Сверлильный станок из дрели своими руками — подробная инструкция, чертежи

Сверлильные станки для эксплуатации дома – незаменимое оборудование для людей, занимающихся обустройством жилища своими руками. Опытные ремесленники создают сложные и производительные конструкции с 2-х ступенчатой передачей, специальными столами и сверлильно-фрезерными станками с ЧПУ. Самый практичный и экономный вариант – стандартный самодельный сверлильный станок из дрели, который отлично справляется со своими базовыми функциями сверления и фрезеровки. Если он изготовлен правильно, то будет выполняться условие стабильной точности, присущее всему профессиональному металлорежущему оборудованию.

Какой материал выбрать

Начинающие ремесленники привыкли считать, что с деревом работать в разы легче. В случае ошибки, бракованный материал можно пустить на топливо или сделать из него мелкие детали или поделки. Поэтому в любительских моделях все чаще используются именно деревянные конструкции.

Однако стоит понимать, что такие станки не дают должной точности. Именно поэтому специалисты используют исключительно металл. Популярные мифы, что дерево гораздо меньше поддается механическим повреждениям и деформациям, легко развеиваются статистическими цифрами и отзывами бывалых ремесленников.

Строение устройства

При предварительном конструировании сверлильного станка для эксплуатации дома можно дать волю фантазии и реализовать некоторые творческие задумки. Но полагаться на один только полет мысли и дизайнерские решения не приходится. Без точных расчетов и использования проверенных временем чертежей приступать к работе не стоит.

Сверлильные станки используются человечеством на протяжении долгих столетий, а история создания этого оборудования уходит в период Каменного века. Современные механизмы пришли на смену лучковым токарным и станкам с ножным приводом, которые повсеместно использовались в быту наших предков.

Сейчас мастера используют чертежи и наработки промышленных станков вертикально-сверлильной формы, по образцам которых и сверяют самодельные устройства. Их конструкция выглядит следующим образом:

Такой станок для дрели состоит из таких основных модулей:

• станина;
• стол, куда помещается будущая деталь;
• стойка;
• и консоль.

В будущем основание прочно фиксируется к самому верстаку или любой надежной поверхности, способной выдержать такое механическое воздействие. В большинстве случаев столом выступают прочные тиски. Если их нельзя реализовать можно заменить их на более старый способ – деревянный чурбак. Расширить функционал стола для того, чтобы на нем можно было производить фрезеровочные процессы, можно, если сделать его движимым для поворотов и сдвигов.

Консоль в обязательном порядке оснащают специальным подъемно-поворотным механизмом. Это необходимо, прежде всего, для того, чтобы подгонять ее по размерам и конфигурации обрабатываемой детали с последующей фиксацией. В любительских моделях ввиду сложности промышленных технологий подъемно-поворотным механизмом выступают рука оператора, а в качестве фиксации применяют ползун, а точнее, его винтовой зажим.

Механизм подачи нужен для шпинделя на рабочем ходу. Согласно основным техническим требованиям, в каждом сверлильном станке обязательно должен быть отбойник или группа мелких отбойных устройств, которые его заменяют. Это работает по принципу защиты: когда оператор отпускает рукоять подачи, то шпиндель вместе с кареткой автоматически прекращают работу и подымаются максимально вверх. Сделать качественный отбойник в домашних условиях совсем не сложно. Для этого можно использовать пружину, зафиксированную в особом положении.

Не стоит пренебрегать необходимостью отбойника – это обязательная мера. В промышленных целях использование оборудования без отбойного механизма строго запрещено.

Лучше изготовить или купить

По сути электродель состоит из нескольких готовых составных частей:

• привода;
• передачи;
• шпинделя;
• патрона.

Достаточно поставить конструкцию на каретку станка и можно приступать к работе. Такой вариант оптимально подойдет для эксплуатации дома. Он не обеспечит высокой точности, что естественно, учитывая особенности конструкции, однако остается вполне экономичным способом реализации домашней установки. Прежде всего, пропадает необходимость комплектации дополнительными деталями, необходимыми для повышения точности изготовления.

Станины под сверлильную установку находятся в свободном доступе, причем цены на них разумные. При поиске станины уделять внимание нужно режиму работы сверлильного устройства – именно от этой характеристики зависит конечный выбор:

• пластиковая литая или, как альтернатива, стальная штампованная – вариант станины, который подойдет для начинающих мастеров, которые не особо переживают о точности изготовления и планируют заниматься ремеслом не постоянно, а изредка – при необходимости;
• чугунная литая (экономный вариант) или композитная (более затратный) станина с технологиями вибропоглощения подойдет для регулярной обработки деталей для собственного использования или небольшими партиями на заказ. Такая конструкция предназначена для стали с обычной твердостью и вязкостью, которая требует стандартной промышленной точности без высоких заявленных требований. Внимание стоит обратить и на подшипники скольжения. Допускаются стальные за неимением других альтернатив, однако предпочтительнее использовать подшипники с втулками из бронзы;
• для промышленной регулярной сверловки больших объемов любых материалов, которые могут быть обработаны таким способом, используется именно чугунная станина. Она дает высокий уровень точности и может выдержать эпизодические перегрузки оборудования. Для такого инструмента консоль должна быть обязательно с технологией поглощения вибраций, подшипники изготовлены из бронзы, а подача выполняться только зубчато-реечным механизмом.

При покупке станин для электрической дрели часто в комплектации идут столы с поворотно-сдвижной технологией, обеспечивающие некоторые фрезеровочные функции. Стоит такой стол в районе 20$.

На что обращать внимание при покупке

Станина – основание всей конструкции, поэтому от ее выбора зависит работоспособность всего инструмента. Специалисты советуют не обращать внимания на производителя. Некоторые китайские заводы реализовывают достойную продукцию в то время, как немецкие и отечественные производители выпускают комплектующие на порядок хуже. Стоит уделять внимание и конструкции, популярные виды которых представлены на рисунке:

Первая конструкция не функциональна и удобна в использовании, но подойдет для эпизодического использования с невысокими требованиями к точности. Второй вариант – оптимальный для эксплуатации дома и промышленного изготовления малых партий на заказ, потому что:

• есть цанговый зажим дрели;
• увеличить поглощение вибрации от консоли можно, сместив колонну в сторону;
• есть возможность ручной фрезеровки деталей с невысокой точностью на недвижимом столе, идущем в комплекте.

Третий вариант не рекомендуется к покупке. Прежде всего из-за низкого воротника колонны и ее слабого крепления к установке. Также продольные базы облегчают фрезеровку вручную, но в то же время не защищают от вибрации в основании оборудования. Стрелками указана самая высокая концентрация вибрации, которая будет передаваться с этой зоны непосредственно в колонну и стол.

Сверлильный станок своими руками

В некоторых случаях сверлильный станок из дрели может обойтись владельцу, если не бесплатно, то на порядок дешевле промышленных моделей. Такое мероприятие целесообразно в случаях:

1. Если хозяин инструмента – специалист по радиодеталям, который работает с печатными платами, требующими высокой точности выполнения.
2. Владелец занимается ремеслами, связанными с мелкими и тонкими работами по разным материалам, преимущественно по дереву и металлу. Например, изготовить детализированную и красивую деревянную шкатулку для драгоценностей невозможно, применяя только ручные технологии сверловки.
3. У специалиста периодически возникает необходимость сверления или фрезеровки деталей, но точность исполнения непринципиальна.

В Интернете набирает популярность способ сборки домашнего сверлильного станка невысокой точности из старого детского велосипеда. Втулку от его колеса можно использовать в качестве шпинделя. А трубы рамы, как правило, выполнены из прочной и качественной стали. Дополнительно придется заказать переходник для патрона.

Расположение основных конструктивных элементов

Компоновка станка – принципиальный вопрос, когда речь заходит о высокой точности работы.

Оптимальный способ для размещения – когда шпиндель и привод устанавливаются по сторонам колонны друг напротив друга, как на первом рисунке. Вибрацию и крутильную нагрузку, исходящую от шпинделя, полноценно компенсирует и отражает тяжелый мотор. Центр тяжести каретки должен обязательно совпадать с осей консоли. Это увеличивает точность при детальной и мелкой работе, а также помогает инструменту выдерживать высокие перегрузки.

При наличии виброгасящей станины, как на втором рисунке, которую можно взять от различных оптических устройств, в том числе и от микроскопа, привод и шпиндель можно разместить на одной стороне каретки.

На третьем рисунке видно, что колонна устройства необычайно толстая. Это обусловлено тем, что для мелких станков, например, для ювелиров и радиотехников, необходимо обеспечить высокую точность работы. Для этого нужно минимизировать вибрацию и крутильную нагрузку. Они в свою очередь будут поглощаться колонной, благодаря большой площади ее сечения.

На четвертом рисунке можно увидеть, что для обеспечения высокой точности используется сдвоенная колонна из обычной стали, используемой для таких конструкций. Таким способом нивелируются нагрузки, нацеленные именно на изгибание колонны.

Пятый рисунок показывает сверлильный станок для дрели своими руками, изготовленный из обычной электродрели и полипропиленовых труб, которые используются в сантехнике. Такой вариант подойдет для редких работ, выдает среднюю точность изготовления, простой в эксплуатации и экономен в сборке.

Распространенные ошибки

Если в процессе изготовления домашнего сверлильного станка будут допущены ошибки, все затраты по деньгам, времени и другим ресурсам будут впустую. Типичные ошибки изображены на рисунке:

На каждом рисунке указаны следующие типовые ошибки:

1. Низкая точность и слабость рамки под воздействием штатной нагрузки;
2. Колонна не должна быть полой внутри, иначе она не выдержит изгибающей нагрузки;
3. Штанга не выдержит упор инструмента.
4. Нет смысла сдваивать колонну поперечным способом. От этого устойчивость не увеличится.
5. Отбойник (в данном случае пружина) из-за своих непропорциональных размеров не приглушает нагрузки и вибрации, а наоборот их усиливает.
6. Несимметричная компоновка привода и шпинделя с одной стороны колонны будет только усиливать вибрации.
7. Основная ошибка – отсутствие отбойника, как такового. Его нельзя эксплуатировать, так как это опасно для здоровья.

Электрическая дрель есть у многих хозяев, которые самостоятельно занимаются строительством и стройкой. Однако одного такого инструмента может оказаться недостаточно для операций, требующих высокой точности, сверления под прямым углом или сложных задач. Для выполнения этих целей создаются сверлильные станки – установки, которые можно изготовить в домашних условиях из подручных материалов и бытовой техники. В том, как сделать сверлильный станок из дрели, нет ничего сложного.

Доп.материалы(чертежи):

---