Изготавливаем сверлильный станок из дрели своими руками

Что такое сверлильный станок и для чего он нужен

Просверлить тонкий материал не будет проблемой, достаточно взят дрель в руки, пару секунд и работа сделана. Но что делать, если вам очень нужно сделать точное и выверенное отверстие в толстом брусе? Ручные инструменты не подойдут, потому что есть большой риск испортить заготовку.

Результатом такой работы будет смещение центра отверстия, появления рваного края и изменение геометрии. Избежать таких недочетов и сделать отверстие с определенными параметрами вам поможет именно сверлильный станок. За счет надежности фиксации детали, которую вы будете обрабатывать, а также центрованию инструмента получится обеспечить точность сверления, которой не добиться при работе дрелью.

Для того, чтобы сделать своими руками присадочный станок для мебели, потребуется доработать исходный инструмент. На изготовление не уйдет много времени и сил.

Не нужно забывать и про универсальность такого инструмента – при замене сверл вы сможете работать с абсолютно любыми материалами, и с мягкой древесиной, и с металлом, а также будет несложно просверлить листовую сталь. Вместо сверл можно использовать фрезу, и тогда устройство сможет заменить даже фрезерный станок с небольшой мощностью. Кроме того, сверлильный станок поможет облегчить труд мастеру. Поверьте, работать со стационарными устройствами намного проще, и не требуется удерживать на весу тяжелые инструменты.

Из чего он должен состоять

Элементарный агрегат можно сделать из обыкновенной дрели. Можно добавить к нему дополнительные устройства – например, фрезерный узел. Но каждый станок должен состоять из нескольких обязательных элементов: сверла, зенкера, развертки и метчика.

В промышленности встречаются множество типов сверлильных агрегатов – полуавтоматы, шпиндельные, вертикальные и другие. В быту чаще всего используется так называемый присадочный мини-агрегат со скромным набором выполняемых задач. Перед тем, как сделать самодельный сверлильный станок в домашних условиях, необходимо разобраться в функциях, основных элементах и общих принципах действия такого рода механизмов.

Вертикальный вариант станка.
Вертикально-сверлильный станок.
Настольный сверлильный мини-станок.
Сверлильный станок из дрели.
Из чего состоит сверлильный станок?
Общее устройство сверлильного станка.

По функциям самыми востребованными устройствами являются шпиндельные машины, главная функция которых – передача вращательного движения к обрабатываемым деталям. На втором месте по популярности – приспособления для горизонтального и радиального сверления. Также распространен аппарат для растачивания деталей. При таком функциональном разнообразии сверлильное оборудование в целом относят к аппаратам универсального пользования.

Но при этой свободе есть ряд обязательных составляющих, без которых не бывает сверлильных станков в принципе:

• станина;
• рулевая рейка;
• двигатель.

Область применения самодельных сверлильных станков

Мысли о создании сверлильного станка своими руками возникает у людей, любящих мастерить, но в то же время не занимающихся изготовлением каких-либо предметов на профессиональной основе как с использованием металла, так и прочих материалов (дерево, пластик и т.д.).

Это обусловлено тем, что самодельное оборудование не сможет в полной мере заменить промышленно выпускаемые аналоги в полной мере, как по функциональности, так и по производительности, а лишь облегчит выполнение несложных ремонтных и прочих работ.

Кроме этого, радиолюбители и люди, занимающиеся самостоятельным изготовлением печатных плат, также могут поставить перед собой подобную задачу, т.к. наличие сверлильного станка значительно упрощает их работу, а приобретение оборудования заводского производства нерентабельно.

Самодельная конструкция с использованием двигателя от стиральной машины

Конструкция

Основой станины мини сверлильного станка послужила стойка для проведения линейных измерений цифровым индикатором с небольшой доработкой. Был демонтирован предметный столик с регулировочными винтами и удалена часть подвижной штанги крепления стрелочного индикатора на длину прорези.

В основании стойки просверлено два отверстия для крепления столика и в них нарезана резьба М4. В самой штанге по центру симметрии с отступом от края отреза на 15 мм просверлено отверстие диаметром 10 мм под направляющий болт.

После подготовки основания можно приступать к изготовлению деталей. Столик сделан с дюралюминия и имеет размеры 100×120 мм толщиной 15 мм. Его можно сделать практически из любого материала, алюминия, железа, стеклотекстолита, ДСП, твердой породы дерева. Размер столика выбрать по своему усмотрению. Крепится столик к основанию мини сверлильного станка двумя винтами М4 с потайными головками.

Следующая деталь мини сверлильного станка это подвижная пластина, в которой закреплен двигатель. Пластина сделана из дюралюминия размером 50 мм на 130 мм, толщиной 15 мм. Толщина не критична, может быть от 5 мм и толще. Узкие торцы пластины для эстетики закруглены радиусом 25 мм. На расстоянии 80 мм в пластине сделаны два больших отверстия. Одно для скольжения по стойке во время сверления диаметром 30мм, а второе для закрепления двигателя диаметром 36 мм. Между большими отверстиями по линии, проходящей по их центрам, просверлено еще одно отверстие, в котором нарезана резьба М10. Центр этого резьбового отверстия, когда пластина надета на стойку, должен совпадать с отверстием, высверленным в штанге.

Закрепить двигатель в пластине можно было, просто зажав его с двух сторон винтами, в высверленные резьбовые отверстия, но мне захотелось сделать лучше. В пластине сделал прорезь и закрепляется двигатель обжатием пластиной с помощью винта М5. Благодаря такому решению двигатель легко извлекается из пластины и сверлильный мини станок превращается в миниатюрную ручную дрель, что иногда бывает необходимо. Если потребность в мини ручной дрели бывает частой, то можно установить винт с барашком.

Следующая деталь, это ручка-рычаг, благодаря которой обеспечивается ход сверла во время сверления, который составляет около 7 мм. Ручка-рычаг представляет собой пластину из дюралюминия толщиной 5 мм и габаритным размером 50×120 мм. В ней сделано одно овальное большое отверстие, размером, обеспечивающим проход двигателя мини сверлильного станка без касаний и возможности смотреть в точку входа сверла в деталь при сверлении для прицеливания.

Еще потребуется болт длиной 60 мм с резьбой на конце длиной, равной толщине пластины мини сверлильного станка, конус Морзе а1 для насадки патрона на вал двигателя и пружина достаточной жесткости, для возврата пластины с двигателем в исходное состояние.

Особенности оборудования для сверления отверстий в печатных платах

Станок для сверления печатных плат – это одна из разновидностей сверлильного оборудования, которое, учитывая очень небольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, относится к категории мини-устройств.

Любой радиолюбитель знает, что печатная плата – это основание, на котором монтируются составные элементы электронной или электрической схемы. Изготавливают такие платы из листовых диэлектрических материалов, а их размеры напрямую зависят от того, какое количество элементов схемы на них необходимо разместить. Любая печатная плата вне зависимости от ее размеров решает одновременно две задачи: точное и надежное позиционирование элементов схемы относительно друг друга и обеспечение прохождения между такими элементами электрических сигналов.

В зависимости от назначения и характеристик устройства, для которого создается печатная плата, на ней может размещаться как небольшое, так и огромное количество элементов схемы. Для фиксации каждого из них в плате необходимо просверлить отверстия. К точности расположения таких отверстий относительно друг друга предъявляются очень высокие требования, так как именно от этого фактора зависит, правильно ли будут расположены элементы схемы и сможет ли она вообще работать после сборки.

Сложность обработки печатных плат состоит еще и в том, что основная часть современных электронных компонентов имеет миниатюрные размеры, поэтому и отверстия для их размещения должны иметь небольшой диаметр. Для формирования таких отверстий используется миниатюрный инструмент (в некоторых случаях даже микро). Понятно, что работать с таким инструментом, используя обычную дрель, не представляется возможным.

Все вышеперечисленные факторы привели к созданию специальных станков для формирования отверстий в печатных платах. Эти устройства отличаются несложной конструкцией, но позволяют значительно повысить производительность такого процесса, а также добиться высокой точности обработки. Используя сверлильный мини-станок, который несложно изготовить и своими руками, можно оперативно и максимально точно сверлить отверстия в печатных платах, предназначенных для комплектации различных электронных и электротехнических изделий.

Инструкция по созданию станка

Первым делом в домашних условиях приступают к изготовлению столешницы. Для прочного основания лучше использовать металл размером 300*700 миллиметров и профильные трубы 250*350 миллиметров, соединенные между собой сваркой. Сверху труб приваривают металлическую столешницу.

Для стойки станка удобно использовать уголки с ребром жесткости в 25 миллиметров. 2 уголка, сваренные между собой, образуют нужный квадрат. Швы уголков зачищают и приваривают к основанию под углом в 90 градусов.

Изготовление столешницы

Для поступательных движений подъемного механизма понадобится тридцати сантиметровый металлический профиль, который одевается на стойку. Его плавному ходу, скольжению по стойке не должны препятствовать сварочные швы.

Подъемный механизм должен плотно прилегать к стойке станка. Для избежания зазора используют подшипники скольжения, закрепленные на распорной планке. На подъемный механизм сваркой закрепляется болт, в уголке вырезается отверстие, в которое продевается крепежный стержень. Завершает конструкцию мощная пружина, выступающая амортизатором.

Теперь можно приступить к закреплению двигателя. Для его крепления необходимо сделать дополнительную платформу из профиля 60 миллиметров. Отрезав 30 миллиметров профиля, в нем прорезают в верхней и нижней части отверстия под трос, затем приваривают к подвижному механизму, закрепленному на стойке. Для накрутки троса, у основания стойки закрепляется ручка. Для ее изготовления можно использовать металлический прут с диаметром 15 миллиметров.

Регулировка высоты подъема и погружения сверла в рабочий материал осуществляется механизмом тормозного устройства от велосипеда. Для продевания тормозного тросика и его намотки в стойке просверливают сквозное отверстие, в которое продевается болт с двумя накрученными на него гайками. В пространство между ними вставляется трос.

Еще одна гайка фиксирует болт на стойке. Для верхнего натяжного фиксатора используют натяжную лапку размером 20*100 миллиметров с прорезью. Натяжение троса, проходящего внутри пружины, производят закручиванием верхней гайки.

Конструкция механизма подъема

Для крепления двигателя вырезают пластину, которая точно совпадает с подготовленным крепежным местом. Профильную трубу и пластину сваривают между собой под углом в 90 градусов. Дрель на пластину крепится болтами.

Между валом двигателя и патроном устанавливается переходная муфта, крепится патрон. К электрической части подключается переключатель направляющий вращение двигателя, кнопка запуска и остановки сверлильного станка.

По завершении этапов сборки все сварочные швы подлежат зачистке, узлы конструкции — смазке, металлические и деревянные детали — обезжириванию, грунтовке и окраске. Чтобы краска не попала на трос и резьбу, их обматывают малярным скотчем.

Самодельный сверлильный станок – на что обращать внимание при изготовлении

Давайте рассмотрим одну из наиболее простых конструкций. Такой станок состоит всего лишь из 4-х основных узлов:

• станина;
• устройство подачи;
• вертикальная стойка;
• дрель.

Основание должно быть достаточно массивным. Благодаря этому конструкция получится более устойчивой. Вместе с тем массивное основание будет еще и гасить вибрации, которые крайне нежелательны при выполнении работы, требующей ювелирной точности. Наиболее оптимальным вариантом здесь будет 2-сантиметровая мебельная плита. Впрочем, станину можно изготовить и из металла. Возможно, у вас есть подходящая заготовка, которую нужно только лишь обрезать. Кстати, станину лучше всего делать квадратной – примерно 60 на 60 сантиметров. В месте, куда будет опускаться сверло, рекомендуется сделать углубление или сквозное отверстие. Сюда будет опускаться сверло после того, как просверлит заготовку насквозь.

Обратите внимание на один очень важный момент. Стойка должна крепиться к станине под углом строго 90 градусов

Это очень важный момент. Именно от выполнения данного требования напрямую зависит точность сверления самодельного станка. Поэтому если вы намерены сделать его своими руками, позаботьтесь и о точном измерительном инструменте. Не менее важна и надежность крепления дрели. Если инструмент будет вилять во время работы, это негативно повлияет на ее качество. Самый простой вариант – прикрепить дрель к стойке с помощью нескольких алюминиевых хомутиков. Более сложный вариант – изготовить специальную каретку. Впрочем, здесь ничего особо сложного нет. Если вы не хотите долго возиться с этой частью самодельного станка, то можно пойти по самому простому пути – подобрать металлическую или деревянную пластину и проделать в ней отверстие, в которое будет вставляться дрель.

Далее следует продумать механизм подачи. Наиболее простой вариант здесь – обыкновенный рычаг. Впрочем, конструкцию все-таки рекомендуется немного усложнить, добавив сюда пружину. Один ее конец упираем в станину или закрепленный на поверхности основания деревянный брус, второй – в рычаг или колодку, куда вставляется дрель. Все эти моменты зависят от типа выбранной вами конструкции. Благодаря пружине движения будут более точными и плавными. Это, в свою очередь, поможет повысить точность выполняемой работы. Вертикальный ход обязательно должен быть мягким. Перекосы, смещения, люфты – все это недопустимо. Соответственно, в процессе сборки нужно очень тщательно подгонять все детали, делая проверку на каждом из этапов. Саму пружину можно сделать съемной, продлив тем самым срок ее службы.

Изготавливая сверлильный станок из дрели собственными руками, реально существенно упростить эту работу, если найти старый советский фотоувеличитель. Это прекрасная заготовка, которой нужна минимальная доработка. В частности, в первую очередь необходимо убрать все ненужные детали – кожухи, лампы и так далее. После этого останется только лишь закрепить саму дрель. Это можно сделать, например, с помощью уже упоминавшихся выше алюминиевых хомутов. Ну а механизм поднятия-опускания в фотоувеличителе уже есть. Еще один очень простой вариант – использование старого реечного домкрата. Здесь тоже нужна лишь минимальная доработка. Дрель можно закрепить на подъемном рычаге или верхней части домкрата. Первый вариант более функциональный, зато второй требует минимальных трудозатрат. В таком случае сама дрель будет неподвижной, а заготовка будет подноситься к сверлу вместе со столиком, закрепленным на подъемном рычаге.

На самом деле здесь есть очень большое количество вариантов, в том числе и достаточно сложные конструкции. Какой из них выбрать – зависит только от вас. Во-первых, нужно честно оценить собственные навыки работы с разными инструментами и материалами. Если они минимальные, то за сложные конструкции браться, пожалуй, не стоит. Кроме того, желательно понимать, для чего именно вам нужен такой самодельный станок. Если для какой-то разовой работы, то можно не тратить много времени, создавая долговечную конструкцию. В таком случае вам вполне подойдет самый простой вариант. Главное, чтобы все детали были прочно соединены друг с другом и не начали отваливаться прямо во время работы. Помимо этого, оцените габариты дрели, которую вы планируете использовать в качестве одного из узлов станка. Для крупного мощного инструмента потребуется конструкция соответствующей прочности. В данном случае лучше всего изготовить станок полностью из металла.

Сверлильный станок из дрели своими руками, чертежи

Детальных чертежей подобного приспособления не найти даже в интернете. Это отчасти объясняется множественностью подходов и технических решений, а отчасти – простотой и доступностью методов решения этой задачи. Проанализируем те, что нам удалось найти.

Этот, пожалуй, самый подробный и детальный. Главным преимуществом подобной компоновки является отсутствие каких-либо зубчатых пар, обеспечивающих вертикальное перемещение дрели по стойке, являющейся основой приспособления. Подпружиненная державка перемещается по стойке на величину расстояния между ней и нижним упором, за вычетом толщины сжатой пружины. Для предотвращения ее вращения в горизонтальной плоскости в стойке, очевидно, выполнен паз, по которому перемещается винт 16. Место крепления инструмента в державке выполняется, исходя из параметров конкретной дрели.

Еще проще для самостоятельного воплощения чертеж деревянной стойки для дрели.

На нем показаны не все размеры, ввиду того, что они не имеют принципиального значения. А рычажная система подачи, как и в предыдущем случае, обеспечит строго параллельное перемещение электродрели вдоль стойки. Удержание инструмента в верхнем положении достигается за счет сил трения в пазах и на боковых щечках державки и регулируется силой затяжки саморезов.

Если у вас имеется свободная винтовая пара, возможно от старых тисков, то ее также можно использовать для системы подачи инструмента в самодельной стойке для электродрели.

Для небольших дрелей можно применить и обычную резьбовую шпильку O 16-20 мм с соответствующей уширенной гайкой, которые продаются в магазинах, торгующих метизами.

Сверлильный станок

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

Вариант стойки № 1

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

1. Чтобы прикрепить сверлилку к салазкам, используются хомуты, под которые подкладывается резиновая прокладка.
2. Для поднимания и опускания подвижной части салазок, к которым крепится электроинструмент, применяется стойка с рычагом.
3. Для ограничения глубины сверления, под рычагом установлен регулируемый упор.
4. Неподвижная часть салазок прикреплена к трубе с помощью фланца.
5. Вертикальная и горизонтальная часть трубы соединяется угольником. Необходимо при соединении выдержать прямой угол. Вертикальная труба закрепляется во фланце, прикрученном к станине. Вместо трубы можно использовать “косынки” из ДСП, которые закрепляются к станине и к неподвижной части салазок при помощи евровинтов (конфирматов).
6. На подвижной площадке необходимо сделать 4 отверстия для хомутов, используемых для зажатия корпуса аппарата. Также на стороне, которая будет повернута к неподвижной части стойки, необходимо приклеить рейки. Для лучшего скольжения они смазываются парафином.
7. Для того, чтобы корпус аппарата не опускался, внизу можно установить 2 упора, как показано на рисунке.
8. Для выравнивания корпуса агрегата под прямым углом можно приклеить рейку необходимой толщины (толщина определяется методом подбора).

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

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

Вариант стойки № 2

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

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

Вариант стойки № 3

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

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

Виды станков

Несмотря на самодельную сборку, каждый станок позволяет изготавливать широкий спектр деталей различной сложности и конфигурации. При правильном монтаже агрегата, он практически не будет уступать профессиональным заводским аналогам по точности и скорости работы.

Если же задействовать и дрель высокой мощности, рассчитанную на длительную бесперебойную эксплуатацию, то на таком станке возможно наладить и серийное производство или обработку разнообразных элементов.

Каждый вид станка предусматривает выполнение разных работ и имеет свои особенности.

Сверлильный

Сверлильный станок необходим для формирования отверстий в различных поверхностях – как плоских, так и многогранных элементах из дерева, металла, пластика, стекла. Диаметр отверстия и материал детали определяется типом используемого режущего элемента – сверла.

Принцип работы агрегата основан на том, что механизм, обеспечивающий крутящий момент режущего элемента (в нашем случае – дрель) располагается прямо перпендикулярно относительно обрабатываемой поверхности на специальной станине – закрепленном на стойке шпинделе. При опускании шпинделя сверло входит в поверхность и проделывает в ней отверстие.

Главное преимущество работы на станке перед ручной обработкой – отверстие получается более точным. Закрепленную дрель можно четко сфокусировать и направить в нужное место.

Токарный

Обработка деталей на токарном станке происходит за счет быстрых оборотов заготовки вокруг своей оси, которые обеспечиваются вращающимся от электродвигателя шпинделем, в данном случае – это патрон дрели. Режущий элемент подается вручную сбоку, перпендикулярно вращающейся заготовке, или же проникает внутрь, в зависимости от вида выполняемых работ.

Токарный станок используется для внутренней и наружной обработки металлических, деревянных или пластиковых деталей:

• нарезания резьбы;
• винторезных работ;
• подрезки и обработки торцов;
• зенкерования;
• развертывания;
• расточки.

Заготовка зажимается в станке между обеспечивающим крутящий момент элементом (насадкой в патроне дрели) и прижимной направляющей втулкой. Прижимная втулка размещается на специальных полозьях, и фиксируется в нужном положении гайкой. От длины полозьев будет зависеть размер заготовки, которую можно установить в агрегат.

Дрель же фиксируется в станине «намертво».

Фрезерный

Фрезерный станок используется для обработки металлических и деревянных заготовок с помощью фрезы – инструмента со специальными резцами, зубьями. Во время работы фреза, оборачиваясь вокруг своей оси, снимается с заготовки часть наружного слоя, придавая ей необходимую форму.

С помощью фрезы производят точильные и другие работы:

• резку;
• заточку;
• торцевание;
• зенкерование;
• развертку;
• нарезание резьбы;
• изготовление зубчатых колес.

Шлифовальный

При помощи шлифовального станка производят зачистку различных поверхностей, делая их гладкими. Также шлифовка помогает менять форму заготовки, придавать ей нужный конструкционный вид, например, в деревообрабатывающей версии оборудования.

В качестве шлифующего элемента, как правило, используется наждачная бумага. В патрон дрели зажимается специальная насадка, которая имеет шероховатую поверхность – шлифблок.

Существуют насадки, предусматривающие замену шлифующего материала – лист наждачной бумаги фиксируется на их плоскую рабочую поверхность при помощи специальных «липучек», расположенных с тыльной стороны.

Процесс шлифовки производится за счет обработки заготовки вращающейся в патроне дрели насадкой со шлифующим покрытием. Благодаря абразивному напылению на наждачной бумаге она снимает с обрабатываемой заготовки часть ее поверхности.

При изготовлении станка дрель зажимается и фиксируется в станине в одном положении, а заготовка подается вручную.