Сверлильный станок для печатных плат относится к категории мини-оборудования специального назначения. При желании такой станок можно сделать своими руками, используя для этого доступные комплектующие. Любой специалист подтвердит, что без использования подобного аппарата трудно обойтись при производстве электротехнических изделий, элементы схем которых монтируются на специальных печатных платах.
Простой мини станок для печатных плат
Общая информация о сверлильных станках
Любой сверлильный станок необходим для того, чтобы обеспечить возможность эффективной и точной обработки деталей, изготовленных из различных материалов. Там, где необходима высокая точность обработки (а это относится и к процессу сверления отверстий), из технологического процесса необходимо максимально исключить ручной труд. Подобные задачи и решает любой сверлильный станок, в том числе и самодельный. Практически не обойтись без станочного оборудования при обработке твердых материалов, для сверления отверстий в которых усилий самого оператора может не хватить.
Конструкция настольного сверлильного станка с ременной передачей (нажмите для увеличения)
Любой станок для сверления – это конструкция, собранная из множества составных частей, которые надежно и точно фиксируются друг относительно друга на несущем элементе. Часть из этих узлов закреплена на несущей конструкции жестко, а некоторые могут перемещаться и фиксироваться в одном или нескольких пространственных положениях.
Пример двигателей, используемых при изготовлении самодельного сверлильного мини-станка
Базовыми функциями любого сверлильного станка, за счет которых и обеспечивается процесс обработки, является вращение и перемещение в вертикальном направлении режущего инструмента – сверла. На многих современных моделях таких станков рабочая головка с режущим инструментом может перемещаться и в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать это оборудование для сверления нескольких отверстий без передвижения детали. Кроме того, в современные станки для сверления активно внедряют системы автоматизации, что значительно увеличивает их производительность и повышает точность обработки.
Ниже для примера представлены несколько вариантов конструкции самодельных сверлильных станков для плат. Любая из данных схем может послужить образцом для вашего станка.
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
Впрочем, все это проще увидеть на видео:
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.
Сверление отверстий в фольгированном гетинаксе на самодельном станке
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.
Сверлильный станок из старого микроскопа
Двухшпиндельный станок
Для растачивания с обеих сторон отверстия и обтачивания торцов в деталях применяется двухшпиндельный станок. Но существует несколько нюансов в данном оборудовании, с которыми стоит познакомиться:
- Вертикальный двухшпиндельный станок для глубокого сверления модели ОС-402А имеет ступенчатый и автоматический цикл сверления.
- Для повышения собственной производительности разработан карусельно-фрезерный двухшпиндельный агрегат.
- Конструкция двухшпиндельного станка для притирки арматуры проектировалась и изготавливалась на предприятии Ленэнерго.
- Для навертывания двух резьбовых деталей одновременно с обоих концов валика на другом производстве изготавливался двухшпиндельный агрегат с механическим приводом со шпинделем в горизонтальном исполнении.
- Трехшпиндельный аппарат типа С — 13 и агрегат типа С — 12 имеют схожесть в технической характеристике и конструкции. Но существует и разница между машинами, где стол у двухшпиндельного станка имеет меньшую длину.
- С одним или двумя шпинделями существуют плоскошлифовальные машины с круглым столом. Разница в том, что двухшпиндельный аппарат один шпиндель используется для предварительного шлифования, а другой используется для окончательного.
- Приспособления для накатывания стержня и галтелей у валов имеют большой спрос у населения. Лишь в некоторых случаях можно рассчитывать на одновременную накатку двух валов с их стороны для двухшпиндельного станка, так же установка специального клапана присутствует на станке.
- Специализированный станок имеет ручное управление и благодаря модели 4723Д — механический привод. Так же машина используется для многопозиционной обработки многих деталей. В его комплект входят следующие: станок, машинный генератор униполярных импульсов, высокочастотный электронно-полупроводниковый генератор. В отличие от данной модели двухшпиндельный станок усилен Г – образной траверсой.
Стоит заметить, что каждый двухшпиндельный агрегат представляет собой самое мощное оборудование для любого цеха, которым стоит воспользоваться любому мастеру.
Как устроен станок для сверления отверстий в печатных платах
От классического сверлильного оборудования станок для формирования отверстий в печатных платах отличается миниатюрными размерами и некоторыми особенностями своей конструкции. Габариты таких станков (в том числе и самодельных, если для их изготовления правильно подобраны комплектующие и их конструкция оптимизирована) редко превышают 30 см. Естественно, и вес их незначительный – до 5 кг.
Конструкция самодельного сверлильного станка
Если вы собираетесь изготовить сверлильный мини-станок своими руками, вам необходимо подобрать такие комплектующие, как:
- несущая станина;
- стабилизирующая рамка;
- планка, которая будет обеспечивать перемещение рабочей головки;
- амортизирующее устройство;
- ручка для управления перемещением рабочей головки;
- устройство для крепления электродвигателя;
- сам электрический двигатель;
- блок питания;
- цанга и переходные устройства.
Чертежи деталей станка (нажмите для увеличения)
Чертеж консоли станка
Разберемся в том, для чего предназначены все эти узлы и как из них собрать самодельный мини-станок.
Cверлильный станок своими руками
Что делать если дома нет сверлильного станочка для печатных плат? Покупать конечно же дорого, да и бывает что станок не нужен для частого использования.
Предлагаю вам 2 простые идеи для самостоятельного изготовления сверлильного станочка своими руками. Первый вариант очень прост, для его изготовления нам понадобится электродвигатель от кассетных магнитофонов.
Помните такие? Такие двигатели можно снять с любого магнитофона китайского или советского производства.
Выглядят они примерно так:
Итак, электродвигатель у нас есть, еще нам понадобится сверло необходимого диаметра, обычно это 0,7-1мм, нужно взять тонкую пасту от шариковой ручки, тонкую нитку сантиметров 10, ножницы и секундный клей.
Все приготовили? Начинаем собирать.
Берем исписанную пасту от шариковой ручки (можно и новую) и отрезаем 15 мм, далее нам нужно насадить ее на вал двигателя чуть меньше половины (на 6-7 мм). Затем снимает ее с помощью отвертки или пинцета и отложим в сторону (хотя можно и не снимать).
Берем сверло, наматываем на него нитку виток к витку в 2 слоя, ниже фото:
Придерживая конец нитки (чтобы не размотался) наносим каплю секундного клея и быстро запихиваем сверло в трубочку. Если будете медлить, клей застынет.
Вот что у нас получилось:
Если сверло будет криво вращаться, вы просто подогните в нужном направлении пасту, пока не отцентрируете сверло, и можете приступать к сверлению своей платы
Второй вариант сверлильного станка
Теперь расскажу вам про второй вариант сверлильного станка, таким, каким пользуюсь я. Сделать его будет немного сложнее. Подробных чертежей с размерами я давать не буду, т.к.
станок собирался из того что есть, пусть статья будет ознакомительной, но фотографии, и схематически я станок все же опишу.
Вы можете попробовать собрать себе похожий станок по моим рисункам Данный станок выглядит так:
- Построен он на рычажном механизме, при нажатии которого опускается двигатель вместе со сверлом, а если отпустить рычаг, двигатель снова поднимется вверх.
- Вот фото самого механизма:
Подъемно-спусковая часть изготавливается из листового металла, лист выпиливается нужной формы, загибается и высверливаются отверстия. Вместо загнутого прутка что на фотографии можно применить что-нибудь аналогичное, например заменить его двумя длинными винтами М4, с резьбой в конце.
- Чертежи механизмов:
- Чертеж подъемно-спускового механизма.
- Чтобы вас не запутать, подъемно-спусковой и рычажные механизмы начертил отдельно
- Вот что получится если совместить два верхних рисунка
- Думаю суть понятна и теперь по моим наброскам при желании вы сможете собрать нечто подобное, идею я вам подбросил, так что дерзайте!
Еще хочу дать небольшой совет по поводу сверел, сверла очень быстро затупляются и начинают плохо сверлить, если нет заточного станка, то не выкидывать же их? Я нашел следующий выход из этой ситуации, берем сверло, и аккуратно откалываем пассатижами (плоскогубцами) конец сверла, (миллиметр или чуть больше), причем нужно откалывать не как попало, как правильно показано на рисунках ниже.
Конструктивные элементы сверлильного мини-станка
Сверлильные мини-станки, собранные своими руками, могут серьезно отличаться друг от друга: все зависит от того, какие комплектующие и материалы были использованы для их изготовления. Однако как заводские, так и самодельные модели такого оборудования работают по одному принципу и предназначены для выполнения схожих функций.
Сделать станок будет проще, если для сверлильной головы взять салазки от компьютерного дисковода
Несущим элементом конструкции сверлильного станка для печатных плат является станина-основание, которая также обеспечивает устойчивость оборудования в процессе выполнения сверления. Исходя из назначения данного конструктивного элемента, изготавливать станину желательно из металлической рамки, вес которой должен значительно превышать суммарную массу всех остальных узлов оборудования. Если пренебречь этим требованием, вы не сможете обеспечить устойчивость вашего самодельного станка, а значит, не добьетесь требуемой точности сверления.
Роль элемента, на котором крепится сверлильная головка, выполняет переходная стабилизирующая рамка. Ее лучше всего изготовить из металлической рейки или уголков.
Каретка от привода с прикрепленным самодельным уголком под двигатель
Планка и амортизирующее устройство предназначены для обеспечения вертикального перемещения сверлильной головки и ее подпружинивания. В качестве такой планки (ее лучше зафиксировать с амортизатором) можно использовать любую конструкцию (важно только, чтобы она выполняла возложенные на нее функции). В этом случае может пригодиться мощный гидравлический амортизатор. Если же такого амортизатора у вас нет, планку можно изготовить своими руками либо использовать пружинные конструкции, снятые со старой офисной мебели.
Управление вертикальным перемещением сверлильной головки осуществляется при помощи специальной ручки, один конец которой соединяют с корпусом сверлильного мини-станка, его амортизатором или стабилизирующей рамкой.
Крепление рычага
Крепление для двигателя монтируют на стабилизирующей рамке. Конструкция такого устройства, в качестве которого может выступать деревянный брусок, хомут и др., будет зависеть от конфигурации и конструктивных особенностей остальных узлов сверлильного станка для печатных плат. Использование такого крепления обусловлено не только необходимостью его надежной фиксации, но также тем, что вы должны вывести вал электродвигателя на требуемое расстояние от планки перемещения.
Выбор электрического двигателя, которым можно оснастить сверлильный мини-станок, собираемый своими руками, не должен вызвать никаких проблем. В качестве такого приводного агрегата можно использовать электродвигатели от компактной дрели, кассетного магнитофона, дисковода компьютера, принтера и других устройств, которыми вы уже не пользуетесь.
Двигатель от фена
В зависимости от того, какой электрический двигатель вы нашли, подбираются зажимные механизмы для фиксации сверл. Наиболее удобными и универсальными из таких механизмов являются патроны от компактной дрели. Если подходящий патрон найти не удалось, можно использовать и цанговый механизм. Подбирайте параметры зажимного устройства так, чтобы в нем можно было фиксировать очень мелкие сверла (или даже сверла размера «микро»). Для соединения зажимного устройства с валом электродвигателя необходимо использовать переходники, размеры и конструкция которых будут определяться типом выбранного электродвигателя.
Миниатюрный цанговый патрон
В зависимости от того, какой электродвигатель вы установили на свой сверлильный мини-станок, необходимо подобрать блок питания. Обращать внимание при таком выборе следует на то, чтобы характеристики блока питания полностью соответствовали параметрам напряжения и силы тока, на которые рассчитан электродвигатель.
Схема автоматического регулятора оборотов в зависимости от нагрузки для двигателя на 12 В (нажмите для увеличения)
Мини электродрель своими руками – очень просто и быстро
И вновь, Всем доброго дня, Уважаемые энтузиасты самодельных устройств, инструментов и других механизмов.
Сегодня с удовольствием хочу поделиться с Вами, простым способом изготовления несложного, бюджетного варианта изготовления мини электродрели. Затем с Вами рассмотрим, выявленные плюсы и минусы, получившегося изделия. Мини дрель получила широкое распространение и применяется для выполнения невероятно большого объема задач в домашних условиях, гараже, на даче или ремонте. Мини дрель применяется для самых различных мелких работ. В частности, используется для сверления электрических печатных плат, обычная электрическая дрель для таких работ совершенно не годится. Мини дрель, оснащенная специальными насадками, вполне может применяться в роли гравера, либо шлифовальной машинки или фрезера. Для использования ее в данном качестве используются специальные насадки с шероховатой рабочей поверхностью. В процессе работы насадка обрабатывает деталь либо наносит необходимый рисунок на обрабатываемое изделие. Разумеется, толстое железо мини дрель не осилит, но отверстие в металлическом листе толщиной до одного миллиметра, просверлить силенок вполне хватит. Вариантов изготовления мини-дрели собственными руками, невообразимое множество. Все укладывается в ваш полет воображения, фантазии и сдерживается исключительно имеющимеся в наличии у вас комплектующими для изготовления дрели. Так что ваши фантазии ограничиваются только вашими закромами запчастей. Сердцем любой мини дрели служит небольшой, но достаточно мощный электро двигатель. Так же для изготовления нашей мини дрели потребуется цанговый патрон (цанговый патрон – это разновидность сверлильных патронов. Они удерживают сверло в дрели во время процесса сверления. От качества цангового патрона и соответственно крепления сверла к электродвигателю зависит качество выполняемой работы электро дрели. Поэтому к выбору цангового патрона следует подойти со всей ответственностью), качественно цанговый патрон изготовить своими силами в домашних условиях довольно проблематично, так, что его лучше приобрести в магазине . Стандартные патроны (с цангами под сверла диаметром от 0,5 до 3,2 миллиметра) можно найти в любом интернет магазине по доступной цене, цена варьируется от 100 до 150 российских рублей
Немаловажной деталью мини дрели, где размещаются и крепятся все комплектующие является корпус. Вариантов множество, в нашем случае используется трубка из фановой трубы, внутренний диаметр которой, как нельзя лучше совпал с наружным диаметром электро двигателя
При фиксации в корпусе двигатель встал практически без зазоров. Соединительные электрические провода – подбираются исходя из мощности дрели, но в связи с тем, что мы используем электродвигатель с невысоким потреблением мощности, подбираем электрические изолированные провода небольшого сечения. Для качественной пайки электрической схемы нам будут нужны кислота для пайки и оловянные прутки, паяльник или соединительные разъемы. Мини дрель самостоятельно может собрать практически любой начинающий самодельщик энтузиаст. Дело за желанием и усидчивостью. Как всегда о соблюдении техники безопасности, при работе с инструментами повышенной опасности. Работайте аккуратно. Соблюдая все правила техники безопасности. Не пробуйте электричество языком на вкус, не суйте пальцы куда собака не сует свой хвост. Перед любым действием, включайте мозг. И тогда, поверьте на слово, у каждого члена вашей дружной семьи, включая собачку, будет по собственной мини дрели.
Порядок сборки самодельного устройства
Как показывает практика, осуществлять сборку самодельного станка для сверления отверстий в печатных платах удобнее всего в определенной последовательности. Действовать надо в соответствии со следующим алгоритмом.
- Выполняется монтаж станины, и к ее нижней стороне крепятся ножки, если они предусмотрены в конструкции.
- К собранной станине крепятся планка перемещения и рамка держателя, на которой будет смонтирована сверлильная головка.
- Рамку держателя соединяют с амортизатором, также фиксируемым на станине оборудования.
- Устанавливается ручка управления перемещением сверлильной головки, соединяемая с амортизатором или рамкой держателя.
- Монтируется электродвигатель, положение которого тщательно регулируется.
- К валу приводного электродвигателя посредством переходников крепится цанга или универсальный патрон от дрели.
- Выполняется монтаж блока питания, соединяемого с электродвигателем посредством электрических проводов.
- В патрон устанавливается сверло и надежно фиксируется в нем.
- Собранный самодельный станок тестируют, пробуя просверлить с его помощью отверстие в листовом диэлектрике.
Для того чтобы ваш самодельный сверлильный мини-станок можно было всегда разобрать и доработать, для соединения его конструктивных элементов лучше всего использовать болты и гайки.
При желании изготовить своими руками мини-оборудование для получения отверстий в печатных платах всегда можно воспользоваться чертежами и советами тех, кто уже является обладателем такого станка и активно работает на нем в своей домашней мастерской.
Детали для сборки
- Двигатель с патроном и цангой. Можно применить любой другой с диаметром до 28мм
- 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
- Напечатанные на 3D-принтере детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg можно будет скачать в конце статьи
- Полированные валы диаметром 8мм и длиной 75мм — 2шт. Вот ссылка на продавца с самой низкой ценой за 1м, которую я видел
- Линейные подшипники на 8мм LM8UU — 2шт
- Микропереключатель KMSW-14
- Винт М2х16 — 2шт
- Винт М3х40 в/ш — 5шт
- Винт М3х35 шлиц — 1шт
- Винт М3х30 в/ш — 8шт
- Винт М3х30 в/ш с головкой впотай — 1шт
- Винт М3х20 в/ш — 2шт
- Винт М3х14 в/ш — 11шт
- Винт М4х60 шлиц — 1шт
- Болт М8х80 — 1шт
- Гайка М2 — 2шт
- Гайка М3 квадратная — 11шт
- Гайка М3 — 13шт
- Гайка М3 с нейлоновым кольцом — 1шт
- Гайка М4 — 2шт
- Гайка М4 квадратная — 1шт
- Гайка М8 — 1шт
- Шайба М2 — 4шт
- Шайба М3 — 10шт
- Шайба М3 увеличенная — 26шт
- Шайба М3 гроверная — 17шт
- Шайба М4 — 2т
- Шайба М8 — 2шт
- Шайба М8 гроверная — 1шт
- Набор монтажных проводов
- Набор термоусадочных трубок
- Хомуты 2.5 х 50мм — 6шт
Резка фанеры
