобретение стало настоящим переворотом в мире промышленников, которые желали быстро нарастить темпы производства.

И действительно, наличие станков на производстве – это настоящее благо. Качественный сверлильно-пазовальный агрегат способен выполнять работы с удивительной точностью, при этом снижая требования к изначальным навыкам человека, что использует его в работе.

Объясняется такой феномен очень легко. Давайте представим, что вам необходимо создать металлическую пластину с десятью отверстиями на ней.

Отверстия должны быть разных диаметров. От самых маленьких, до крупных. Пластина при этом имеет толщину в 3-5 мм. То есть для работы по металлу придется использовать достаточно мощное сверло.

Отметим, что крупные сверла используются крупными инструментами, такие дрели, как правило, достаточно тяжелые. Неподготовленному человеку даже держать в руках их будет сложно. Не говоря уже о выполнении более-менее длительных работ.

Плюс к этому стоит понимать, что от вас будет требоваться филигранная точность, ведь эта деталь является всего лишь частью более крупного механизма.

Один небольшой промах, и вся конструкция может стать полностью непригодной для работы. Особенно это касается станков для сверления печатных плат. При обработке плат точность их разметки определяется десятыми долями миллиметра.

Если дать человеку все необходимое оборудование, то даже с наличием опыта он будет возиться с пластиной не меньше, чем пару часов. При сверлении плат этот показатель затрат времени может удвоиться.

И это в том случае, если вы имеете опыт работы и соответствующие навыки. Если же его нет, то на заготовку одной только пластины может без преувеличения уйти целый день.Если же использовать в работе мини станок, то время работы сокращается в несколько раз. На нем уже зафиксирован весь необходимый инструмент. Сверло стабилизировано и четко направлено.

Все что от вас требуется – это правильно установить пластину на координатный стол, запустить двигатель и просверлить отверстие. Затем сменить положение детали и продолжать работу по той же технологии. Как вы сами видите, продуктивность производства выходит на качественно новый уровень.

1.1 Составляющие станка

Теперь обратимся непосредственно к составляющим станка. Ведь если вас интересует вопрос, как делают сверлильные станки или как сделать сверлильный станок своими руками, то в первую очередь вам надо разобраться с деталями, что будут применяться при его сборке.

К счастью, мини настольный сверлильный аппарат сделанный своими руками состоит из нескольких основных деталей. Устройство сверлильного станка определяет качество работы самого устройства, однако здесь все зависит от многих факторов.

Итак, сверлильные станки состоят из:

• станины или основания;
• закрепляющей рейки или рамы;
• механизма регулирования положения устройства;
• крепления для рабочего механизма;
• двигателя или механизма, что выполняет непосредственно сверление;
• переходников, цанг и других подобных материалов;
• всевозможных ручек, стабилизирующих ножек и других дополнительных деталей, что используются для улучшения конструкции устройства.

Стоит заметить, что практически не имеет значения, рассматриваете ли вы настольный сверлильный станок для обработки печатных мини плат или стандартный стационарный образец.

Вы, конечно же, будете использовать разные детали для сборки самодельного сверлильного станка, однако общая схема и устройство сверлильного станка останется все той же. Разница будет только в конкретных деталях и их габаритах.

Например, самодельный настольный агрегат для сверления мини плат под электронику будет монтироваться на мелкую станину. В большинстве случаев вам не понадобится даже тумба. Достаточно будет взять крупную тяжелую рейку, которая по своему весу будет составлять минимум половину конструкции устройства для сверления плат.

Также при разработке мини плат вам понадобиться куда более простой и мелкий двигатель, так как сверление мини плат предусматривает необходимость более ювелирной работы, где мощность не является приоритетом.

1.2 Подбор деталей для сборки

В первую очередь всегда обращают внимание на станину или основание. Основание для внушительного станка должно быть очень прочным и устойчивым. Необходимо для таких целей использовать стол с хорошими опорами, специальные подставки, можно крепление от фотоувеличителя и т.д. Подойдет даже тумба нужных размеров и габаритов, но тут уже решать вам.

Если же мы рассматриваем настольный образец, то координатный стол тут будет выступать первым основанием, на которое уже устанавливают сам настольный сверлильный станок. В таком случае станину можно будет сделать из металлической пластины или чего-то подобного.

Что интересно, некоторые умельцы умудряются собрать стол или станину для станка даже из древних частей фотоувеличителя. То есть на изготовление можно применять самые разнообразные детали.

Главное, чтобы стол или станина, на которую крепят устройство, была крайне устойчивой и не давала вибраций во время работы.

Раму для крепления можно сделать своими руками. Точно так же обходятся и с креплением для рабочего механизма. Здесь можно использовать металлический уголок с просверленными отверстиями или что-то подобное.

Уголок крепят на стол шурупами или приваривают к станине. Там же устанавливают подъемный механизм. Его делают из старого домкрата, амортизирующей трубы, раздвижных реек и других подобных механизмов.

Движок для работы потребуется достаточно мощный, поэтому вам придется перебрать несколько вариантов. Причем стол и основание станка должны без проблем выдерживать его вес и гасить вибрации во время работы.

Неплохой на изготовление подойдет асинхронный движок от стиральной машинки или чего-то подобного. Можно воспользоваться и движком от дрели или самой дрелью.

2 Схема создания станка

Если рассматривать только простейшие модели оборудования, которые можно быстро собрать своими руками. То лучше всего для этих целей подходит стандартная схема сборки сверлильного оборудования.

Однако отметим сразу, что есть две основные технология его сборки. Первая – более простая, заключается в использовании готовой дрели, которую просто прикручивают к креплениям.

Вторая же – это довольно сложный вариант, и он заключается в сборке станка из отдельного двигателя, цанг, направляющих и т.д.

Этапы работы:

1. Собираем стол и основание под мини станок, занимаемся креплением станины.
2. Монтируем основную стабилизирующую раму.
3. Подключаем крепление для движка.
4. Занимаемся обустройством подъемного механизма.
5. При необходимости устанавливаем пружины и амортизаторы.
6. Монтируем рабочий элемент станка.
7. Подключаем все контакты, устанавливаем сверло.

При сборке станка из готовой дрели работать вам будет проще. Все что от вас требуется – это создание крепкой рамы с возможностью подъема и опускания сверлильного механизма, к которой затем подключат дрель.

Возиться с блоками питания и сборкой движка здесь нет нужды. Нужно просто хорошенько зафиксировать инструмент и подключить его к электричеству.

Сборка движка уже предусматривает монтаж блока питания, преобразователя и, если двигатель имеет непрямую передачу усилий, механизмов, что занимаются их передачей.

Поэтому для подготовки второго варианта придется потратить больше времени, сил и энергии. Да и определенные инженерные навыки тоже не будут лишними.

2.1 Самодельный сверлильный станок из обычной дрели (видео)

Для всех любителей, сделать изделие своими руками, будет отличным помощником . Такой агрегат, в гараже или доме, позволит с точностью и аккуратностью сделать отверстия, сделать фрезеровку в древесине, высверлить обломанные болты из резьбы и так далее. Однако, покупка сверлильного станка может обойтись достаточно дорого, да и зачем тратить лишние деньги, когда можно с легкостью сделать сверлильный станок своими руками.

Общие характеристики для сверлильного станка

Чертеж сверильного станка

Для изготовления потребуется минимум дорогих материалов. В основном это подручные средства, которые можно найти в любом гараже. Конечно же, материал должен отвечать требованиям аппарата.

К примеру, для изготовления большого стационарного станка, без металлического каркаса не обойтись, а в случае с настольным агрегатом, могут быть использованы, лишь деревянные материалы.

Для всех видов конструкций потребуется три основополагающих фактора:

• удобный рычаг подачи сверла;
• точность движения сверлильного механизма;
• надежная станина.

Несомненно, рычаг подачи следует размещать под рабочую руку мастера, левую или правую. Однако, это не единственное условие для удобства. Рычаг подачи сверла, не должен быть длинным, чтобы не мешал работе, но и не коротким, чтобы легче осуществлялось давление на деталь. Для лучшего понятия длины рычага, стоит рассмотреть чертежи заводских сверлильных станков. Там длина подогнана по нужному размеру.

Несмотря на то, какой механизм для сверления будет использован, его следует закреплять с самым минимальным коэффициентом погрешности. Для этого, сверлильный механизм, лучше всего закреплять на вертикальной штанге. Однако, можно использовать прочную панель из дерева с направляющими полозьями.

Без надежной станины, самодельный сверлильный станок будет не только плохо работать, но и станет опасным в использовании. Основание инструмента должно быть в два раза шире объема конструкции. Такая ширина, позволит конструкции быть устойчивой, во время необходимых надавливаний. При этом рычаг подачи не должен выступать за края станины. На стационарные станки, это правило не распространяется, ведь их закрепляют к поверхности стола или делают с индивидуальным столом.

Сверлильный станок своими руками

Какой двигатель использовать

Сделать самодельный сверлильный станок можно, используя несколько вариантов движущей силы:

• из дрели или шуруповерта;
• из электродвигателя;
• из ручной дрели.

При этом для каждого вида конструкций будут определены характеристики стационарного, переносного или настольного станка. В случае с электродвигателем, можно изготовить стационарный или настольный аппарат, а в случае с электродрелью получится либо настольный, либо переносной агрегат. Ручная дрель, вовсе может нести характер переносного, не требующего питания аппарата.

Дрель, как инструмент для станка

Чтобы, получился хороший сверлильный станок из дрели своими руками, конструкцию для этого инструмента, лучше делать настольную. При этом стоит избежать закрепления станка на столе. Электронная дрель, достаточно востребованный инструмент, поэтому он будет полезен, если сможет сниматься со станка. В этом случае, конструкция на столе будет лишней.

Настольный присадочный станок потребует таких материалов:

• станина 45х30 см, с закрепленной на ней вертикальной штангой;
• крепление для дрели, хорошо обхватывающее корпус инструмента;
• металлический ползунок, передвигающийся по штанге;
• колесо, играющее роль рычага;
• стальной трос, для контроля движения рычагом.

Для станины, лучше использовать металлический короб с толщиной стенок 3 мм. К коробу, приваривается стойка из квадратной трубы. Данная стойка будет служить штангой или штативом. Далее, на штатив следует прикрепить плотный ползунок, который будет удерживать держатель дрели и саму дрель.

Подобрать, точно подходящий ползунок будет сложно, поэтому его следует изготовить из металлических пластин. Свободного пространства между ползунком и штативом должно быть не более 0,5 мм, притом, что штатив будет идеально ровный.

Дальнейшая последовательность действий:

• ползунок делается высотой в 10–12 см;
• к нему, приваривается держатель для дрели с передней стороны и ушки для крепления колеса с задней стороны;
• в ушки, продевается стержень, к которому приварено колесо управления, и фиксируется шплинтом или приваренной гайкой;
• на стержень колеса, плотно наматывается стальной трос (не менее 6 витков), а оба конца троса надежно крепятся на верхней части штатива и на нижней. Таким образом, для передвижения ползунка по штативу потребуется усилие, а собственного веса (вместе с дрелью) не хватит, чтобы ползунок падал.

Сверлильная конструкция из электродвигателя

Подобные станки, отлично проявляют себя в роли стационарных инструментов. Чтобы, разобраться, как сделать сверлильный станок из электродвигателя, придется рассмотреть чертежи и вникнуть в сферу электрики.

Для станка, потребуется двухфазный двигатель, что значительно упростит подключение и расширит область применения агрегата. Подключается такой двигатель к фазовым и нулевым проводам. Неправильное подключение, повлияет лишь на направление вращения. Если, вращение будет в обратную сторону, то провода меняются местами, и проблема решена.

Изготавливая стационарную конструкцию для сверления, потребуется:

• мощный каркас для двигателя, который будет легко перемещаться по вертикальной линии;
• столешница, где будет закреплен по строгой вертикальной линии штифт;
• в роли штифта, можно взять от автомобиля. Она будет служить готовым передвигающим двигатель приспособлением;
• приделать колесико для перемещения и приварить к рейке держатель двигателя.

Принцип работы, такого станка очень прост. Мотор приводит в движение головку для сверла, благодаря ременной передаче. При этом двигатель и патрон для сверла, во время работы нераздельны и передвигаются по вертикальной линии одновременно, благодаря совместному креплению.

Переносной механизм из ручной дрели

Очень удобно, пользоваться сверлильным станком из ручной дрели в тех случаях, когда нет возможности подключить электрическую дрель к источнику питания. Для изготовления станка, можно использовать деревянный каркас:

• основание выполняется из доски 30х20 см и толщиной 40 мм;
• прикрепляется вертикальная дощечка строго под углом в 90 о С;
• вертикальная стенка также должна быть из толстой доски, минимум 30 мм, а закрепить ее надежно помогут металлические уголки и шурупы.

На вертикальной стенке крепятся металлические полозья (их можно взять со старой мебели или купить в магазине), к ним прикрепляется держатель ручной дрели. Таким образом, дрель будет свободно ходить вниз и вверх, однако, этого мало. Чтобы дрель не падала под своим весом, к держателю дрели и основанию станка крепится пружина нужной упругости.

Не стоит забывать и про ручку, которую понадобится крутить. Ее движению ничто не должно препятствовать. В итоге должен получиться агрегат, который приводится в движение вручную и не требующий питания.

Видео: Сверлильный станок из дрели своими руками