Буратор сверлильный станок: Буратор. Сверлильный станок для печатных плат / Хабр

Буратор. Сверлильный станок для печатных плат / Хабр

Здравствуйте! На этом ресурсе много людей, которые занимаются электроникой и самостоятельно изготавливают печатные платы. И каждый из них скажет, что сверление печатных плат это боль. Мелкие отверстия приходится сверлить сотнями и каждый самостояльно решает для себя эту проблему.

В этой статье я хочу представить вашему вниманию открытый проект сверлильного станка, который каждый сможет собрать сам и ему не потребутся для этого искать CD-приводы или предметные столы для микроскопа.

Описание конструкции

В основе конструкции довольно мощный 12ти вольтовый двигатель из Китая. В комплекте с двигателем они продают еще патрон, ключ и десяток сверел разного диаметра. Большинство радиолюбителей просто покупают эти двигатели и сверлят платы удерживая инструмент в руках.

Я решил пойти дальше и на его основе сделать полноценный станок под подобные двигатели с открытыми чертежами для самостоятельного изготовления.

Для линейного перемещения двигателя я решил использовать полированные валы диаметром 8мм и линейные подшипники. Это дает возможность минимизировать люфты в самом ответственном месте. Эти валы можно найти в старых принтерах или купить. Линейные подшипники также широко распространены и доступны, так как применяются в 3D-принтерах.

Основная станина сделана из фанеры толщиной 5мм. Фанеру я выбрал потому, что она стоит очень дешево. Как материал, так и сама резка. С другой стороны ничего не мешает (если есть возможность) просто вырезать все те же самые детали из стали или оргстекла. Некоторые мелкие детали сложной формы напечатанны на 3D-принтере.

Для поднятия двигателя в исходное положение использованы две обычные канцелярские резинки. В верхнем положении двигатель сам отключается при помощи микропереключателя.

С обратной стороны я предусмотрел место для хренения ключа и небольшой пенал для сверел. Пазы в нем имеют разную глубину, что делает удобным хранение сверел с разным диаметром.

Но все это проще один раз увидеть на видео:

На нем есть небольшая неточность. В тот момент мне попался бракованный двигатель. На самом деле от 12В они потребляют на холостом ходу 0,2-0,3А, а не два, как говорится в видео.

Детали для сборки

1. Двигатель с патроном и цангой. С одной стороны кулачковый патрон это очень удобно, но с другой он гораздо массивнее цангового зажима, то есть часто подвержен биениям и очень часто их приходится дополнительно балансировать.
2. Фанерные детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg (подготовлено в NanoCAD) можно будет скачать в конце статьи. Достаточно просто найти фирму, которая занимается лазерной резкой материалов и передать им скачанный файл. Отмечу отдельно то, что толщина фанеры может меняться от случая к случаю. Мне попадаются листы которые немного тоньше 5мм, поэтому пазы я делал по 4,8мм.
3. Напечатанные на 3D-принтере детали. Ссылку на файлы для печати деталей в stl-формате можно будет также найти в конце статьи
4. Полированные валы диаметром 8мм и длиной 75мм — 2шт. Вот ссылка на продавца с самой низкой ценой за 1м, которую я видел
5. Линейные подшипники на 8мм LM8UU — 2шт
6. Микропереключатель KMSW-14
7. Винт М2х16 — 2шт
8. Винт М3х40 в/ш — 5шт
9. Винт М3х35 шлиц — 1шт
10. Винт М3х30 в/ш — 8шт
11. Винт М3х30 в/ш с головкой впотай — 1шт
12. Винт М3х20 в/ш — 2шт
13. Винт М3х14 в/ш — 11шт
14. Винт М4х60 шлиц — 1шт
15. Болт М8х80 — 1шт
16. Гайка М2 — 2шт
17. Гайка М3 квадратная — 11шт
18. Гайка М3 — 13шт
19. Гайка М3 с нейлоновым кольцом — 1шт
20. Гайка М4 — 2шт
21. Гайка М4 квадратная — 1шт
22. Гайка М8 — 1шт
23. Шайба М2 — 4шт
24. Шайба М3 — 10шт
25. Шайба М3 увеличенная — 26шт
26. Шайба М3 гроверная — 17шт
27. Шайба М4 — 2шт
28. Шайба М8 — 2шт
29. Шайба М8 гроверная — 1шт
30. Набор монтажных проводов
31. Набор термоусадочных трубок
32. Хомуты 2. 5 х 50мм — 6шт

Сборка

Весь процесс подробно показан на видео:

Если следовать именно такой последовательности действий, то собирать станок будет очень просто.

Вот так вот выглядит полный набор всех комплектующих для сборки

Помимо них для сборки потребуется простейший ручной инструмент. Отвертки, шестигранные ключи, плоскогубцы, кусачки и т.д.

Перед тем начинать собирать станок желательно обработать напечатанные детали. Удалить возможные наплывы, поддержки, а также пройти все отверстия сверлом соответствующего диаметра. Фанерные детали по линии реза могут пачкать гарью. Их можно также обработать наждачной бумагой.

После того, как все детали подготовлены начать проще с установки линейных подшипников. Они закрадываются внутрь напечатанных деталей и прикручиваются к боковым стенкам:

Далее устанавливается ручка с шестерней. Вал вставляется в большое отверстие, на него устанавливается основание ручки и все это стягивается болтом на 8мм. Самой ручкой служит винт на М4:

Теперь можно собрать фанерное основание. Сначала боковые стенки устанавливаются на основание, а затем вставляется вертикальная стенка. В верхней части также есть дополнительная напечатанная деталь, которая задает ширину в верхней части. При закручивании винтов в фанеру не прикладывайте слишком большое усилие.

В столике на переднем отверстии необходимо сделать зенковку, чтобы винт с головой впотай не мешал сверлить плату. С торца также установлена напечатанная крепежная деталь.

Теперь можно приступить к сборке блока двигателя. Он прижимается двумя деталями и четырьмя винтами к подвижному основанию. При его установке необходимо следить, чтобы отверстия для вентиляции оставались открытыми. На основание он закрепляется при помощи хомутов. Сначала вал продевается в подшипник, а затем на нем защелкиваются хомуты. Также установите винт М3х35, который в будущем будет нажимать на микропереключатель.

Микропереключатель устанавливается на прорези кнопкой в сторону двигателя. Позже его положение можно будет откалибровать.

Резинки накидываются на нижнюю часть двигателя и продеваются до «рогов». Их натяжение надо отрегулировать так, чтобы двигатель поднимался до самого конца.

Теперь можно припаять все провода. На блоке двигателя и рядом с микропереключателем есть отверстия для хомутов, чтобы закрепить провод. Также этот провод можно провести внутри станка и вывести с обратной стороны. Убедитесь, что припаиваете провода на микропереключателе к нормально замкнутым контактам.

Осталось только поставить пенал для сверел. Верхнюю крышку нужно зажать сильно, а нижнюю закрутить очень слабо, используя для этого гайку с нейлоновой вставкой.

На этом сборка окончена!

Дополнения

Другие люди, которые уже собрали себе такой станок внесли много предложений. Я, если позволите, перечислю основные из них, оставив их в авторском виде:

1. Кстати, тем, кто никогда раньше не работал с такими деталями, хорошо бы напоминать, что пластмасса от 3D принтеров боится нагрева. Поэтому здесь следует быть аккуратным — не стоит проходить отверстия в таких деталях высокоборотной дрелью или Дремелем. Ручками, ручками….
2. Я бы еще порекомендовал устанавливать микропереключатель на самой ранней стадии сборки, так как привинтить его к уже подсобранной станине нужно еще суметь — очень мало свободного пространства. Не помешало бы также посоветовать умельцам заблаговременно хотя бы залудить контакты микропереключателя (а еще лучше — заранее припаять к ним провода и защитить места пайки отрезками термоусадочной трубки), дабы впоследствии при пайке не повредить фанерные детали изделия.
3. Мне видимо повезло и патрон на валу оказался не отцентрированным, что приводило к серьезной вибрации и гулу всего станка. Удалось исправить центровкой «плоскогубцами», но это не хороший вариант. так как гнет ось ротора, а снять патрон уже не реально, есть опасения, что вытащу эту самую ось целиком.
4. Затяжку винтов с гроверными шайбами производить следующим образом. Затягивать винт до момента, когда сомкнется (выпрямится) гроверная шайба. После этого повернуть отвертку на 90 градусов и остановиться.
5. Многие советуют приделать к нему регулятор оборотов по схеме Савова. Он крутит двигатель медленно когда нагрузки нет, и повышает обороты при появлении нагрузки.

Ссылки для скачивания

Все файлы собраны в основной статье о проекте на моем сайте. Там все можно скачать по прямым ссылкам без регистрации и других проблем.

Буратор. Сверлильный станок для печатных плат

В этой статье мы поделимся с вами разработанным нами станком для сверления печатных плат и выложим все материалы, необходимые для самостоятельного изготовления этого станка. Все что понадобится, это распечатать детали на 3D-принтере, порезать фанеру лазером и закупить некоторые стандартные комплектующие.

Описание конструкции

В основе конструкции довольно мощный 12ти вольтовый двигатель из Китая. В комплекте с двигателем они продают еще патрон, ключ и десяток сверел разного диаметра. Большинство радиолюбителей просто покупают эти двигатели и сверлят платы удерживая инструмент в руках.
Мы решили пойти дальше и на его основе сделать полноценный станок с открытыми чертежами для самостоятельного изготовления.

Буратор. Общий вид

Для линейного перемещения двигателя мы решили использовать полноценное решение — полированные валы диаметром 8мм и линейные подшипники. Это дает возможность минимизировать люфты в самом ответственном месте.

Буратор. Общий вид

Основная станина сделана из фанеры толщиной 5мм. Фанеру мы выбрали потому, что стоит очень дешево. Как материал, так и сама резка. С другой стороны ничего не мешает (если есть возможность) просто вырезать все те же самые детали из стали. Некоторые мелкие детали сложной формы напечатаны на 3D-принтере.
Для поднятия двигателя в исходное положение использованы две обычные канцелярские резинки. В верхнем положении двигатель сам отключается при помощи микропереключателя.
С обратной стороны мы сделали место для хренения ключа небольшой пенал для сверел. Пазы в нем имеют разную глубину, что делает удобным хранение сверел с разным диаметром.

Буратор. Пенал для хранения сверел

Детали для сборки

1. Двигатель с патроном и цангой. Можно применить любой другой с диаметром до 28мм
2. Фанерные детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg можно будет скачать в конце статьи. Достаточно просто найти фирму, которая занимается лазерной резкой материалов и передать им скачанный файл

Резка фанеры

3. Напечатанные на 3D-принтере детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg можно будет скачать в конце статьи
4. Полированные валы диаметром 8мм и длиной 75мм — 2шт. Вот ссылка на продавца с самой низкой ценой за 1м, которую я видел
5. Линейные подшипники на 8мм LM8UU — 2шт
6. Микропереключатель KMSW-14
7. Винт М2х16 — 2шт
8. Винт М3х40 в/ш — 5шт
9. Винт М3х35 шлиц — 1шт
10. Винт М3х30 в/ш — 8шт
11. Винт М3х30 в/ш с головкой впотай — 1шт
12. Винт М3х20 в/ш — 2шт
13. Винт М3х14 в/ш — 11шт
14. Винт М4х60 шлиц — 1шт
15. Болт М8х80 — 1шт
16. Гайка М2 — 2шт
17. Гайка М3 квадратная — 11шт
18. Гайка М3 — 13шт
19. Гайка М3 с нейлоновым кольцом — 1шт
20. Гайка М4 — 2шт
21. Гайка М4 квадратная — 1шт
22. Гайка М8 — 1шт
23. Шайба М2 — 4шт
24. Шайба М3 — 10шт
25. Шайба М3 увеличенная — 26шт
26. Шайба М3 гроверная — 17шт
27. Шайба М4 — 2т
28. Шайба М8 — 2шт
29. Шайба М8 гроверная — 1шт
30. Набор монтажных проводов
31. Набор термоусадочных трубок
32. Хомуты 2. 5 х 50мм — 6шт

Сборка

Комплектующие для сборки сверлильного станка

Помимо них для сборки потребуется простейший ручной инструмент. Отвертки, шестигранные ключи, плоскогубцы, кусачки и т.д.
Перед тем начинать собирать станок желательно обработать напечатанные детали. Удалить возможные наплывы, поддержки, а также пройти все отверстия сверлом соответствующего диаметра. Фанерные детали по линии реза могут пачкать гарью. Их можно также обработать наждачной бумагой.
После того, как все детали подготовлены начать проще с установки линейных подшипников. Они закрадываются внутрь напечатанных деталей и прикручиваются к боковым стенкам:

Установка линейных подшипников

Далее устанавливается ручка с шестерней. Вал вставляется в большое отверстие, на него устанавливается основание ручки и все это стягивается болтом на 8мм. Самой ручкой служит винт на М4.

Установка ручки и шестерни

Теперь можно собрать фанерное основание. Сначала боковые стенки устанавливаются на основание, а затем вставляется вертикальная стенка. В верхней части также есть дополнительная напечатанная деталь, которая задает ширину в верхней части. При закручивании винтов в фанеру не прикладывайте слишком большое усилие.

Сборка основания

Сборка основания

Сборка основания

В столике на переднем отверстии необходимо сделать зенковку, чтобы винт с головой впотай не мешал сверлить плату. С торца также установлена напечатанная крепежная деталь.

Установка столика

Теперь можно приступить к сборке блока двигателя. Он прижимается двумя деталями и четырьмя винтами к подвижному основанию. При его установке необходимо следить, чтобы отверстия для вентиляции оставались открытыми. На основание он закрепляется при помощи хомутов. Сначала вал продевается в подшипник, а затем на нем защелкиваются хомуты. Также установите винт М3х35, который в будущем будет нажимать на микропереключатель.

Сборка блока двигателя

Микропереключатель устанавливается на прорези кнопкой в сторону двигателя. Позже его положение можно будет отклибровать.

Установка микропереключателя

Резинки накидываются на нижнюю часть двигателя и продеваются до «рогов». Их натяжение надо отрегулировать так, чтобы двигатель поднимался до самого конца.

Натягивание резинок

Теперь можно припаять все провода. На блоке двигателя и рядом с микропереключателем есть отверстия для хомутов, чтобы закрепить провод. Также этот провод можно провести внутри станка и вывести с обратной стороны. Убедитесь, что припаиваете провода на микропереключателе к нормально замкнутым контактам.

Подключение проводов

Осталось только поставить пенал для сверел. Верхнюю крышку нужно зажать сильно, а нижнюю закрутить очень слабо, используя для этого гайку с нейлоновой вставкой.

Пенал для сверел

Пенал для сверел

На этом сборка окончена!
Из доработок вы можете проклеить фанерные детали, для увеличения жесткости. Можно также сделать регулятор оборотов двигателя.

Ссылки для скачивания

Файл для резки фанеры 5мм
Держатель подшипника (2 шт)
Шестерня с валом
Основание рукояти
Шарик на рукоять
Первая вставка
Вторая вставка
Держатель двигателя
Фиксатор двигателя (2 шт)
Органайзер для сверел
Крышка органайзера

Также этот сверлильный станок можно приобрести в разобранном виде в нашем магазине.

Метки: 3D-печать, DIY, PCB, буратор, мини, печатная плата, плата, радио, радиолюитель, самодельный, сверление, сверлильный станок, своими руками, фанера

Просмотров: 32907

Сверлильные станки – Детали, типы и применение

Существует множество различных типов сверлильных станков, каждый из которых разработан для конкретного применения. Ниже перечислены некоторые из наиболее распространенных типов сверлильных станков: 

1. Сверлильный станок с ЧПУ

Сверлильный станок с ЧПУ (ЧПУ) механически подобен стандартному сверлильному станку. Однако он автоматически управляется с помощью компьютера, который интерпретирует набор машиночитаемых инструкций, называемых G-кодом. Сверлильный станок с ЧПУ более точен и предлагает повышенную производительность по сравнению со стандартными ручными станками.

2. Чувствительный сверлильный станок

Чувствительный сверлильный станок предназначен для малообъемного бурения отверстий малого диаметра. Скорость подачи этих станков регулируется вручную путем поворота колеса, которое вгоняет инструмент в заготовку. Его называют «чувствительным сверлильным станком», потому что опытный оператор точно настроен на ощущение работы под дрелью и может вручную контролировать точную величину давления, которое он прикладывает для завершения операции сверления.

3. Радиально-сверлильный станок

Шпиндель радиально-сверлильного станка установлен на стреле, которая может вращаться вокруг колонны, а также позволяет сверлильной головке, шпинделю и подающему механизму двигаться радиально вдоль стрелы. Этот станок позволяет оператору сверлить в различных местах без необходимости перемещать заготовку.

4. Вертикально-сверлильный станок

Вертикально-сверлильный станок похож по конструкции на чувствительный сверлильный станок, но более надежен. Обычно он имеет силовую подачу, которая автоматически погружает инструмент в заготовку. Вертикальные сверлильные станки лучше подходят для тяжелых условий эксплуатации.

5. Многорядный сверлильный станок

Многорядный сверлильный станок имеет несколько независимых колонн, каждая из которых имеет собственный привод и шпиндель, установленные на общем основании. Эти машины обычно используются, когда необходимо выполнить несколько последовательных операций, например, сверление, а затем нарезание резьбы. С другой стороны, многошпиндельная дрель обычно предназначена для одновременного сверления нескольких отверстий.

6. Станок для глубокого сверления

Станки для сверления глубоких отверстий обычно используются для сверления отверстий с отношением диаметра к глубине не более 20:1. Станки для глубокого сверления обычно ориентированы горизонтально, чтобы позволить более крупным заготовкам лежать на боку, и требуют подачи охлаждающей жидкости под высоким давлением к поверхности резания для вымывания стружки из отверстия.

7. Многошпиндельный сверлильный станок

Многошпиндельный сверлильный станок предназначен для одновременного сверления нескольких отверстий в одной заготовке, повторяя одну и ту же схему отверстий для каждой детали. Эти машины идеально подходят для массового производства идентичных деталей. Станки для группового бурения имеют аналогичные возможности и являются более гибкими в плане возможностей.

8. Портативный сверлильный станок

Портативный сверлильный станок с ручным управлением. Используется для легких буровых работ. Портативная дрель может питаться от аккумулятора, сжатого воздуха или электрического кабеля, подключенного к настенной розетке. Это идеальная дрель для домашнего использования.

9. Микросверлильный станок

Микросверлильный станок представляет собой небольшой сверлильный станок, подача которого регулируется вручную и предназначен для сверления небольших отверстий с исключительной точностью. Эти станки используются в приложениях, где требуются крошечные точные отверстия, как в случае с электроникой или ювелирным делом.

10. Сверлильный станок револьверного типа

Сверлильный станок револьверного типа имеет несколько инструментов, прикрепленных к вращающейся револьверной головке. Этот тип станков обычно используется для серийного сверления, когда необходимо просверлить много отверстий в одной и той же детали разного размера и глубины. Сверлильный станок револьверного типа просверливает только одно отверстие за раз.

Какие сверлильные станки самые лучшие?

Решение о том, какое из них лучше всего подходит для конкретного применения, может быть затруднено, поскольку на рынке представлено множество различных типов сверлильных станков. Ниже перечислены некоторые распространенные варианты использования и идеальный сверлильный станок для каждой области применения:

1. Малый объем: Лучшими станками для мелкосерийного использования являются портативные и чувствительные сверлильные станки.
2. Heavy Duty: Для тяжелого бурения лучшими машинами являются радиальная рука и вертикальная сверлильная машина.
3. Большой объем:  Если требуются большие объемы производства, то для этой работы лучше всего подходят станки с револьверной головкой, несколькими шпинделями и групповыми сверлильными станками.

Необходим ли сверлильный станок?

Да, сверлильный станок необходим в каждой мастерской. Большинству мастерских как минимум нужна портативная дрель и чувствительный сверлильный станок.

буровое оборудование | Британика

буровая установка

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Альфред Брандт
Жермен Соммельер

Связанные темы:

перфоратор
дрель дрель
воздушная дрель
поршневая дрель
перфоратор

Просмотреть весь связанный контент →

буровая техника , оборудование, используемое для бурения скважин в земле для разведки, бурения скважин (нефть, природный газ, вода и соль) и научных исследований. Бурение шпуров в горных породах для приема взрывных зарядов — это операция при проходке туннелей, горных работах и ​​других земляных работах.

Большинство современных буровых установок являются либо ударными (раскалывание породы или прерывистое измельчение в результате удара), либо вращательными (с режущим или измельчающим действием). Комбинированное вращательно-ударное бурение использует оба типа действия, когда этого требует твердость пласта.

Самая простая роторная дрель – это земляной бур, который приводится в действие вручную и напоминает бур для дерева, используемый в столярных работах. Землеройный шнек, используемый в основном для бурения отверстий в относительно мягкой земле, вооружен либо спиральным буром, либо кучковым буром и крепится к валу с помощью муфтового соединения. По мере углубления отверстия к валу добавляются последовательные секции.

Вращательное бурение может быть приспособлено для использования под любым углом и подходит для подземных горных работ. В большинстве случаев вращательного бурения полые стальные стержни обеспечивают циркуляцию охлаждающей воды или другой жидкости. Существует три типа долот для вращательного бурения: (1) долота для вращательного бурения, которые прорезают породу двумя, тремя или четырьмя лопастями, иногда с наконечниками из карбида вольфрама, и используются в основном в мягких породах; (2) шарошки, работающие с дробящим действием посредством клиновидных зубьев и применяемые для более твердых пород; (3) алмазные коронки, которые размалывают породу. Алмазным долотом колонкового типа пробивает кольцевую скважину, керн которой дает пробу поперечного сечения вскрываемой толщи и используется при поисковых работах.

Ударное бурение медленнее, чем вращательное, но имеет ряд специальных применений, например, для неглубоких отверстий. При ударном бурении удары наносятся последовательно по инструменту, прикрепленному к стержням или кабелю, и инструмент поворачивается так, что при каждом ударе поражается новая часть забоя.

Другой простой ударный бур состоит из одного или нескольких отрезков кованой трубы, открытых с обоих концов, приводимых в действие тяжелым молотком или, для более крупных отверстий, легким копром. Второй цилиндр утоплен внутри первого, и вода закачивается по внутренней трубе, чтобы разрыхлить почву и поднять мусор. Для глубокого бурения эти методы заменило вращательное бурение.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Спустя долгое время после изобретения перфоратора ручное бурение двумя людьми все еще было обычным явлением в горнодобывающей промышленности. Один человек крутил дрель, а второй размахивал молотком. Большинство достижений в области бурового оборудования было разработано проходчиками тоннелей. Прокладка двух отдельных туннелей, туннеля Мон-Сени (Фрежюс) между Францией и Италией и туннеля Хусак в штате Массачусетс, США, проложенных в 1850-х и 60-х годах, привела к появлению большого количества инноваций в оборудовании для бурения горных пород. , прежде всего дрель со сжатым воздухом.

Первый запатентованный перфоратор был изобретен в 1849 году Дж.Дж. Диван Филадельфии. Его буровой стержень прошел через полый поршень и ударился о скалу, как копье; пойманный на отскоке захватом, он снова был отброшен вперед ходом поршня. Заметной разработкой стал перфоратор ударного типа для бурения над головой, разработанный К.Х. Шоу, машинист из Денвера, до 1890 г. Опилки выпадали под действием силы тяжести. Эта машина называлась стопором, когда она использовалась на шахтах Колорадо и Калифорнии. Пневматическая подача удерживала машину на месте и подавала сталь в скалу.