Сверлильный станок: как сделать самому, компоненты, чертежи, изготовление

Область применения

Сверлильный инструмент применяется для получения различных сквозных и глухих отверстий.

Задавая определенную скорость вращения сверла и подачу можно обеспечить снятие с поверхности требуемого количества металла.

Область применения рассматриваемого типа станков весьма обширна:

1. В промышленности. Большинство моделей, которые находятся в продаже, предназначены для промышленного применения, к примеру, в машиностроительной области. Промышленные станки характеризуются высокой эффективностью. Свердлильний верстат, применяемый в промышленности, имеет большие габариты и вес. Назначение промышленного оборудования: наладка производства в машиностроительной, станкостроительной и другой промышленности.
2. В быту. Станков, применяемых в быту, с каждым годом в продаже становится все больше. Подобное оборудование характеризуется меньшей функциональностью и эффективностью, но при этом имеет меньшие размеры и более высокую экономичность. Как правило, бытовая модель представлена упрощенной конструкцией промышленного варианта, которая может устанавливаться на верстаке или другом возвышении.

Встречается и токарно-сверлильный станок, который может применяться для проведения самых различных операций. Однако они уступают вертикально-сверлильным станкам в плане универсальности.

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.

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.

Как выбрать станину (стойку) для дрели

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?

Чертежи шпинделя настольного сверлильного станка

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.

Конструкция мини станка

Основным типом движения, используемым в конструкции, является вращение сверла, удерживаемого шпинделем. Движение подачи представлено перемещением этого же сверла в вертикальной плоскости. Деталь располагается на рабочей столешнице.

Все главные узлы станка размещены в стойке, расположенной на тяжелой станине — основании. По стойке проходят рельсы для передвижения рабочей головки со шпинделем, а внутри колонны — двигатель. Если предусмотрена возможность переключения скоростей, то она реализуется посредством рукоятки. На современных моделях параметры контролируются электроникой.

Исполнительная головка смазывается маслом, подкачиваемое насосом. Насос подает и охладитель. Исполнительная головка, как правило, отливается из чугуна, в ней расположены устройства подач и скоростей. Коробка скоростей функционирует за счет зубчатых передач, переключаемых ручкой. Электродвигатель мини станка работает от бытовой электросети с напряжением 220 В.

Какой ход действий?

Для этого необходима подробная пошаговая инструкция:

• Выбираем необходимые материалы. Для упрощения работы и финансовой выгоды, можно посмотреть на старые элементы или технику, сняв с нее все необходимые компоненты для будущего сверла;
• Делаем новые детали;
• Собираем станок;
• Делаем первый опытный образец сверления.

Обратите внимание!

• Компрессор своими руками: ТОП-130 фото-обзоров готовых компрессоров. Пошаговая инструкция + схемы и чертежи

• Ветрогенератор своими руками: ТОП-170 фото-обзоров готовых приборов. Подробная инструкция по самостоятельному изготовлению для начинающих

• Точечная сварка своими руками — лучший мастер-класс по изготовлению самодельной точечной сварки с пошаговыми фото-схемами работы своими руками

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.

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.

Что собой представляет

Несколько десятилетий тому назад деревянные мебельные элементы фиксировались между собой при помощи шиповых соединений. Однако в период широкого распространения плитных материалов, таких как ДСП, МДФ, появилась потребность в создании более надежного способа крепления. Возникшая задача обусловлена необходимостью разметки большого количества отверстий для объединения элементов. Без использования присадочного станка для мебели осуществить ее довольно затруднительно — временные затраты возрастают многократно. Для того чтобы все измерения были точными, в устройство установлена карта присадки. Это специальный чертеж, на котором в соответствующих местах расположены точки, где предполагается сделать отверстия.

Разновидности Все станки для мебели подразделяют на несколько групп в соответствии с разными признаками и критериями:

• назначение;
• количество шпинделей и траверса;
• число сверлильных головок.

Каждая разновидность устройства отличается определенными характеристиками. Выбор оборудования зависит от потребностей мастера, конфигурации мебели и объемов производства.

По назначению

Все приспособления для производства мебели можно разделить на две большие группы:

1. Универсальные станки. Служат не только для создания отверстий, но и для их последующей обработки. В массовой промышленности используют именно такое оборудование, так как оно совмещает в себе одновременно множество возможностей. Экземпляры малой производительности и небольшого размера отлично подходят для новичков в данном ремесле.
2. Специализированные устройства. Применяются в основном на конвейерах, поэтому один станок способен обрабатывать несколько деталей вместе. Могут легко настраиваться под разные сценарии использования. Большая часть присадочных устройств относится именно к данной категории.

Из чего делают современную мебель, обзор основных материалов Также существуют специальные механизмы, которые используются исключительно для обрабатывания однотипных заготовок. Перенастройке под другие размеры и конфигурации они не подлежат.

Универсальный

Специализированный

По числу шпинделей и траверса

По этому критерию станки можно классифицировать на:

• полуавтоматические;
• позиционные;
• с программируемыми настройками;
• присадочные механизмы для петель.

Самыми распространенными являются позиционные станки, так как они просты в эксплуатации и надежны.

Полуавтоматический

Позиционный

С автоматическими настройками

Для петель

По количеству сверлильных головок

В самодельном присадочном станке для мебели может быть установлено разное число головок. В зависимости от этого значительно изменяется принцип работы устройства. Конструкции с единственной головкой отличаются тем, что заготовка должна быть зажата поршнями на специальном столе, а также соответствовать направлению линейки. Сделано это для того, чтобы деталь расположилась нужным образом. При включенном двигателе головка двигается к заготовке. Затем человек, используя элементы управления, отпускает прижимы и, при необходимости, заменяет одну деталь на другую. За счет того, что шпиндели перемещаются под углом 90°, достигается высокая функциональность установки. Это дает возможность выбирать пазы и обрабатывать скошенные стороны, именно поэтому данными устройствами пользуются в маленьких фирмах с низким потоком деталей.

Станки со множеством головок имеют различные приспособления: одно — для обработки края и несколько — для сверления. На станину устанавливают опору, которая служит для крепления детали. Заготовку ставят на особые планки, а затем зажимают фиксаторами. При действующем двигателе работают все головки. Дополнительно устанавливают регуляторы скорости и положения детали, что делает оборудование очень дорогим.

С одной головкой

Многошпиндельный

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

Как сделать своими руками сверлильный станок из обычной дрели

Не у всех есть электродрель, а станок для аккуратных отверстий нужен. С достаточной для сверления скоростью можно вращать сверло собственными руками. Разработано много простых и изящных конструкций на основе ручной дрели.

Сверлильный станок на основе ручной дрели С пружинным механизмом: 1 — стойка; 2 — металлический или деревянный профиль; 3 — ползунок; 4 — ручная дрель; 5 — хомут крепления дрели; 6 — шурупы для крепления хомута; 7 — пружина; 8 — угольник для закрепления стойки (2 шт.); 9 — шурупы; 10 — упор для пружины; 11 — барашковый болт для крепления упора; 12 — основание станка.

Сверлильный станок на основе электрической дрели

Стойка, работающая по принципу винтового домкрата: 1 — станина; 2 — направляющий паз; 3 — резьба М16; 4 — втулка; 5 — гайка, приваренная к втулке; 6 — дрель; 7 — ручка, при вращении которой происходит движение дрели вверх или вниз.

Станки для домашней мастерской можно делать и металлические, и деревянные. Усилия и скорости небольшие, а с деревом работать проще.

Что нужно для работы

Для работы нужна дрель и материал для основания и стойки. Для станины можно выбрать деревянную плиту размером 600×600×30 мм или стальной лист размером 500×500×15 мм. Для стойки используется деревянный брус сечением 50×50 мм². Удобно использовать старый фотоувеличитель – стойка уже крепко и удобно установлена на основании. Полоски металла потребуются для изготовления деталей крепления дрели к стойке.

Чертежи и схемы

На рисунках 4, 5 и 6 схематически представлены общие виды станков на основе ручной дрели. Размеры каждый мастер выбирает свои, исходя из тех ресурсов, которыми он владеет.

Схема механизма вертикального перемещения дрели

С пружинно-шарнирным механизмом: 1 — станина; 2 — шайба; 3 — гайка М16; 4 — амортизационные стойки (4 шт.); 5 — пластина; 6 — болт М6×16; 7 — блок питания; 8 — тяги; 9 — пружина; 10 — болт М8×20 с гайкой и шайбами; 11 — патрон для сверла; 12 — вал; 13 — крышка; 14 — ручка; 15 — болт М8×20; 16 — державка; 17 — стойка; 18 — стакан с подшипником; 19 — двигатель.

Пошаговая инструкция

Сначала выпиливается станина, затем устанавливается вертикальная стойка. Для перемещения дрели по вертикали используется мебельная направляющая для выдвижных ящиков. Подвижная головка, на которой крепится дрель, имеет в поперечном сечении т-образную форму. Края перекладины входят в пазы направляющей, на утолщённую ножку буквы «Т» крепится дрель.

На основе ручной дрели станки уже никто не делает, подавляющее большинство использует электродрель.

Принцип работы и основные узлы сверлильного станка

Сверлильный станок – это хорошо структурированное изделие. Во-первых, станина. Как правило, это стальная плита (но для малых устройств может быть изготовлена из лёгкого сплава), на которой монтируется всё изделие. На дальнем от мастера краю станины вертикально установлена стойка. По ней перемещается вверх-вниз и поворачивается вправо-влево рабочая часть, состоящая из мотора, рабочей головки с патроном и, если она есть, трансмиссии. Головка на стойке фиксируется в требуемом положении стопорным механизмом. А точное позиционирование высоты шпинделя с патроном и сверлом выполняется специальной рукояткой.

Профессиональный сверлильный станок

Мотор и рабочий шпиндель могут располагаться по обе стороны стойки. В этом случае между валом двигателя и рабочим шпинделем организуется ременная передача на нескольких парах шкивов. Перекидывая ремень с одной пары на другую, устанавливают разную скорость вращения рабочего органа – сверла.

Сверлильный станок со шкивами и ременной передачей

Другой вариант – монтаж патрона на вал мотора. Конструкция проще, но регулировать скорость вращения сверла приходится изменением скорости вращения двигателя, а для этого уже нужна электрическая или электронная схема.

Сверлильный станок с патроном на валу мотора

Рабочим инструментом является сверло. Сверла классифицируются по размерам и по назначению. В практике самодельщиков применяются диаметры от 0,5 мм до 12 – 18 мм. Свёрла выбираются для работ по дереву, пластмассе, твёрдому и мягкому металлу, бетону. Они будут отличаться геометрией заточки рабочего конца и наличием или отсутствием твёрдой наплавки на конце.

Сверло

Работает станок таким образом. Мотор крутит рабочий шпиндель, на нижнем конце которого сидит патрон. В нём зажато сверло. При быстром вращении и нажиме на поверхность сверху вниз, сверло режущими кромками врезается в материал.

Варианты сборки станка

В средствах массовой информации самодеятельные домашние мастера публикуют большое множество различных самодельных сверлильных станков. Оптимальные варианты сборки оборудования по сложности изготовления и затратам:

1. Пружинная.
2. На основе рулевой рейки.
3. С ременной передачей.
4. Мини станок.

Пружинная

Пружина играет основную роль возвратного механизма перемещения сверла. Для изготовления пружинного узла и всего станка потребуются следующие инструменты и материалы.

Инструменты

• электросварочный блок, работающий от бытовой электросети;
• электродрель;
• тиски;
• трубогиб;
• монтажный инструментарий – пассатижи, гаечные ключи, отвёртки, молоток и прочее;
• угловая машинка;
• шлифмашинка.

Достоинства самодельных станков из дрели

При грамотном подходе качество собранного сверлильного станка может быть достаточно высоким, что выражается в точности подготовки отверстий в любых материалах и отсутствии вибраций при работе оборудования. При этом для сборки применяются доступные материалы и комплектующие, присутствующие практически в каждом гараже. К достоинствам выбора такого варианта относятся:

• Минимальные финансовые расходы, так как электродрель присутствует в каждой мастерской.
• Несколько вариантов реализации инструмента, в зависимости от состава комплектующих.
• Компактные размеры и возможность разместить оборудование на ограниченном по площади участке.
• Высокая точность сверлильных операций.
• Возможность работы с различными сверлами, а также оперативная замена инструмента.
• Инструмент всегда под рукой и не требует предварительной подготовки и настройки для работы.
• Сборка из подручных материалов не занимает много времени.

Размер, мощность и производительность станка определяется типом используемой дрели и потребностями ее владельца. Для сверления небольших отверстий подойдет самое простое оборудование. Если требуется сверлить толстые заготовки в большом количестве, электродрель должна соответствовать задачам. Стандартный самодельный станок применяется для подготовки отверстий сквозного и глухого типа, центровки, нарезания резьбы и других операций.

Как сделать сверлильный станок с использованием дрели

Использование электрической дрели – это, наверное, наиболее простой вариант изготовления самодельного сверлильного станка, т.к. в этом случае решается вопрос фиксации сверла (используется патрон дрели), а также обеспечивается электрический привод. Основной задачей в этом случае, которую нужно решить, является изготовление каркаса и механизма перемещения сверла в вертикальной плоскости. Все работы можно разбить на несколько этапов, определяющих характер их выполнения: подготовительный, выполнение работ и завершающий.

Металлическая стойка для закрепления дрели проста в изготовлении и удобна при использовании

Подготовительный этап

В этот период выполнения работ необходимо:

1. Определиться с материалами и комплектующими, имеющимися в наличии и которые можно использовать для изготовления станка: дерево или металл, запчасти от авто-, мототехники или устройств бытового назначения, электрические провода и коммутационные аппараты, а также средства защиты.
2. В зависимости от выбранных материалов готовится и необходимый инструмент. Это может быть болгарка и сварочный аппарат (инвертор), циркулярная или дисковая пила, а также столярный инструмент и крепёжные элементы.
3. Разрабатывается чертёж (эскиз) создаваемой конструкции, при этом основными размерами являются: посадочное место установки используемой дрели и размер перемещения сверла.

Конструкция из дерева не является достаточно прочной, но для изготовления печатных плат может использоваться в полной мере

Выполнение работ

Определившись с материалами и инструментом, а также подготовив их и разработав чертёж, можно приступать к изготовлению. Далее приведена пошаговая инструкция изготовления подобной оснастки с использованием металлического листа и профиля.

Завершающий этап

На этом этапе производства работ выполняются следующие мероприятия:

• собранная металлическая конструкция красится;
• узлы перемещения смазываются;
• для удобства использования на плите может быть установлена штепсельная розетка для включения в неё электродрели с подключённым электрическим кабелем, служащим для включения в сеть.

Вариант изготовления с использованием автомобильного домкрата