При виготовленні саморобних друкованих платтакі тонкі отвори не дуже потрібні, але типові свердла діаметром від 0,5 до 0,7 мм теж досить тендітні і це технологічне пристосування може суттєво продовжити термін їхньої служби.

Основою конструкції даного верстата є асинхронний двигунзмінного струму типу АДП-1262. Ротор цього двигуна є пустотілою алюмінієвою склянкою з товщиною стінки приблизно 0,5мм. Статор АДП-1262 займає все інше вільний простір. У ньому є вузька циліндрична щілина, в якій з дуже маленьким проміжком обертається ротор. Зрозуміло, що вага такого ротора дуже мала, тому його інерційними властивостями в першому наближенні можна знехтувати, особливо враховуючи вагу затискного патрона. Крім усього іншого, двигун має дуже м'якою характеристикою. При зменшенні обертів двигуна зменшується і момент сили на валу. Все це гарантує довгий термін служби будь-яким тонким свердлам у разі заклинювання і при перевищенні допустимого максимального моменту, що обертає, на ріжучій кромці.

У ролі тримача свердл я взяв досить поширений трьох кулачковий патрон типу 6В10, який дозволяє затискати свердла діаметром до 6мм.

Станіна виготовлена ​​з двох основних частин. Стійка позиція 1 та рейковий механізм позиція 2 взяті від оптичного мікроскопа МБС-1. Основа позиції три вирізана з сталевого листазавтовшки 1 сантиметр.

Двигун кріпиться допомогою хомута, який закріплений до механізму, що подає 4 гвинтами. Вони показані червоними стрілками малюнку вище. Отвори зроблені у вершинах квадрата, тому двигун можна розмістити не лише вертикально, а й горизонтально.

Патрон кріпиться за допомогою фасонної втулки, зовнішньої сторониякої проточується конус №1, а всередині зроблено отвір під перехідну посадку, що дорівнює діаметру валу двигуна близько 6мм. Втулка виготовлена ​​на токарному верстаті за один присід. Тобто, під час проточування конуса і отвору (не свердління), заготівля була закріплена в верстаті і тільки потім відрізана.

Для відмінної фіксації та вибору цілком можливої ​​неспіввісності, у втулці є шість різьбових отворівМ3 для стопорних гвинтів. У валу двигуна є 6 поглиблень, в які і стають ці стопорні гвинти. Отвори проробляються в шаховому порядку, що дозволяє гарантовано вибрати неспіввісність, якщо вона навіть з'явиться в результаті зносу поверхонь, що сполучаються. Гвинти стопоряться стопорною фарбою або фіксатором різьблення.

На верхньому вильоті валу двигуна є закріплений фланець з невеликим прорізом, який разом із планкою на корпусі двигуна є ніщо інше, як класичний стопорний механізм. Він дозволяє вручну затягувати патрон без застосування ключа. Застосування ключа асиметрує затискний механізм і призводить до сильного та нерівномірного зношування, що є основною причиною биття свердла. При використанні тонких свердел це викликає відчутний ексцентриситет робочої частини свердла.

Набридло свердлити плати ручною свердлилкою тому вирішено було виготовити невеликий свердлильний верстатвинятково для друкованих плат. Конструкцій в інтернеті повним повно, на будь-який смак. Подивившись кілька описів подібних свердлилок, вирішив повторити свердлильний верстат на основі елементів від непотрібного, старого CD ROM'a. Зрозуміло, для виготовлення цього свердлильного верстата доведеться використовувати матеріали, що знаходяться під рукою.

Від старого CD ROM'a для виготовлення свердлильного верстата беремо тільки сталеву рамку зі змонтованими на ній двома напрямними та каретку, яка пересувається напрямними. На фото нижче все добре видно.

На рухомій каретці буде укріплено електродвигун свердлилки. Для кріплення електродвигуна до каретки було виготовлено Г-подібний кронштейн зі смужки сталі товщиною 2 мм.

У кронштейні свердлимо отвори для валу двигуна та гвинтів його кріплення.

У першому варіанті для свердлильного верстата був обраний електродвигун типу ДП25-1,6-3-27 з напругою живлення 27 і потужністю 1,6 Вт. Ось він на фото:

Як показала практика, цей двигун слабенький для виконання свердлильних робіт. Потужності його (1,6 Вт) недостатньо-при найменшому навантаженні двигун просто зупиняється.

Ось так виглядав перший варіант свердлилки з двигуном ДП25-1,6-3-27 на стадії виготовлення:

Тому довелося шукати інший електродвигун-потужніший. А виготовлення свердлилки зупинилося.

Продовження процесу виготовлення свердлильного верстата.

Через деякий час потрапив до рук електродвигун від розібраного несправного струминного принтера Canon:

На двигуні немає маркування, тому його потужність невідома. На вал двигуна насаджено сталеву шестерню. Вал цього двигуна має діаметр 23 мм. Після зняття шестерні, на вал двигуна був одягнений цанговий патрончик і зроблено кілька пробних свердлінь свердлом діаметром 1 мм. Результат був обнадійливим - "принтерний" двигун був явно потужніший за двигунДП25-1,6-3-27 і вільно свердлив текстоліт завтовшки 3мм при напрузі живлення 12 Ст.

Тому виготовлення свердлильного верстата було продовжено.

Кріпимо електродвигун за допомогою Г-подібного кронштейна до рухомої каретки:

Основа свердлильного верстата виготовлена ​​зі склотекстоліту завтовшки 10мм.

На фото – заготовки для основи верстата:

Для того, щоб свердлильний верстаток не крутився по столу під час свердління, на нижній стороні встановлені гумові ніжки:

Конструкція свердлильного верстата-консольного типу, тобто рамка, що несе, з двигуном закріплена на двох консольних кронштейнах, на деякій відстані від основи. Це зроблено для того, щоб забезпечити свердління доволі великих друкованих плат. Конструкція ясна з ескізу:

Робоча зона верстата, видно білий світлодіод підсвічування:

Ось так реалізовано підсвічування робочої зони. На фото спостерігається надмірна яскравість висвітлення. Насправді-це помилкове враження (це блищить камера)- насправді все виглядає дуже добре:

Консольна конструкція дозволяє свердлити плати шириною не менше 130 мм та необмеженою (у розумних межах) довжиною.

Вимір розмірів робочої зони:

На фото видно, що відстань від упору в основу свердлильного верстата до осі свердла становить 68мм, що забезпечує ширину оброблюваних друкованих плат не менше 130мм.

Для подачі свердла вниз при свердлінні є натискний важіль-виден на фото:

Для утримання свердла над друкованою платоюперед процесом свердління, і повернення його у вихідне положення після свердління, служить зворотна пружина, яка надята на одну з напрямних:

Система автоматичного регулювання обертів двигуна в залежності від навантаження.

Для зручності користування свердлильним верстаткомбуло зібрано та випробувано два варіанти регуляторів частоти обертання двигуна. У початковому варіанті свердлилки з електродвигуном ДП25-1,6-3-27 регулятор було зібрано за схемою з журналу Радіо №7 за 2010 рік:

Цей регулятор працювати як годиться не захотів, тому був безжально викинутий у сміття.

Для другого варіанта свердлильного верстата, на основі електродвигуна від струминного принтера Canon, сайті котів-радіоаматорівбула знайдена ще одна схема регулятора частоти обертання валу електродвигуна:

Цей регулятор забезпечує роботу електродвигуна у двох режимах:

1. За відсутності навантаження або, тобто, коли свердло не стосується друкованої плати, вал електродвигуна обертається зі зниженими оборотами (100-200 об/хв).
2. При збільшенні навантаження на двигун регулятор збільшує оберти до максимальних, забезпечуючи тим самим нормальний процес свердління.

Регулятор частоти обертання електродвигуна, зібраний за цією схемою, запрацював відразу без налаштування. У моєму випадку частота обертання на холостому ходустановила близько 200 об/хв. У момент торкання свердла друкованої плати-обороти збільшуються до максимальних. Після завершення свердління цей регулятор знижує обороти двигуна до мінімальних.

Регулятор оборотів електродвигуна був зібраний на невеликій друкованій хустці:

Транзистор КТ815В має невеликий радіатор.

Плата регулятора встановлена ​​в задній частині свердлильного верстата:

Тут резистор R3 номіналом 3,9 Ом замінили на МЛТ-2 номіналом 5,6 Ом.

Випробування свердлильного верстата пройшли успішно. Система автоматичного регулювання частоти обертання валу електродвигуна працює чітко та безвідмовно.

Невеликий відеоролик про роботу свердлувального верстата.

Ось уже більше року я щасливий власник 3D принтера Prusa i4. Чесно кажучи, я сьогодні не уявляю, як раніше справлявся без нього. До речі, це подарунок моєї коханої дружини!
Але залишимо лірику. Сьогодні я представляю Вашій увазі свій варіант свердлувального верстата для друкованих плат. Всім радіоаматорам добре відомо, що свердлити плату, тримаючи мотор із патроном у руці справа, як мінімум клопітна. Тут не годяться твердосплавані свердла через їхню крихкість. Трохи перекосив і свердло навпіл. А звичайні свердлашвидко тупляться. Та й ще вхідний отвір виходить не рівний, а вихідний рваний. Якщо доріжки на платі тонкі, це абсолютно не допустимо. Від цих проблем позбавить свердлильний верстат.
На просторах інтернету є багато готових проектів. Але всі вони здавалися мені (нехай простять мене їхні автори) примітивними іграшками. Один із гідних кандидатів для повторення я знайшов ось тут: https://www.youtube.com/watch?v=xlxfG9IEH7Y&t=34s.
Проте дряпала естетика. Адже на принтері можна надрукувати все, що завгодно. То чому б не зробити це красиво? Я щільно засів Solid Works, а потім і за друк. Помилки виправляв у ході справи. І так це третій варіант:

Я розробив кілька варіантів кожухів для різних двигунів. Відразу скажу, що не всі двигуни, що продають на Алліекспрес тут годяться. Ось цей наприклад не піде:

А ось це те, що треба. Двигун-775. Надійна вісь. Передній підшипник Відсутність биття. Потужність.

Потрібно уточнити у продавця чи встановлений підшипник? Двигуни йдуть у різних виконаннях, у тому числі на втулках.

Верхня і нижня кришка легко накручується на кронштейн, що несе, і надійно фіксують мотор всередині.

Рухома частина осьового кронштейна зібрана на двох поздовжніх підшипниках, які забезпечують легкість ковзання по осях та закриті зверху та знизу декоративними накладками:

До речі, на тягах теж стоять маленькі підшипники.

Станина алюмінієва. У новому черговому варіанті станину зробив набірну з оргскла. Виглядає краще на мою думку. Різав на лазерному верстаті. Пластик ABS. Друкував шаром 0.1мм. Після друку всі деталі оброблені нульовкою та тетрагідрофураном.
Ну а це верстат у роботі:
https://drive.google.com/file/d/1eVnMHNLl5y7OgC58LfgzOF5cP6kgi_jb/view?usp=sharing
Проект продовжує жити. У наступній модифікації хочу відмовитися від важеля. Заміню його кроковим двигуномта бездротовою педаллю для керування верстатом. Усіх хлопців із наступаючим Святом!

Свердлильний верстат для друкованих плат відноситься до категорії міні-обладнання. спеціального призначення. За бажання такий верстат можна зробити своїми руками, використовуючи для цього доступні комплектуючі. Будь-який фахівець підтвердить, що без використання такого апарату важко обійтися під час виробництва електротехнічних виробів, елементи схем яких монтуються на спеціальних друкованих платах.

Загальна інформація про свердлильні верстати

Будь-який свердлильний верстат необхідний для того, щоб забезпечити можливість ефективної роботи точної обробкидеталей, виготовлених із різних матеріалів. Там, де необхідна висока точність обробки (а це відноситься і до процесу свердління отворів), технологічного процесунеобхідно максимально виключити ручна праця. Подібні завдання і вирішує будь-який, у тому числі й саморобний. Практично не обійтися без верстатного обладнання під час обробки твердих матеріалів, для свердління отворів у яких зусиль самого оператора може вистачити.

Конструкція настільного свердлувального верстата з ремінною передачею (натисніть , щоб збільшити)

Будь-який верстат для свердління – це конструкція, зібрана з безлічі складових частин, які надійно та точно фіксуються один щодо одного на несучому елементі. Частина цих вузлів закріплена на несучої конструкції жорстко, а деякі можуть переміщатися і фіксуватися в одному або декількох просторових положеннях.

Базовими функціями будь-якого свердлувального верстата, за рахунок яких і забезпечується процес обробки, є обертання та переміщення у вертикальному напрямку ріжучого інструменту – свердла. На багатьох сучасних моделяхтаких верстатів робоча головка з різальним інструментомможе переміщатися і горизонтальній площині, що дозволяє використовувати це обладнання для свердління декількох отворів без пересування деталі. Крім того, в сучасні верстати для свердління активно впроваджують системи автоматизації, що значно збільшує їхню продуктивність і підвищує точність обробки.

Нижче для прикладу наведено кілька варіантів конструкції для плат. Будь-яка з цих схем може бути зразком для вашого верстата.

Особливості обладнання для свердління отворів у друкованих платах

Верстат для свердління друкованих плат - це один з різновидів свердлувального обладнання, яке, враховуючи дуже невеликі розміри деталей, що обробляються на ньому, відноситься до категорії міні-пристроїв.

Будь-який радіоаматор знає, що друкована плата – це основа, на якій монтуються складові елементиелектронної або електричної схеми. Виготовляють такі плати з листових діелектричних матеріалів, а їх розміри залежать від того, яка кількість елементів схеми на них необхідно розмістити. Будь-яка друкована плата незалежно від її розмірів вирішує одночасно два завдання: точне та надійне позиціонування елементів схеми щодо один одного та забезпечення проходження між такими елементами електричних сигналів.

Залежно від призначення та характеристик пристрою, для якого створюється друкована плата, на ній може розміщуватись як невелике, так і величезна кількістьелементів схеми. Для фіксації кожного з них у платі необхідно просвердлити отвори. До точності розташування таких отворів щодо один одного пред'являються дуже високі вимоги, тому що саме від цього фактора залежить, чи правильно будуть розташовані елементи схеми і чи зможе вона взагалі працювати після збирання.

Складність обробки друкованих плат полягає ще й у тому, що основна частина сучасних електронних компонентів має мініатюрні розміри, тому отвори для їх розміщення повинні мати невеликий діаметр. Для формування таких отворів використовують мініатюрний інструмент (у деяких випадках навіть мікро). Зрозуміло, що працювати з таким інструментом, використовуючи звичайний дриль, неможливо.

Усі перелічені чинники призвели до створення спеціальних верстатів на формування отворів у друкованих платах. Ці пристрої відрізняються нескладною конструкцією, але дозволяють значно підвищити продуктивність такого процесу, а також досягти високої точностіобробки. Використовуючи свердлильний міні-верстат, який нескладно виготовити своїми руками, можна оперативно і максимально точно свердлити отвори в друкованих платах, призначених для комплектації різних електронних та електротехнічних виробів.

Як влаштований верстат для свердління отворів у друкованих платах

Від класичного свердлувального обладнання верстат для формування отворів у друкованих платах відрізняється мініатюрними розмірами та деякими особливостями своєї конструкції. Габарити таких верстатів (у тому числі і саморобних, якщо для їх виготовлення правильно підібрані комплектуючі та їх конструкція оптимізована) рідко перевищують 30 см. Звичайно, і вага їх незначна – до 5 кг.

Якщо ви збираєтеся виготовити свердлильний міні-верстат своїми руками, вам необхідно підібрати такі комплектуючі, як:

• несуча станина;
• стабілізуюча рамка;
• планка, яка забезпечуватиме переміщення робочої головки;
• амортизуючий пристрій;
• ручка для керування переміщенням робочої головки;
• пристрій для кріплення електродвигуна;
• сам електричний двигун;
• блок живлення;
• цанга та перехідні пристрої.

Креслення деталей верстата (натисніть , щоб збільшити)

Розберемося в тому, навіщо призначені всі ці вузли і як із них зібрати саморобний міні-верстат.

Конструктивні елементи свердлильного міні-верстата

Свердлильні міні-верстати, зібрані своїми руками, можуть серйозно відрізнятися один від одного: все залежить від того, які комплектуючі та матеріали були використані для виготовлення. Однак як заводські, так і саморобні моделітакого обладнання працюють за одним принципом і призначені для виконання подібних функцій.

Несучим елементом конструкції є станина-основа, що також забезпечує стійкість устаткування процесі виконання свердління. Виходячи з призначення даного конструктивного елемента, Виготовляти станину бажано з металевої рамки, вага якої повинен значно перевищувати сумарну масу всіх інших вузлів обладнання. Якщо знехтувати цією вимогою, ви не зможете забезпечити стійкість вашого саморобного верстата, а значить, не досягнете необхідної точності свердління.

Роль елемента, на якому кріпиться свердлильна головка, виконує перехідна рамка, що стабілізує. Її найкраще виготовити із металевої рейки або куточків.

Планка та пристрій, що амортизує, призначені для забезпечення вертикального переміщення свердлильної головки та її пружності. Як таку планку (її краще зафіксувати з амортизатором) можна використовувати будь-яку конструкцію (важливо тільки, щоб вона виконувала покладені на неї функції). В цьому випадку може стати в нагоді потужний гідравлічний амортизатор. Якщо такого амортизатора у вас немає, планку можна виготовити своїми руками або використовувати пружинні конструкції, зняті зі старих офісних меблів.

Управління вертикальним переміщенням свердлильної головки здійснюється за допомогою спеціальної ручки, один кінець якої з'єднують з корпусом свердлувального міні-верстата, його амортизатором або рамкою, що стабілізує.

Кріплення двигуна монтують на стабілізуючій рамці. Конструкція такого пристрою, як може виступати дерев'яний брусок, хомут та інших., залежатиме зміни та конструктивних особливостей інших вузлів свердлильного верстата для друкованих плат. Використання такого кріплення зумовлене не тільки необхідністю його надійної фіксації, але також тим, що ви повинні вивести вал електродвигуна на відстань від планки переміщення.

Вибір електричного двигуна, яким можна оснастити свердлильний міні-верстат, що збирається своїми руками, не повинен викликати жодних проблем. Як такий приводний агрегат можна використовувати електродвигуни від компактного дриля, касетного магнітофона, дисководу комп'ютера, принтера та інших пристроїв, якими ви вже не користуєтесь.

Залежно від того, який електричний двигун ви знайшли, підбираються затискні механізми фіксації свердлів. Найбільш зручними та універсальними з таких механізмів є патрони від компактного дриля. Якщо потрібний патрон знайти не вдалося, можна використовувати і цанговий механізм. Підбирайте параметри затискного пристрою так, щоб у ньому можна було фіксувати дуже дрібні свердла (або навіть свердла розміру мікро). Для з'єднання затискного пристрою з валом електродвигуна необхідно використовувати перехідники, розміри та конструкція яких будуть визначатися типом вибраного електродвигуна.

Залежно від того, який електродвигун ви встановили на свій свердлильний міні-верстат, необхідно підібрати блок живлення. Звертати увагу при такому виборі слід, щоб характеристики блоку живлення повністю відповідали параметрам напруги і сили струму, на які розрахований електродвигун.