Сверлильные станки представляют собой специальные приспособления, которые используются в работе с деревом, металлами, пластиком и т. д. С их помощью можно выполнить большое количество функций, на выполнение которых затрачивалось бы очень много времени при использовании подручных средств. Конструкция станка не представляет собой ничего сложного, так же как и сборка, поэтому его вполне возможно собрать своими руками. Кроме того, такой самодельный аппарат во многих случаях мало чем отличается от стандартных заводских моделей.
Общие сведения
Сверлильный станок чаще всего используют для сверления деталей. Свою работу он осуществляет, используя силу электродвигателя, который, вращая свой вал, передает усилия на основной вращательный элемент агрегата или шпиндель. К последнему присоединяют:
- переходники;
- сверла;
- патроны;
- втулки.
По сути такой станок представляет собой механизм, зафиксированный в стабильном положении, предназначенный для сверления разнообразных деталей в течение довольно длительного времени.
Человеку, работающему на таком агрегате, необходимо только своевременно подставлять детали, регулировать их положение и контролировать работу станка. Это гораздо удобнее, чем если бы пришлось работать вручную. Кроме того, в результате ручного сверления невозможно добиться высокой точности. Дело в том, что человеку требуется правильно подобрать угол приложения усилий. Ошибка в несколько градусов способна стать фатальной. Да и работы в таком темпе не всякий способен выдержать.
Совсем другое дело, когда для работы используется сверлильный станок. В этом случае необходимо только деталь зафиксировать в тисках , после чего запустить станок. Все последующие действия не будут отнимать много времени и усилий.
Конструктивные особенности станка
Чтобы легко было справиться с работой, необходимо понять, из чего состоит агрегат вместе с его составляющими.
Обыкновенный сверлильный станок состоит из следующих деталей:
- станина;
- держатели под рабочий механизм;
- дополнительные элементы (гайки, сверла, патроны, втулки);
- тиски;
- ручки вращения механизмов, передатчиков усилий и т. д.;
- направляющие основной рамки;
- рабочий механизм;
- амортизатор;
- блок питания.
Сама конструкция не представляет собой ничего сложного. В качестве основания крепится станина. Если рассматривать настольный образец (а самодельные станки чаще всего являются настольными), то станина в этом случае будет использоваться и как крепление под приспособления типа тисков, и как стабилизирующий фактор, а также как основание. К станине крепится основная рамка, на которой будет держаться весь механизм. К рамке подсоединяют держатель, амортизатор и дополнительные элементы. В случае регулируемого амортизатора к нему подсоединяют ручку.
К основной рамке прикрепляют двигатель станка , к которому затем подводят шпиндель и переходники. Блок питания имеется только в таких моделях, двигатель в которых устанавливают отдельно, и он не способен принимать на себя нагрузки, идущие от бытовой сети.
Подбор необходимых элементов
Собирают самодельный агрегат из подручных средств, поэтому выбору деталей конструкции следует уделить особое внимание.
В первую очередь нужно подобрать материал для станины. Это должен быть только металл. Может подойти тяжелая пластина, в которой просверливают отверстия, необходимые под будущие тиски и прижимные планки. Лучше всего приобрести мобильную или снять старую станину с бывшего в употреблении настольного станка.
Основную стабилизирующую рейку изготавливают из уголка или швеллера, толщиной не менее 3 мм. Эта деталь не дает вибраций и люфта и способна выдерживать нагрузки. Держатель под рабочий механизм изготавливают также из стали. В этом случае выбор зависит от двигателя, который будет использоваться.
Основной момент в подобной схеме станка своими руками заключается в том, что для сборки агрегата применяют детали из рулевой рейки автомобиля
, так как она компактная и обладает уникальными возможностями.
Во время вращения рулевая рейка поднимает и опускает механизм, который на ней закреплен. Такие манипуляции следует вести очень тщательно, вплоть до одного миллиметра. Многие рулевые рейки обладают возможностью ослаблять или усиливать напряжение, приводящее к возможности тонкой регулировки работы.
Ручки лучше всего снимать с готовых станков, однако их можно изготовить своими руками. Таким же образом можно пользоваться производственными втулками и патронами, потому что достать их довольно легко.
Подбор рабочего механизма
Этот элемент в сверлильном станке своими руками бывает не только традиционным, но и значительно упрощенным. В этом случае речь идет о замене блока питания и двигателя готовой дрелью или агрегатом
, который используется для сверления металла, бетона и т. д. Такие переносные инструменты обладают практически такими же габаритами, что и обыкновенная дрель. Однако они настолько мощные, что могут сверлить металл без серьезного сопротивления.
Дрель следует прикрепить небольшим количеством скоб, перед этим предварительно зафиксировав ее в нужном положении. Она должна быть расположена перпендикулярно к основанию агрегата.
Использование дрели в схеме станка из рулевой рейки считается предпочтительней. При этом времени на сборку агрегата потребуется значительно меньше. Можно также произвести установку асинхронного двигателя от любого электроприбора. В этом случае сборку осуществляют гораздо дольше. Но технология останется такой же.
Изготовление станка из рулевой рейки своими руками
Технология сборки сверлильного станка своими руками из рулевой рейки включает в себя следующие этапы:
Таким образом, ничего нет сложного в том, чтобы изготовить сверлильный станок из рулевой рейки своими руками. Довольно значительно процесс упрощается за счет того, что используют уже готовые решения, такие как рулевая и дрель. Необходимо просто все собрать и удостовериться в том, что сборка агрегата выполнена правильно.
Наличие дома профессионального инструмента дает возможность выполнять работу без привлечения специалистов. Но всегда ли заводское качество изготовления будет надлежащим? В некоторых случаях намного практичнее сделать конструкцию самостоятельно. Одним из оригинальных и практичных устройств считается самодельный сверлильный станок из рулевой рейки.
Основные принципы изготовления
На первый взгляд кажется, что приобретение готовой стойки для установки дрели будет оптимальным вариантом. Однако в большинстве случаев заводские модели обладают большим люфтом, что делает невозможным точное сверление небольших отверстий до 4 мм. Именно поэтому профессионалы предпочитают изготавливать станину самостоятельно.
Заводская стойка
Проблема заключается в экономии на расходных материалах – рабочий стол имеет небольшую массу, а стойка обладает недостаточной жесткостью. В качестве альтернативы дорогому профессиональному сверлильному станку предлагается изготовить основу из подручных материалов, а в качестве электрического оборудования использовать мощную дрель (от 1,5 кВт.).
Еще на этапе составления схемы можно столкнуться со следующими проблемами:
- Изготовление механизма поднятия (опускания) дрели. Оптимальный вариант – установка рулевой колонки от легкового автомобиля.
- Основа и стойка для крепления колонки делаются из толстостенного металлопроката – швеллеров, уголков листового железа. Чем больше масса станка – тем лучше он будет компенсировать вибрацию.
- При отсутствии дрели можно изготовить из любого подходящего электродвигателя. Чаще всего для этого используют силовые агрегаты от стиральных машин. Шкивы для создания ременного привода также подбираются из подручных материалов.
Все эти вопросы решаемы, если применить профессиональный подход к каждому этапу изготовления сверлильного станка из рулевой рейки. Его конструкция относительно проста, но для уменьшения трудоемкости работ и достижения хорошего качества изготовления рекомендуется придерживаться определенной схемы.
Делаем станок
Самодельный станок
На первом этапе необходимо найти рулевую рейку. Лучше всего использовать деталь от ВАЗ 2108 , так как она характеризуется простотой конструкции и долгим сроком безремонтной работы. Так как новая рейка буде стоить достаточно дорого (до 3500 рублей) – чаще всего приобретают б/у.
Выбор рейки и ее модернизация
После ее приобретения следует выполнить профилактический ремонт. Для хорошей работы сверлильного станка необходимо обеспечить плавный ход. Поэтому помимо обязательно очистки от мусора нередко требуется заменить некоторые компоненты:
- Проверка состояния редуктора. В случае надобности – заменить неисправные элементы.
- Опорная втулка не должна иметь поверхностных повреждений – сколов, трещин и т.д. Это контролируется еще перед приобретением.
На корпус наносится защитный слой краски. Внимание – она не должна попасть вовнутрь колонки. Это может привести к ее поломке или потребует значительных усилий при движении штока.
Изготовление станины и монтаж
Фиксатор дрели
Корпус станка изготавливается по габаритам колонки и дрели. Оптимальный размер рабочего стола составляет 30*20 см. Поверх него крепится площадка, на которой будут располагаться детали для сверления.
Особое внимание следует уделить конструкции для фиксации дрели. Она устанавливается на рулевую тягу в тех местах, где есть монтажные болты. Если не удалось найти (сделать самому) аналогичную конструкцию – ее можно заказать. Для этого рекомендуется составить хотя бы простой чертеж и дать его мастеру вместе с готовой колонкой.
Станок из домкрата
Стойку можно изготовить из П-образного металлического профиля 30*60*30. Он приваривается к стальному листу, толщина которого составляет не менее 2 мм. Для усиления жесткости можно установить дополнительные ребра между этими элементами. Готовая конструкция должна быть устойчива. Лучше всего сделать на листе отверстия для крепления к рабочему столу.
Высота стойки должна быть на 5-7 см больше, чем длина колонки. Необходимо учитывать ход штока. Для модели от ВАЗ-2108 он составляет 210 мм.
Для большего комфорта в работе со сверлильным станком следует продумать систему включения (выключения) дрели. Схема может состоять из розетки и выключателя. Для этого в конструкции дрели должен быть предусмотрен механизм фиксации кнопки пуска. В противном случае придется все время фиксировать кнопку, что будет крайне неудобно.
Помимо рулевой колонки в качестве механизма опускания дрели можно использовать механический домкрат. Но подобная конструкция имеет неровный ход, что сказывается на качестве работы.
Вертикальный сверлильный станок из рулевой рейки является популярным решением при изготовлении их своими руками в виду дешевого и рабочего конечного результата.
Схема собирается на основе рулевой рейки отечественных автомобилей ВАЗ, Москвич, Таврия и т.п. в качестве стойки и подъемного механизма. Также самостоятельно изготавливается ременная передача, основание, кронштейн, электрика, а электродвигатель покупается заводского производства или снимается с другого оборудования, например, со стиральной машины. Другим конструктивным решением привода является мощная дрель с редуктором на несколько скоростей.
Плюсами такой конструкции является малая цена, доступность материалов для изготовления всех частей. Обычно его покупают на предприятиях вторчермета или находят среди отходов производства. Рейку лучше покупать б/у, т.к. она обойдется значительно дешевле или искать на барахолках новые, от которых хотят просто избавиться.
Минусами является внешний вид – далекий от совершенства и эстетики, малая точность.
В итоге мы имеем следующую картину:
- рулевая рейка используется в качестве подъемного механизма;
- чем массивнее конструкция, тем меньше вибрация и выше точность;
- в качестве привода используется дрель или изготавливается классический привод вертикально-сверлильного станка: от электродвигателя через ременную передачу вращение передается на шпиндель.
Выбор дрели в качестве привода дает нам возможность плавно регулировать обороты в пределах заводских частот вращения, некоторые модели имеют большой крутящий момент, что позволит сверлить отверстия диаметром до 20 мм, реверс, а шпиндель имеет конус Морзе, в который можно устанавливать сверла диаметром более 13 мм с коническим хвостовиком.
Процесс изготовления
Стойка из квадратной трубы 150×150 мм
Параллельно рейке во втулки устанавливается вал из круглого проката ø 20 мм, а к валу приваривается каретка. С обратной стороны каретка привинчивается к подвижной части рулевой рейки.
Штурвал выводится под углом 90 градусов к стойке и соединяется с рейкой через короткий карданный рулевой вал от ВАЗ 2107.
На стойке устанавливается сварной стол с возможностью перемещения по вертикали. В качестве модернизации и улучшения конструкции изготавливаем на столе регулируемую площадку, на которую будут устанавливаться станочные тиски. Площадка служит для регулировки установки деталей на столе относительно шпинделя, т.к. станок изготавливает самостоятельно в кустарных условиях и возникают неточности в виду коробления после сварки, плохой подгонки во время сборки и т.п.
Основание станка изготавливается из колесного диска от КАМАЗа диаметром 508 мм, шириной 178 мм, весом 26 кг. На диск наваривается вертикально стойка. На фото установлена мощная безударная дрель Rebir IE-1206ER-A, позволяющая сверлить в металле отверстия диаметром до 32 мм, а в дереве – 70 мм, мощность 2000 Вт, с максимальной частотой вращения 400 об/мин.
Имеют применение в любой мастерской. У мастера имеется возможность собрать аппарат из рулевой рейки автомобиля собственными руками. С помощью станка удается сверлить металлические, деревянные и пластиковые изделия. Например, правильно собранный из рулевой рейки сверлильный станок соответствует всем техническим параметрам агрегатов, выпущенных серийным производством.
Любой собственноручно сделанный сверлильный аппарат собирается из доступных средств. Аппарат включает в себя элементы:
- станина;
- рабочая головка;
- амортизатор, позволяющий головке возвращаться в первоначальное положение;
- блок питания;
- направляющая, по которой движется рамка;
- рукоятки, передающие крутящий момент;
- втулки;
- тиски;
- держатель рабочей головки;
- устройство, фиксирующее деталь на столе.
Станина выполняет функцию основания аппарата. Дополнительно ее роль в устройстве станка сводится к:
- уравновешиванию всех элементов конструкции;
- применению в качестве рабочего стола для работы с тисками;
- фиксации на ней основной рамки, на которой крепится рабочая головка агрегата.
На рамке крепится не только головка аппарата, но и держатель с амортизатором. В качестве амортизатора часто используют пружинный механизм. При отсутствии пружинного механизма альтернативным вариантом станет рулевая рейка, являющаяся неотъемлемым компонентом всех отечественных автомобилей. Если она взята из автомобиля, то есть ряд преимуществ относительно пружинного амортизатора:
- обеспечивает стабильную работу подъемного устройства;
- способствует плавному ходу рабочей головки и рамки.
Держателем к основной рамке крепится электрический двигатель станка. К двигателю подбирается зажимной патрон. Для него в обязательном порядке подбирается блок питания, если устройство не рассчитано для работы от сети в 220 В.
Двигатель станка
Тиски выполняют в агрегате роль зажимного устройства. Для них характерна надежность и универсальность применения.
Подборка элементов для будущего механизма
Первостепенное внимание уделяется выбору станины. Рекомендуется использовать для будущего механизма металлическую станину. Часто используют мобильную или снятую со старого агрегата станину в качестве основания для нового.
Особое внимание уделяется выбору реек. Они выполняются из или уголка. Чтобы изделие выдержало вибрации, рекомендуется подбирать швеллеры и уголки толщиной от 3 мм. Держатель тоже рекомендуется выбирать из стали.
Рабочий механизм самодельного сверлильного станка можно сделать усовершенствованным. Блок питания с двигателем в таких случаях заменяют дрелью или устройством, просверливающим бетон. Важно правильно закрепить дрель на станок. Она направляется перпендикулярно его основанию, крепясь за счет скоб.
Альтернативой является применение двигателя асинхронного типа, взятого от какого-нибудь электрического прибора. Мастеру потребуется приложить значительные свои усилия для сборки такого агрегата.
Этапы сборки аппарата
Сборка сверлильного станка из рулевой рейки начинается со стойки. Для нее берется профильная труба размером 150*150 мм. Процесс сборки в одни руки содержит этапы:
- изготовление станины с привариванием к ней ножек, чтобы конструкция надежно фиксировалась на верстаке;
- в станине просверливаются отверстия для крепления в них зажимных устройств;
- к станинному основанию приваривается заранее подготовленная стойка;
- стойку укрепляют в месте крепления ребрами жесткости;
- на стойке фиксируется автомобильная рейка, на которой монтируется вращательная рукоятка;
- в верхней реечной части делаются крепления для дрели;
- дрель соединяется с рулевой рейкой;
- регулируется угол наклона дрели и правильность ее положения относительно рабочего стола;
- происходит полная фиксация всего рабочего механизма, проверяется правильность и надежность крепления всех элементов;
- дотягиваются болты, подводятся провода;
- проводится проверка работы аппарата в тестовом режиме.
Особенности сборки механизма с асинхронным двигателем
Существует вариант изготовления агрегата с двигателем асинхронного типа. Указанный вариант сложнее, чем применение дрели. Приводной движок требует изготовления специальной площадки, на которой рулевая рейка крепится с другой стороны. От мастера потребуется изготовление дополнительной рамки, на которой будет фиксироваться станочный шпиндель.
Сложность конструкции в передаче вращения от движка к шпиндельному узлу, расположенному с обратной стороны рейки. Решает проблему использование ременной передачи, с помощью которой два шкива (один на шпиндельном узле, другой на валу движка) соединяются друг с другом. Для подобных аппаратов рекомендуется подбирать шпиндели заводского производства.
Агрегат с асинхронным движком имеет много открытых и незащищенных элементов, вращающихся в процессе его работы. Защитить руки мастера от повреждений и элементы конструкции от засорения позволяют специальные кожухи.