Сверлильный станок для печатных плат своими руками.



Почти год назад собрал, наконец то и я станочек для для сверления печатных плат. До этих пор я, как и многие другие пользовался небольшим движком с насаженным на вал патроном.
В один день меня все это достало, и я решил, сконструировать, что то своё. Думал сначала сконструировать что то своей собственной конструкции, благо уже кое что подобрал для механизма подачи и перелопатил просторы интернета в поисках подходящих конструкций для повторения.
Должен сказать, что есть все таки конструкции заслуживающие внимания, и сделанные красиво и грамотно. Но есть и такие словно топором сделаны.
Но тут как то на блошином рынке мне попался на глаза скелет от микроскопа в весьма плачевном состоянии. Ума не приложу как люди от науки смогли довести его до такого состояния.
Сторговался за десятку евро. Уже на работе я всё это добро перебрал, перемыл, восстановил механику и убрал все люфты. Далее, я удалил наклонную консоль и вместо неё изготовил из Д16Т горизонтальную. Из того же материала сделал и крепление электродвигателя. Теперь конструкция получалась компактнее по высоте, и внешне приобрела очертания станка. Крепление деталей к станине делал при помощи штифтов и болтов.

Немного отойду от темы и расскажу о себе. Работаю я в автосервисе, поэтому в своей конструкции использовалось всё, что валялось под ногами и могло найти применение. Из оборудования в основном пользовался настольно сверлильным станком полу артельного производства. Все операции такие как: сверление и фрезерование, шлифовку и некоторые токарные, я делал на нём. Из инструмента использовал напильники, надфили, сверла, развертки, метчики, ножовку и многое другое, всего не перечислить. В общем, по времени у меня ушло на всё это пару месяцев (все делалось в свободное от работы время). Получилось все замечательно, но разочарование наступило после первого же включения. Причиной была вибрация создаваемая патроном.
Случилось так, что когда то давным-давно мне попался в руки заклинивший Опелёвский бензонасос. И пораскинув немного мозгами, я его переделал в сверлилку. Характеристики у этого движка довольно солидные. Однажды пробовал сверлить им сталь применив сверло ∅6мм.

Должен отметить, что не каждый электро бензонасос может подойти для этих целей. У меня этого добра валяется немало, и я однажды " анатомировал " десяток разных моделей. Тут есть достаточно много разных неприятных моментов связанных с конструкцией самого электродвигателя. Хотя, при большом желании и умении я думаю можно сделать все что угодно.


Когда держишь движок в руке и сверлишь, то небольшие огрехи такие как вибрация и эксцентриситет почти не ощутимы. В станке же все по-другому. И тогда я стал искать другой патрон под свой движок. Этот патрон имел резьбовую посадку на вал, и делать новый переходник под него, было бы пустой тратой времени. Цанговый вариант даже не хотел рассматривать. На мой взгляд патрон инструмент универсальный, а цанга предусматривает сверла определенных размеров. Чуть диаметр не тот и сверло или не вставляется или описывает круги.
И я нашёл то, что искал у одного продавца инструментов. Патрон оказался производства Поднебесной, но выглядит на удивление довольно культурно, качество исполнения просто великолепное. Да и по деньгам не так уж дорого всего 8 европейских рублей, в переводе на наши Молдавские леи.


Вот данные по патрону
Размеры:
— внешний диаметр — 21.5мм
— больший диаметр конуса — 6.350 мм
— меньший диаметр конуса — 5.802 мм
— длина конуса 14,5 мм
— эллипс 0,02 мм
Конус: JT0 (2 градуса 49 минут 24.7 секунд)
Диаметр сверла: 0.3мм — 4мм
Вес: 73.3г


И, даже продавец патрона пообещал помочь с переходником под патрон. Но время шло, а переходника всё не было. Примерно через полгода, так и не дождавшись заветного переходника, решил обратиться к знакомым токарям. Но и там меня ждало разочарование. Я в принципе и не питал больших надежд на этот счет, потому как знал что на станках производства 70 х, 80 х годов большой точности не получить. Тогда решил попробовать сделать конус своими силами. Казалось бы, задача невыполнимая, но как говорят все гениальное просто. Я обратил внимание на одну авто деталь. Ею является форсунка от механического впрыска топлива бензиновых автомобилей 80 — х, 90 -х годов производства фирмы BOSCH.



На первом фото: форсунки ( инжекторы ) в исполнении 1 – из стали, 2 – из латуни, 3 – обрезанная и просверленная заготовка, 4 – готовая заготовка, 5 – заготовка насаженная на ось.
Чем меня привлекла эта деталь? А прежде всего тем, что в ней есть уже готовое сквозное отверстие. Во вторых сделана она с очень высокой точностью. Это так называемая прецизионная механика. В третьих у меня этого добра пришедшего в негодность собралось уже не мало. Поэтому было на чем экспериментировать. В конце концов после некоторых экспериментов, удалось получить то что хотелось.

Как я уже сказал, у меня в распоряжении есть только настольно — сверлильный станок. Вот на нём я и делал свои заготовки. Сверление отверстий делал несколько необычным способом, то есть саму заготовку зажимал в патроне станка, а сверло в специальном приспособлении сделанном из двух металлических брусков с просверленными по центру отверстиями разного диаметра (см.рис.).



Можно так же использовать держатель для метчиков. При сверлении желательно использовать новые сверла и вылет сверла должен быть как можно короче. Тогда вероятность отклонения от центра будет минимальной. Под выступающую нижнюю часть сверла можно подложить любой предмет с параллельными плоскостями и имеющим сквозные отверстия. Подойдут любые втулки, подшипники, плиты ДСП или МДФ.
Первоначально сверлится отверстие под диаметр вала двигателя. В данном случае диаметр вала двигателя моего станка составляет 6 мм. Диаметр сверла берется на 0,1 мм меньше то есть 5,9 мм. Далее сверлится сквозное отверстие под резьбу М 4. Резьба нужна для того чтобы можно было выпрессовать заготовку с вала в случае необходимости. Заготовок желательно сделать несколько штук, так как не исключено биение заготовки на валу, или отклонение отверстия от центра.
При изготовлении заготовки из калиброванного прутка, в начале после предварительной разметки нужно предварительно сделать заход центровочным сверлом. Если же есть возможность сделать заготовку на токарном станке, то тогда задача намного упрощается. Но это только первый этап. Далее необходимо слегка нагреть заготовку и насадить без усилий на вал двигателя. После остывания заготовка удерживается на валу очень прочно без всяких дополнительных винтов. Это так называемая горячая посадка. После этого проверил заготовку на биение и отклонение центра. Меня устроила вторая по счету из изготовленных. Поверхности сопрягаемых деталей не должны иметь следов смазки, так как при нагреве смазка выгорает, и сопрягаемые детали как бы склеиваются между собой. В дальнейшем их при необходимости разъединить будет очень непросто.

Как то пообщавшись со своим товарищем ещё по студенческой скамье, появилась идея дальнейшего продолжения задумки. Посидев пару часов за компьютером, смоделировал приспособление для шлифовки конуса. Изготовление этой оснастки заняло ещё пару часов. А изготовление то есть шлифовка конуса около сорока минут. И то с перерывами на замеры. Вы будете смеяться но все это я делал у себя на кухне, закрепив всю эту конструкцию двумя струбцинами на табуретке.
В общем результат превзошел все мои ожидания, при работе станка сверло будто бы стоит на месте. Если раньше при каждом сверлении отверстий приходилось останавливать двигатель чтобы попасть в будущий центр отверстия, то теперь сверлить можно без остановок и без риска сломать твердосплавное сверло.
Делал ли кто нечто подобное до меня или нет я не знаю. По крайней мере я ничего подобного нигде не нашёл. Факт в том что все таки можно добиться достаточно высокой точности в кустарных условиях не прибегая к помощи станочника. Правда если руки и голова растут из плеч.
Модель этого устройства выглядит вот так.





Внешний вид устройства спереди и сзади.



Обрабатываемый конус ( увеличено ).



Для шлифовки желательно воспользоваться новым камнем, а вращение детали и камня должны быть взаимно — противоположные.

Вращением винтов А, А1 и В, В1производим подачу детали. Ослабляя винт В1 и вкручивая винт А1 придаем детали конусность. Направляющие, (поз. 1) изготовил из обрезков квадратной трубы сечением 15×15, упорные пластины ( поз 2 и 3 ) стальные, толщиной 5мм. Болтами (поз 6 ) крепится упорная пластина к неподвижной плите ( поз 5 ). Пластина ( поз 2 ), крепится к подвижной плите ( поз 4 ). Направляющие пазы в подвижной плите (поз 7 ). Очень удобно в качестве крепежа использовать болты с головкой под шестигранник, особенно болты подачи поз. А, А1 и В, В1. Вращая их шестигранником очень легко контролируется подача. Между направляющими и подвижной плитой желательно оставить зазор около 1мм на сторону. Сама плита должна двигаться в продольном направлении довольно плотно, с небольшим скрипом. Болтами ( поз 7) достигается необходимая регулировка. Материалом для изготовления приспособления для шлифовки могут быть плиты из ДСП, МДФ, толстой фанеры или шлифованной древесины твердых пород. Я использовал МДФ толщиной 22 мм.

У различных материалов есть свои определенные недостатки, которые необходимо учитывать. Так плиты из МДФ имеют склонность к расслаиванию в продольном направлении при вкручивании болтов. Древесина склонна к раскалыванию.

Теперь пару слов о конструкции станка.

Крепление двигателя в станине выполнил по классической схеме. Аналогичной с сайта ydoma.info/samodelki-mini-sverlilnyj-stanok.html?cat=5.
Такой вариант обеспечивает очень надежное и жесткое соединение двигателя с конструкцией.



Подсветку объединил совместно с лупой, получилось очень удобно на мой взгляд. Свет направлен всегда от глаз в направлении инструмента.



Гибкий рукав изготовил опять же из того что было, взял алюминиевые шарики ∅ 9 мм от сработавших ремней безопасности и соединил их парами медной трубкой. Меж собой соединил их короткими отрезками трубки из пластикового бензопровода с внутренним диаметром 8 мм. Предварительно нагрев шарик насаженный на стальной стержень, насаживается трубка на шарик до образования на трубке полусферы. Вот так все просто. Как выглядит это сочленение показано на рисунке.




Колесо подъёма и опускания выточил из эбонита ∅ 50 мм и плотно насадил на штатное. Управление стало намного удобнее чем раньше.
Добавлять дополнительно рычажок посчитал не обязательным.
Подача инструмента при сверлении и так происходит очень легко и плавно.



С блоком питания сильно заморачиваться не стал ( считаю что чем проще тем надёжней ), сделал его на базе 100 ваттного тора с простейшим выпрямителем. Хотя была мысль сделать импульсник, благо есть хорошая зарекомендованная схема. Галетный переключатель выбора оборотов на 10 положений. Напряжение питания от 4 до 14 V. Корпус взял от дисковода для флоппи — дисков на 3,5" ( этим добром уже наверняка больше никто не пользуется ). Правда слегка его переделал.
Управление включением двигателя посредством педали не занимает руки при сверлении плат.
Ну и по концовке авто маляр окрасил все детали по отдельности.

Кругом бегом на всё это я потратил около 40 евро, и в общем то считаю что не очень дорого за такое удовольствие.
Ну вот как то так.

Комментарии (24)

RSS свернуть / развернуть
Статья интересная, но будем честны — форматирование текста и картинок мягко говоря плоховато.
0
У Темы Лебедева есть одна очень емкая фраза по поводу подобной верстки страниц…
+2
И как минимум CAT вставить!
+1
скорее всего
0
Зачем здесь КОТ?
+4
Да ладно, не бери на свой счет! Конечно же CUT имелся ввиду :)
… пошел пепел отмывать…
+2
за 40 евров можно было купить готовый станок с креплением под 40мм сверлилку
0
линк?
+3
Статья интресная, но форматирование страдает. Добавь разделение на абзацы, заголовки, убери align у картинок и выдели каждой картинке по отдельной строке — обтекание картинок текстом на этом движке выглядит криво, особенно на мелких экранах.
+1
  • avatar
  • Vga
  • 17 марта 2015, 00:36
Спасибо за критику и подсказку.
0
D лучших традициях старой школы — из говна и палок сургуча и верёвочек.
Браво!
0
Еще бы на конструкцию педали посмотреть…
0
Педаль особого интереса не представляет. Корпус от зарядки ноутбука, начинку использовал для другого устройства. Внутри концевой переключатель типа TM -(1300),220В/15А. Сверху и снизу корпус оклеен толстой резиной чтоб не убегал из под ног.
0
Круто. Вот что значит правильный подход к станочной обработке.
+1
Без цангового патрона точность, а следовательно и минимальный диаметр сверла будет не менее 1мм. А это уныло. Сейчас все хорошие свёрла идут со стандартным хвостомиком, и кулачковый патрон уже не нужен.
0
Приделай CUT (кат), чтобы в ленте покомпактней было.
+1
поставьте уже кат!
+1
  • avatar
  • xar
  • 20 марта 2015, 17:22
Автор, поставь ‹cut›!
0
Прошу прощенья, хотел сделать сразу но не знал как. Это моя первая публикация. Спасибо за подсказку!
+1
Интересно, сколько оборотов у движка бензонасоса?
0
Точно не скажу, но думаю что не менее 10 — 12 тысяч.
0
У меня лежит сейчас подобный механизм от микроскопа. Сверлилка есть, но как Вы правильно заметили кувалдой. Не устраивает меня механизм подъема — тяжело получается работать — рука устает очень быстро. Но у меня другой мотор (гораздо больше я тяжелее вашего). Передача ременная, патрон и конус. Конус на валу, на подшипниках. Вообщем работать надо с ним…
0
Какой именно движок стоит на вашем устройстве? Если можно покажите фото вашей конструкции.Может можно шось придумать. И есть ли у вас в наличии или на примете какие нибудь движки. Нужно знать от чего плясать.
0
Просмотрел ответ — вечером скину.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.