Первый электродвигатель изобрёл в 1834 году русский учёный Б.С. Якоби. В последующие 30 лет на базе электрического мотора стали появляться рабочие инструменты. Первая дрель начала работать в 1868 году в кабинете американского дантиста Д. Грина. Современный вид инструмент приобрёл в 1916 году, когда механики Блэк и Деккер оформили корпус в виде пистолета с кнопкой на месте спускового крючка.
Для чего обычно используется дрель
Главным предназначением электродрели является сверление различных материалов. Расчёты технических показателей при проектировании новых моделей проводятся исходя именно из этой задачи.
Во время работы электромотор вращает патрон с зажатым в нём сверлом. Скорость движения регулируется с помощью специального реостата, управляемого пусковой кнопкой. Направление движения можно изменять переключением рычага реверса. Функция изменения направления вращения поможет, если сверло заклинило на выходе из материала. Кроме этого со специальными насадками дрель можно использовать как шуруповёрт - закручивать и отвинчивать саморезы.
Многофункциональность инструмента предусмотрена его конструкцией
Часто дрели имеют две или больше скоростей. Достигается это при помощи редуктора, соединяющего двигатель с рабочим валом. Изменение передаточного числа шестерёнок редуктора приводит к изменению скорости вращения и мощности рабочего инструмента.
Видео: дрель - взгляд изнутри
Электроинструменты данной категории имеют, как правило, два основных режима работы. Штатный режим сверления и сверление с ударом. Штатный режим используется во время слесарных и плотницких работ. Ударное сверление предназначено для проделывания отверстий в каменных стенах, бетоне и кирпиче.
Ударный механизм дрели состоит из двух, соосно расположенных храповиков, которые при взаимодействии придают рабочему валу дополнительное поступательное движение. При этом используются специальные свёрла с твердосплавными напайками на конце рабочей части. Сила удара такого механизма зависит от внешнего давления на дрель. Чтобы сверление проходило быстро, на корпус необходимо приложить усилие в 10–15 кг.
Подготовка к работе
Готовность дрели к работе определяется следующими условиями:
- прибор подключён к розетке (для дрелей, работающих от электрической сети);
- аккумулятор заряжен и установлен в отсек (для аккумуляторных инструментов);
- в патрон установлено сверло.
Внимание! Чтобы отверстие получилось гладким, режущая кромка сверла должно быть остро заточена. Возьмите новое сверло или наточите старое при помощи точильного камня.
Чтобы проверить питание, можно нажать пусковую кнопку. Если патрон быстро вращается, значит на мотор подаётся электрический ток и инструмент готов к работе. Если патрон аккумуляторной дрели крутится медленно, батарея разряжена - её нужно поставить на зарядку.
Как правильно вставить сверло?
Чтобы правильно вставить сверло в патрон, надо знать следующее. Отверстие, предназначенное для зажима инструмента, имеет в глубину не более 2 см. Чем глубже будет посажено сверло, тем надёжнее оно будет держаться в патроне. Зажимные механизмы патронов бывают двух видов:
- ручные, затягиваются усилием руки;
- ключевые, заворачиваются при помощи ключа.
В последние годы бытовые модели дрелей оснащаются ручным (быстрозажимным) патроном - он проще устроен и быстрее приводится в действие.
Чтобы установить сверло в патрон нужно выполнить следующие шаги:
- Повернуть патрон против часовой стрелки. Губки должны разойтись на расстояние, чуть больше диаметра сверла.
- Вставить сверло между губок до упора.
- Плавно повернуть патрон по часовой стрелке, следя, чтобы сверло зажималось равномерно со всех сторон.
- Затянуть губки рукой или ключом.
Внимание! Перед сверлением включите дрель и посмотрите на сверло. Правильно установленный инструмент не бьёт и выглядит гладкой линией.
Видео: как вставить сверло и закрепить его
При фиксации сверла в патроне можно прилагать значительные усилия, особенно если сверло имеет большой диаметр. При этом следует помнить, что потом придётся делать обратную операцию, чтобы извлечь сверло или заменить его другим. Зажимая сверло, ищите «золотую середину»: крепите сверло надёжно, но чтобы его можно было без проблем извлечь из патрона. Требуемое усилие легко определяется после небольшой практики - включается мышечная память.
Как вытащить сверло из патрона?
Перед извлечением сверла убедитесь, что дрель отключена от розетки, исключите случайное нажатие на кнопку пуска аккумуляторного инструмента. Вытаскивать сверло следует только после полной остановки вращения патрона.
Внимание! Никогда не тормозите патрон руками, это может привести к травме.
Если дрель оснащена быстрозажимным патроном, действия по извлечению сверла следующие:
- Снять палец с пусковой кнопки.
- Дождаться полной остановки вращения патрона.
- Взять патрон за основание одной рукой. Другой рукой провернуть его против часовой стрелки.
- Когда кулачки патрона разойдутся на достаточное расстояние, извлечь сверло.
- Аккуратно положить сверло на стол, следя, чтобы оно не укатилось.
Если дрель оборудована патроном с ключом, следуют сделать следующее:
- Выключить дрель, дождаться остановки патрона.
- Вставить ключ в отверстие патрона.
- Повернуть ключ против часовой стрелки так, чтобы он сдвинул патрон.
- Открутить патрон рукой, чтобы губки освободили сверло.
- Извлечь сверло из патрона.
- Поместить ключ в отверстие на проводе, чтобы не потерялся.
Видео: как поменять сверло
Как правильно пользоваться дрелью?
Дрель - мощный электрический инструмент, который является источником опасности. Основные правила безопасной работы с дрелью следующие:
- Перед началом работы надёжно закрепить заготовку в тисках или струбцинами. Запрещается держать деталь в руках.
- Прочно закрепить сверло или оснастку в патроне. Подтянуть патрон руками или затянуть ключом. Обязательно вытащить ключ из отверстия в патроне.
- Работая с твёрдыми и массивными материалами, держать электроинструмент двумя руками.
- Не давить сильно на корпус дрели, чтобы сверло не заклинило. Уменьшить нажим на выходе сверла из заготовки.
- Использовать персональные средства защиты: очки, респиратор, перчатки.
- Переключать режимы и менять инструмент только после полной остановки патрона.
- Сметать стружку только щёткой.
Как сделать вертикальное или горизонтальное отверстие
Чтобы сделать вертикальное или горизонтальное отверстие, необходимо выполнить следующие шаги:
- Разметить место для отверстия.
- Установить в патрон сверло необходимого диаметра.
- Поднести инструмент и установить сверло к отметке.
- Плавно запустить двигатель и надавить на корпус дрели.
- Когда отверстие будет готово вынуть дрель, не выключая мотор.
- Отпустить пусковую кнопку, дождаться остановки патрона.
- Положить дрель на ровную поверхность.
Внимание! Нельзя отвлекаться от работы до тех пор, пока отверстие не будет полностью готово.
Как сделать отверстие перпендикулярно поверхности или под углом
Если необходимо сделать отверстие перпендикулярно поверхности, можно использовать транспортир или угольник. Домашние мастера придумали, как просверлить отверстие под углом 90 градусов к поверхности без угломера. На поверхность заготовки кладётся старый компакт-диск. Сверло выравнивается так, чтобы видимая часть сверла совпадала с его отражением в «зеркале» диска. В этом случае отверстие будет выполнено строго перпендикулярно к поверхности.
Когда сверло перпендикулярно к поверхности, линия сверла совпадает с его отражением в компакт-диске
Если требуется, чтобы отверстие шло под углом к поверхности, необходимо закрепить под этим углом заготовку. Самые точные отверстия выйдут, если использовать специальную стойку-зажим для дрели.
Угловая стойка закрепляет дрель под наклоном
Как сверлить металл
Сверление металлических поверхностей имеет свои особенности. Прежде всего, нужно подобрать сверло, предназначенное для этих целей. Сверло по дереву или камню не годится для металла, нержавейки или чугуна. Различаются эти свёрла не только маркой стали, но и углом заточки режущей кромки.
При работе нет необходимости вращать сверло с большой скоростью, сверло будет проскальзывать по поверхности, не цепляя материал. Оптимальные обороты при сверлении металла - низкие, когда невооружённым глазом видно, как образуется тонкая стружка. Давление на дрель может быть значительным, но в разумных пределах, таким, чтобы не сломалось сверло. При сверлении стали и чугуна рекомендуется смазывать сверло машинным маслом для охлаждения.
Чтобы сверло зацепилось за твёрдый материал, рекомендуется сделать в точке сверления углубление слесарным керном. Сверло не уведёт в сторону.
Как сверлить бетон
При сверлении бетона, камня или кирпича выделяется много пыли, из-под сверла могут вылетать мелкие осколки. Необходимо использовать респиратор для защиты органов дыхания и очки для защиты глаз.
Совет. Уменьшить количество пыли можно, смочив заготовку или место сверления водой.
Если нужно сверлить бетон, то оптимальным вариантом будет применение свёрл, оснащённых победитовой напайкой на конце. Такие свёрла лучше всего справляются с задачей, по мере необходимости их можно периодически затачивать.
Ударный режим заложен в конструкцию дрели для сверления каменных предметов. Пользоваться режимом удара нужно осмотрительно. Если сверлится плитка, включать его не стоит, так как удар неизбежно приведёт к раскалыванию керамики. То же самое можно сказать и о пустотелом кирпиче - он плотный, но хрупкий.
Внимание! При сверлении камня и бетона сверло сильно нагревается. Прежде чем заменять инструмент, дождитесь его охлаждения, чтобы не получить ожог.
Как сверлить дерево
Древесина - мягкий и удобный для сверления материал, прекрасно обрабатывается и шлифуется. При сверлении деревянных изделий рекомендуется применять специальные свёрла по дереву.
Начинать работу лучше всего с разметки, обозначив карандашом место для отверстия. Далее, уперев конец сверла в намеченную точку, включить максимальные обороты вращения и плавно погрузить сверло в древесину. Если отверстие глубокое - время от времени нужно вытаскивать вращающееся сверло на поверхность, что бы оно смогло освободиться от стружки.
Часто в современной жизни можно столкнуться с необходимостью сделать отверстие в пластмассе. В основном пластмасса сверлится так же, как и древесина, так как является мягким материалом. Некоторые синтетические материалы (например, эбонит, текстолит, капролон) обладают большой твёрдостью. Для обработки таких пластиков лучше использовать свёрла, предназначенные для металла.
Как сделать паз в деревянной доске
Если нужно сделать в деревянной доске паз, это можно сделать электрической дрелью.
Паз в доске делается электродрелью
Для изготовления паза необходимо проделать следующие шаги:
- Взять сверло по дереву, диаметр которого соответствует ширине будущего паза.
- Вдоль паза наметить отверстия так, чтобы их центры находились на расстоянии половины диаметра сверла.
- Просверлить все отверстия на глубину 2–3 мм - так сверло не уведёт.
- Просверлить все отверстия до конца.
- Напильником удалить перемычки (если остались) и сгладить неровности.
Кирпич - довольно мягкий материал, поэтому его сверление под силу обычной электродрели с функцией удара.
Просверлить кирпич способна простая дрель
Сверление кирпичной стены выполняется следующим образом:
- Отметить карандашом или маркером место будущего отверстия.
- Поставить на отметку керн или старое сверло.
- Нанести 2–3 удара молотком, чтобы на кирпиче осталось углубление - тогда сверло не уведёт.
- Установить в дрель сверло, включить режим удара.
- Просверлить отверстие, плавно нажимая на инструмент.
Примечание. Если готовое отверстие должно быть более 10 мм, рекомендуется сначала просверлить отверстие сверлом меньшего диаметра - 6–8 мм, а затем, рассверлить до нужного диаметра.
Видео: сверление кирпичной стены
Основные неисправности дрели и способы их устранения
Какой бы совершенной ни была техника, рано или поздно, наступает момент, когда технологический ресурс исчерпан, а та или иная деталь требует замены.
Электродрель не исключение. Вот перечень возможных, наиболее распространённых неполадок:
- Сбой в работе электродвигателя (электропитание исправно, но двигатель не вращается).
- Изнашивание или обгорание угольных щёток (при работе устройства щётки сильно искрят).
- Выход из строя подшипников опоры двигателя (слышен гул мотора, но вращения нет, или патрон вращается прерывисто, со скрежетом).
Кроме того, причины неустойчивой работы электродрели могут быть связаны с целостностью сетевого шнура или западанием пусковой кнопки. Такие проблемы решаются заменой кабеля и профилактической очисткой кнопки от мусора и пыли.
Для починки дрели в домашних условиях потребуется много специальных инструментов, в том числе и электроизмерительных. Если их нет, дешевле отдать дрель на ремонт в сервисный центр. Замена угольных щёток вполне по силам домашнему мастеру. Во всех новых моделях дрелей конструкторы предусмотрели быстрый доступ к месту крепления щёток и простую их замену.
Щётки прячутся под крышкой над коллектором двигателя
Насадки на дрель и их установка
Кроме сверления отверстий, электродрель способна выполнять множество других разнообразных операций. Для этого разработаны и производятся различные насадки, с помощью которых можно шлифовать, полировать, резать или затачивать. Все насадки крепятся в патрон дрели, так же как и обычное сверло.
Полировочная насадка
Предназначена для полировки поверхностей с помощью абразивных материалов. Это может быть наждачная бумага или войлочная основа, на которую наносится паста ГОИ. Насадка представляет собой вращающуюся плоскую поверхность, которой обрабатывают шлифуемый материал.
Сменные листы наждачной бумаги крепятся на «липучку»
Насадки для грубой очистки материалов
Для зачистки металлических поверхностей (например, труб) применяются проволочные насадки (корщётки). Представляют собой цилиндр, на поверхности которого расположены жёсткие щетинки из металлической проволоки. Выпускаются со щетиной разной жёсткости начиная от тонкой проволоки, и заканчивая кусками тросов.
Ворс щёток сделан из оцинкованной проволоки
Насадка «сверчок»
Насадка под названием «сверчок», превращает дрель в высечные ножницы по металлу.
Насадка зажимается в патрон дрели - готовы ножницы по металлу
С помощью «сверчка» можно прорезать отверстия в металлических листах толщиной до 1,6 мм. Насадка очень хорошо зарекомендовала себя в кровельных работах, когда необходимо подгонять и раскраивать металлические листы заданной формы.
Видео: насадка-ножницы по металлу «Сверчок»
Насадка - напильник
Насадка из абразивного материала позволяет существенно облегчить труд при выполнении работ по заточке деталей, подгонке пазов и отверстий. Представлены широким набором заточных камней разнообразной формы и размеров. Среди насадок есть конические, цилиндрические, плоские, сферические камни.
Несмотря на миниатюрность, насадки очень эффективны в работе
Фрезеровочные насадки
Насадки на дрель, предназначенные для выполнения фрезеровочных работ по дереву или пластмассе, также называют шарошками. С их помощью можно сделать канавку, паз, выемку заданных размеров.
Шарошки выпускаются разных форм и размеров
По форме и назначению шарошки делятся на:
- цилиндрические;
- дисковые;
- концевые и торцовые;
- фасонные.
Тип фрезы подбирается под определённую задачу в соответствии с плотностью материала и мощностью электродрели.
Прочие насадки
Для распила материалов
Существует насадка, при помощи которой можно производить пиление древесины, металла или пластика. Принцип действия её механизма схож с устройством электрического лобзика. В комплект входит набор пилок с различной формой и количеством зубьев. Такая насадка легко справится с распилом деревянной доски толщиной до 20 мм, а также ДСП или фанеры. Для резания более массивных заготовок всё-таки лучше применять электролобзик.
Для сверления больших отверстий
Для сверления отверстий большого диаметра выпускаются специальные приспособления и инструменты, которые можно применять как оснастку для электродрели. Для изготовления больших отверстий используют:
- коронки - стальные цилиндры с зубьями или напылением - для дерева, камня или плитки;
- перьевые свёрла - металлические пластины с центром и двумя лопастями - для дерева и фанеры;
- балочные свёрла - длинные штифты со спиральными канавками - для сверления толстых деревянных балок;
- свёрла Форстнера - особой формы инструмент с многочисленными режущими кромками - для точных и чистых отверстий в дереве.
Для закручивания крепежа
Большое распространение и применение получили насадки на дрель, предназначенные для вкручивания шурупов, болтов и гаек. Их разнообразие сравнимо только с тем огромным спектром изделий, который существует в мире крепежа. С данными насадками при условии, что диапазон частоты оборотов дрели включает в себя тихоходные режимы, электродрель превращается в полноценный шуруповёрт или гайковёрт.
Набор насадок для завинчивания шурупов и гаек
Дрель-миксер
Нельзя также обойти вниманием и такую полезную практическую функцию электродрели, как применение её в роли миксера при перемешивании красок, гипсовых и других смесей.
Используя специальный венчик для замешивания, можно с успехом придать нужный оттенок краске в домашних условиях или размешать клей для наклейки обоев. Кроме того, лёгкие строительные смеси, такие как гипс или шпаклёвка, также можно замешивать с применением дрели.
При этом следует помнить, что чрезмерные перегрузки на дрель могут повредить основной механизма инструмента - электромотор. Не рекомендуется применять дрель в качестве миксера при замесе тяжёлых бетонных смесей. Для этого существуют специальные бетономешалки и смесители.
Внимание! Если корпус дрели нагрелся, а мотор натужно гудит, следует остановиться и дать аппарату время остыть.
Дрель-сверлильный станок
Дрель можно использовать в качестве сверлильного станка. Сверлить заготовки будет гораздо удобнее. В магазинах продаются готовые стойки с зажимом для дрели, рычагом подачи и тисками.
Стойка для дрели превращает бытовой инструмент в сверлильный станок
Сверлильный станок из электродрели можно сделать своими руками. Такой станок состоит из станины, вертикальной стойки, вращательного механизма и устройства подачи. Несмотря на простоту конструкции, станок значительно повышает точность обработки деталей.
Видео: сверлильный станок из дрели своими руками
В числе многочисленных насадок на электродрель, выпускаемых промышленностью, встречаются и такие «экзотические» экземпляры, как насадка-насос для перекачки жидкостей или специальная насадка для ощипывания перьев домашней птицы. В повседневной жизни они не так часто востребованы, как столярный и слесарный инструмент, который применяется практически в каждом доме.
Электрическая дрель поможет сэкономить деньги и сберечь силы. Для домашних и разовых работ не нужно покупать несколько профессиональных машин. Специальные насадки сделают инструмент универсальным: сверление и резание, шлифование и точение, замешивание и долбление - вот далеко не полный перечень операций, доступных для дрели. Чтобы работа была в радость, необходимо соблюдать правила безопасности
На чтение 7 мин. Опубликовано 24.11.2018
Не секрет, что в мастерской у каждого домашнего умельца находят свое место инструменты, которые по праву могли бы уйти на «заслуженный покой». Не поднимается рука хозяина выбросить из своей жизни инструмент, который с одной стороны, уже устарел, с другой – до сих пор может решить ту или иную задачу. А может и послужить основой для нужной мастеру «самоделки».
Вот и старая ручная дрель советских времен может сослужить службу в качестве насадки для шуруповерта, ключа для открывания и закрывания болтов, устройства для снятия изоляции из кабелей и других приспособлений. Можно придумать много разных инструментов, всё ограничивается лишь вашей фантазией.
А какой хозяин откажет себе в удовольствии украсить свой дом или мастерскую винтажной дрелью?
Ключ
Для «ключа-самоделки» нам нужно только две шестеренки малой и большой плоской из старой ручной дрели.
Только обязательно стальные, а не чугунные.
Дополнительно требуется небольшие материалы, которые есть в доме у каждого мастера.
Конечно же не обойдется без сварочного оборудования, точильного станка, дрели и мелких инструментов. Вся технология выполнения самодельного ключа состоит из следующих этапов:
- Разбираем старую ручную дрель. Выбивая шплинты, освободим малую и большую плоскую шестерни. Только эти детали из дрели нам в дальнейшем понадобятся.
- С помощью точильного станка изготовляем короткую ось. Запрессовываем ее в большую плоскую шестеренку.
- Детали обваривают аргонной сваркой. Если используется обычный электрод, то после сварочного процесса нужно зачистить и спланировать шов.
- Подготовим для ключа две шины – короткую и длинную (плоские полосы металла). В обеих шинах сверлим отверстия, равные по диаметру оси вала. На обеих шинах с помощью станка и молотка делаем г-ообразный двойной изгиб под прямыми углами, предварительно незначительно размягчив металл сваркой. На более длинной шине – более глубокий изгиб, на короткой – незначительный. Это делается для того, чтобы короткая шина огибала плоскую шестерню, а длинная – малую шестерню.
- Подготовим металлический кругляк (вал) и две полдюймовые трубки. Кругляк должен заходить в трубку и свободно вращаться в ней.
- Протачиваем на станке одну сторону кругляка, чтобы его диаметр был равен внутреннему диаметру малой шестерни. Одеваем на сделанный вал вышеупомянутую шестеренку. Сверлильным станком проделываем в валу два отверстия и соединяем шплинтом кругляк (вал) и малую шестерню.
- Собираем ключ в одну конструкцию. Прикладываем шестеренки между двумя шинами таким образом, что согнутая более короткая шина находится со стороны большой плоской шестерни. А длинная - огибает малую шестеренку. При этом, короткая шестерня установлена под углом 90 градусов к оси большой плоской шестерни.
- Малая и большая шестерни дрели должны соприкасаться зубчатыми частями, т.е. если сказать проще - совпадать по своему ходу, таким образом передавая вращение друг другу.
- Производим сварку, где оба конца длинной и короткой шины соединяем с трубкой, внутри которой находится вал с короткой шестерней.
- Остается сделать рукоятку. Для этого привариваем второй кусок трубки к валу.
- Со стороны короткой шины вал с большой плоской шестерней обтачивается болгаркой по форме квадрата. Это делается для того, чтобы надевать головки.
- Ключ с помощью старой дрели полностью готов!
Ключ специально сделан чтобы откручивать и закручивать болты и гайки в трудно доступных местах. При этом мы экономим свое время и силы.
Видео
Видео о том, как сделать ключ из старой дрели своими руками:
Насадка на шуруповерт
Что еще можно сделать из старой дрели своими руками?
Немного поразмыслив можно смастерить насадку для шуруповерта.
Такую простейшую по своей конструкции насадку можно создать без лишних сложностей.
Идея хороша тем, что нет необходимости тратиться на дополнительные детали. Все что нужно, уже есть в конструкции дрели. Необходим только токарный станок, болгарка, сварочный аппарат и конечно же - шуруповерт, насадку на который мы сейчас будем делать:
- Снимаем две крышки с корпуса дрели. Откручиваем упорную часть.
- Выбиваем шплинт с малой шестерни и снимаем ее с вала, на котором крепиться сверлильный патрон.
- С помощью точильного станка растачиваем конусный наконечник вала до 10 мм.
- Вставляем вал обратно в корпус дрели, надеваем шестерню и шплинтуем.
- С правой стороны болгаркой отрезаем вал с резьбой.
- Вкручиваем резиновую рукоять (улучшенный вариант) в корпус справа.
- Срезаем резьбовую часть вала большой шестерни.
- К валу большой шестерни необходимо приварить головку.
- Прикрутить две крышки к корпусу обратно и смазать шестерни специальной графитной смазкой.
- Насадка готова к использованию!
Механизм «самоделки» позволяет ввинчивать и вывинчивать болты и гайки в труднодоступных местах. Увеличивает крутящий момент в 6-7 раз. Поскольку насадка имеет большую длину, чем простой шуруповерт, то инструмент может быть использован в хозяйстве, для сборки мебели, при ремонте автомобилей, если к гаечному соединению не добраться другим способом.
Стоит обратить внимание на то, что в этой насадке из дрели сохраняется рабочий угол 90 градусов, а эта функциональная особенность незаменима при работе, где пространство над гайкой ограничено и можно ввинчивать-вывинчивать гайку только с боку. Насадка проста в исполнении, не требующая дополнительных капиталовложений, и послужит долгие годы.
Видео
Подробное видео о том, как сделать описанную выше насадку из дрели:
Реставрация
Вы не можете отказаться от старого, но любимого инструмента?
Дайте ему вторую жизнь и результат будет радовать каждый раз, когда берете инструмент в руки.
Для того, чтобы реставрировать ручную дрель, не нужно особого мастерства. Достаточно тщательным образом выполнить по пунктам все этапы работы:
- Раскрутить все винтовые соединения дрели. Снять ручку и обе крышки. Если возникают трудности при раскрутке винтов, используйте любое средство для растворения ржавчины аэрозольного типа.
- Вытащить все шплинты, освободив шестерни. Снять валы быстрого и медленного вращения.
Демонтируем упор, шпиндель, ручку, сверлильный патрон. Аккуратно снимаем подшипник, чтобы содержащиеся внутри металлические шарики не рассыпались. - Раскладываем все детали и винты на рабочем столе. Салфеткой, смоченной специальным антикоррозийным составом, протираем каждую составляющую инструмента. Удаляем старое масло с шестерней и внутри корпуса. При необходимости используем щетку по металлу.
- Наступает время «водных процедур» - аккуратно помещаем все детали дрели (кроме деревянной части ручки) в емкость с нейтрализатором ржавчины, таким как ВСН-1, например. Оставляем на пару часов.
- Достаем все детали из емкости, и еще раз тщательно очищаем щеткой с пластиковым ворсом каждую деталь со всех сторон от остатков ржавчины. Не забудьте о винтах, они также не должны уходить от руки «реставратора»
- Когда вы убедитесь в том, что с ржавчиной покончено, приступите к удалению остатков краски. Для этого потребуется гель для удаления лакокрасочных покрытий. Нанесите этот гель кисточкой на все детали, где необходимо удалить остатки красочного покрытия.
- Снимите остатки краски щеткой по металлу или шпателем (в труднодоступных местах).
- Отполируйте поверхность крышек, корпуса и ручки дрелью с войлочной насадкой.
- При необходимости произведите рехтовку поверхности крышек молотком.
- Начинаем подготовку к покрасочным работам. Заклейте малярным скотчем отверстия от крышек на корпусе, внутрь отверстий для винтов поместите заглушки из бумаги. Отдельно развесьте корпус, ручку, крышки, упор и вскройте аэрозольной шпаклевкой каждую деталь со всех сторон. Подождите, пока высохнет.
- Затрите каждую деталь наждачной бумагой и покройте еще раз краской из аэрозольного баллончика. Делайте это осторожно и на расстоянии, чтобы не было подтеков.
- Деревянную часть ручки также отшкурьте и вскройте лаком, или можно сделать новую на токарном станке.
- Приступаем к сборке. Смазываем специальной графитной смазкой шарикоподшипник. Устанавливаем его. Укрепляем на валах малую и большие шестерни соответствующими шплинтами. Устанавливаем на место сверлильный патрон и упор.
- Смазываем все шестерни специальной графитной пастой и закрываем корпус крышками с двух сторон. Завинчиваем винтами.
- Присоединяем винтом к корпусу ручку с деревянной частью.
- Готово! Старенький инструмент преобразился и радует своего хозяина!
Ручная дрель может оставаться не только надежным помощников в работе домашнего мастера, но и стать источником технических новшеств. Ибо творческое начало присуще каждому умельцу!
Всем доброго дня! Решил я как-то сделать деревянные ручки для своих инструментов – напильников, стамесок, резцов. Стал соображать, каким образом их изготовить. Просто строгать слишком муторно, да и некрасиво получается. Вот был бы токарный станок по дереву! И тут меня осенило. А почему бы и нет? Основная идея нарисовалась сразу, детали додумал позже. То, что получилось в результате, я хочу показать вам и рассказать как я это делал.
Материалы и инструмент, которые я использовал
Итак, для изготовления станка мне понадобились следующие материалы:- дощечка из многослойной фанеры, толщиной порядка 10 мм;
- деревянный брусок прямоугольным сечением 35х50 мм или 40х60 мм длиной около 1 метра;
- гайка мебельная забивная – 4 штуки (размер резьбы как у шпилек);
- две резьбовые шпильки М6 – М10 плюс три обычные гайки к ним и два болта;
- винтовой хомут, длины его должно быть достаточно, чтобы с запасом обхватить ручную электродрель;
- столярный клей, саморезы.
Изготовление токарного станка из ручной электродрели
Начинаем работу с изготовления станочной рамы. Для этого я вырезал из многослойной фанеры дощечку длиной 60 сантиметров и шириной 11 – 12 см. Сразу оговорюсь относительно размеров. Здесь возможны вариации. Но делать раму слишком длинной не стоит, так как станок будет довольно лёгким, и работать на нём с длинными деталями будет непросто.
Важным моментом является соотношение ширины фанерной рамы и размерами бруска. Будет хорошо, если на ширине фанерной дощечки поместится три бруска меньшей стороной поперечного сечения (почему это так, вы поймёте позже). Так, если брусок как у меня 35х50 мм, то ширина рамы должна быть около 11 см или чуть больше. Если взять брусок 40х60 мм, то рама делается шириной 12 см.
Итак, я выпилил основание рамы шириной 11 см и длиной 60 см. После этого отпиливаю брусок по длине основания, то есть, тоже 60 см. Второй брусок я отрезаю по длине корпуса дрели с таким расчётом, чтобы он не доставал до патрона и впоследствии не мешал ему вращаться.
С помощью столярного клея соединяю бруски меньшими сторонами сечения таким образом, чтобы их торцы были на одной линии. Зажимаю склеиваемые части струбцинами и даю клею затвердеть. К этой части рамы будет крепиться наш электропривод, поэтому, приложив дрель к короткому бруску, я отмечаю место под отверстие для хомута. Сверлю отверстие, в которое сможет войти имеющийся хомут. В моём случае диаметр составляет около 10 мм.
Далее я размечаю фанерную дощечку для размещения на середине её ширины конструкции из двух склеенных брусков - длинного и короткого. Вдоль средней линии дощечки сверлю 7 – 8 отверстий под саморезы равномерно по всей длине.
Прикрепив склеенные бруски струбцинами к фанерному основанию, углубляю отверстия, просверлив брусок. Теперь вставляю саморезы и закручиваю их. Рама станка готова.
После этого приступаем к изготовлению задней бабки станка и подвижного упора для резца. Бабка будет удерживать вращающуюся деталь со стороны, обратной приводу. Она должна перемещаться по раме и фиксироваться в нужном положении в зависимости от длины зажимаемой детали. Упор для резца также должен свободно перемещаться вдоль обрабатываемой детали. Для их изготовления я использовал обрезки той же фанеры и бруска.
Подвижную основу задней бабки составляет П-образная конструкция из двух брусков и фанерного прямоугольника. К поверхности фанерного основания бабки с помощью саморезов крепим фанерный квадрат удвоенной толщины, полученный путём склеивания двух квадратных кусков фанеры. В этом квадрате будет закреплён центровочный болт для зажима заготовки. Одинарный фанерный прямоугольник я посадил на саморезы и клей к брускам. Должна получиться конструкция, свободно перемещающаяся вдоль направляющего бруска рамы.
Переходим к стороне электропривода. Закрепляем электродрель с помощью винтового хомута на рамном бруске. Для зажима обрабатываемой детали нам понадобится резьбовая шпилька и гайки, обычная и мебельная забиваемая. Зажав шпильку в патроне дрели, отмечаем требуемую длину (4 – 5 см) и отрезаем её.
Затачиваем конец шпильки, используя совместно наждак и дрель, зажав кусок шпильки в патрон. Конец шпильки должен быть очень острым, так как он должен будет входить в деревянную заготовку, центрируя её. Далее производим доработку мебельной гайки, разворачивая её заострённые фиксаторы на 180 градусов пассатижами. С помощью этой детали будет осуществляться зажим детали и передача ей крутящего момента от электродрели.
Собираем конструкцию, накручивая гайки на шпильку. Острый конец шпильки должен выступать чуть дальше (на 1 – 2 мм) острых фиксаторов мебельной гайки. Так будет удобней центрировать деталь. С обратной стороны мебельная гайка фиксируется обычной. Свободный конец шпильки зажимаем в патрон дрели. При необходимости корректируем положение дрели, добиваясь параллельности шпильки и рамного бруска.
Теперь необходимо переместить заднюю бабку к приводной шпильке для определения места крепления второго центрирующего болта. Придвигаем склеенный фанерный квадрат к заострённой шпильке, наносим лёгкий удар маленьким молотком по его обратной стороне и получаем требуемую отметину от острой шпильки.
Отверстие сверлим такого размера, чтобы в него вошла втулка второй мебельной гайки. Её мы не дорабатываем, а используем в штатном режиме, вставив втулку в отверстие и забив фиксаторы молотком. При необходимости дожимаем гайку в тисках. Затачиваем вторую шпильку, вкручиваем её в мебельную гайку на задней бабке и фиксируем обычными гайками. Передвинув бабку к приводу, проверяем и при необходимости корректируем соосность шпилек.
Аналогично задней бабке собираем основание упора для резца. Разница заключается в том, что фанерная полка упора выступает с одной из сторон. Сюда мы прикрутим саморезами брусок, на который и будет опираться резец.
Домашний сверлильный станок (попросту – сверлилка) это оборудование, настоятельную потребность в котором чувствует любой, кто хоть что-то когда-то мастерит. Умельцы иногда делают сверлилки с 2-ступенчатой передачей, столами для детали, имеющими более 3-х степеней свободы и даже двухкоординатные сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ, см. рис. ниже. Но в данной публикации мы рассмотрим изготовление сверлильного станка своими руками – такого, который просто сверлит и фрезерует – зато точно, чисто, и уверенно держит свою точность долгое время при условии эпизодической кратковременной перегрузки: стабильная точность обработки это главное требование к металлорежущему оборудованию. Которое в любительских конструкциях выполняется, к сожалению, чаще всего лишь благодаря случайному стечению обстоятельств.
Металл или дерево?
Деревянный сверлильный “станок”-монстр
Начинающим всегда кажется, что работать по дереву легко и просто. Испорченная заготовка сгодится на мелкие поделки или топливо. Возможно, поэтому в последнее время наблюдается настоящее поветрие: самодельные станки с ответственными деревянными деталями. В результате на свет порой появляются монстры, которые, наверное, удивили бы и Архимеда, см. рис. справа. Однако вспомним: наилучшая достижимая точность на дереве +/– 0,5 мм. В металлообработке резанием наибольшая допустимая погрешность по умолчанию 0,375 мм (в Англии и США 0,397 мм = 1/64 дюйма). На этом вопрос об использовании дерева как основного конструкционного материала станка закрывается без обсуждения, что, мол, дерево к тому же на порядки легче металла деформируется, изнашивается и повреждается. Ну, а любителям глубокого внутреннего самоудовлетворения в изделиях – вольная воля за свои деньги и труды.
Устройство сверлилки
Фантазия непременное условие любого творческого успеха, но в машиностроении она бесполезна без точных расчетов и сверки с проверенными опытом решениями. История станкостроения насчитывает тысячелетия – лучковые токарные и сверлильные станки с ножным приводом использовались уже в конце каменного века. По теме этой статьи проверенный образец – настольный вертикально-сверлильный станок промышленного образца. По нему и будем сверяться, выбирая и решая, как лучше сделать сверлильный станок собственноручно: в эксплуатации находятся единичные экземпляры сверлилок, которым перевалило за 100, и точность они до сих пор держат.
Устройство настольного вертикально-сверлильного станка показано на рис.:
Его основные модули станина, колонна, консоль и стол для детали. Составные части основных узлов слегка выделены цветом, а их компоненты цветами поярче. Простейший стол (не считая деревянного чурбака) – тиски. Стол поворотно-сдвижной позволяет кроме сверловки производить также некоторые фрезеровочные операции. Станина как правило наглухо крепится к верстаку или др. надежной опоре.
Винтовой зажим – фиксатор консоли сверлильного мини-станка
В работе консоль при помощи подъемно-поворотного механизма ползуна устанавливают в требуемом положении сообразно размерам и конфигурации обрабатываемой детали, и фиксируют. Подача шпинделя на рабочий ход осуществляется отдельным механизмом подачи. В любительских и промышленных для домашнего пользования конструкциях подъемно-поворотный механизм это чаще всего рука оператора, а фиксатор – винтовой зажим ползуна, см. рис. справа; по ТБ то и другое допустимо. Но что непременно должно быть в конструкции сверлильного станка по требованиям тех же ПБ, так это отбойное устройств или просто отбойник: если бросить рукоять подачи, шпиндель или каретка вместе с ним должны автоматически отскочить вверх до упора. В домашних сверлилках отбойник чаще всего пружина, установленная в подходящем месте, см. далее.
Примечание: промышленное производство, продажа и использование на предприятиях и в мастерских ИП сверлильных станков без отбойного устройства запрещены ПТБ.
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.
Примечание: как правило к станинам для дрели опционально предлагается поворотно-сдвижной стол для детали, позволяющий производить отдельные виды фрезеровки. Цена в пределах $20.
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.
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?
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.
Если все же делать
Тем не менее, возможны случаи, когда самодельный сверлильный станок либо обойдется дешевле или вовсе даром, либо самая лучшая дрель на станине его не заменит. Дело в том, что на колонну, кроме изгибающих и вибрационных нагрузок передаются также крутильные от рабочего органа (инструмента – сверла, фрезы). Обусловлено это разностью плеч рычага от оси колонны до ближнего к ней и дальнего краев инструмента; крутильные нагрузки от фрезы, грызущей материал одни краем, на порядок больше, чем от сверла. Поэтому получить точность обработки дрелью на станине свыше 0,1 мм нереально (почему – см. далее), а допустим, под резьбу М3 нужно отверстие 2,7; под М2,5 – 2,2, и погрешность обработки в таком случае оказывается неприемлемой. В общем, делать сверлилку своими руками имеет смысл, несмотря на расходы, если:
- Вы радиолюбитель и работаете с компонентами с шагом выводов 2,5 и 1,25 мм («тысяченожки» с шагом 0,625 мм монтируются уже только на плоскость). Тогда вам нужен сверлильный станок для печатных плат с точностью не хуже 0,05 мм;
- Вы занимаетесь другими тонкими работами по дереву и металлу. Напр., сделать красивую изящную шкатулку или надежный тайник в доме, применяя только ручную сверловку, невозможно;
- Сверлите/фрезеруете вы от случая к случаю для себя и точность вас устроит какая выйдет, а в загашниках полно всякого металлохлама.
Примечание: в последнем случае вам повезло, вдруг где-то завалялся старый детский велосипед. Трубы его рамы из отличной стали, а втулка колеса почти что готовый шпиндель; на заказ остается только переходник с конусом Морзе под инструментальный патрон. Работая продуманно и аккуратно, из старого велосипеда можно сделать сверлильный станок с точностью ок. 0,1 мм, или фактически даровую станину для дрели, см. напр. видео:
Видео: стойка для дрели своими руками
Компоновка
Но, допустим, нам нужна точность выше, и фрезеровать пазы надо, ее не теряя. В таком случае первостепенную важность приобретает компоновочная схема станка.
Оптимальный вариант – расположение шпинделя и привода по разные стороны колонны, поз. 1 на рис. Тяжелый мотор в данной схеме действует как противовес сейсмоустойчивых зданий: отражает в противофазе вибрационные и крутильные нагрузки от шпинделя. В области колонны от частично гасят друг друга. Гашение максимально, если центр тяжести каретки находится точно по оси консоли, и тем выше, чем тоньше сверло и меньше нажим на него. Т.е., точность станка на тонкой работе повышается, и в то же время он без ее потери выдерживает довольно значительные перегрузки.
Примечание 4: делать сверлилку для точной работы с непосредственным приводом на шпиндель и расположением его и привода на одной стороне каретки можно, если есть готовая виброгасящая станина, напр. от старого микроскопа (под 2) и т.п. оптических приборов.
В мини станках для печатных плат и ювелирных работ наблюдается неприятный эффект: чтобы получить точность выше 0,05 мм, колонну приходится делать непропорционально толстой, поз. 3. Вызвано это тем, что ее способность поглощать вибрации и крутильные нагрузки определяется площадью поперечного сечения, которая с уменьшением размеров детали падает по квадрату. Для плат под компоненты с шагом выводов 2,5 мм, а также мелкие слесарно-столярные работы достаточно точности 0,05 м. При этом основное влияние на ее ухудшение оказывают изгибающие колонну нагрузки. Чтобы парировать их, достаточно применить сдвоенную колонну из прутка 10-14 мм из обычной конструкционной стали, поз. 4. Если достаточно обычной точности 0,375 мм, то путем сдваивания колонны сверлильный станок для эпизодических работ удается сделать даже из дрели и водопроводных пропиленовых труб, поз. 5. Ресурс его до потери точности невелик, но и материал-то дешев и обработки на заказ не требует.
Подача
Важную роль для точности сверловки имеет также устройство механизма подачи шпинделя (каретки в станке из дрели): рывки и/или неравномерное усилие подачи как минимум увеличивают биение сверла. При сверловке тонким твердосплавным сверлом в таком случае весьма вероятны его увод, поломка и как следствие – непоправимая порча трудоемкой заготовки.
В станках и станинах для дрели повышенной точности применяется зубчато-реечный механизм подачи (слева на рис.), обеспечивающий ее полную равномерность и, что особенно важно для ручной подачи, точно пропорциональную отдачу упора инструмента в руку. Для этого необходимы зубчатая рейка и шестеренка-триба с вполне определенным профилем зубьев – эвольвентным. В противном случае подача пойдет рывками даже при абсолютно плавном нажиме на рукоять. Сделать «на колене» пару рейка-шестерня с одинаковыми эвольвентными зубьями нереально; подобрать подходящую готовую пару мало вероятно, поэтому зубчато-реечные механизмы подачи в самодельных сверлилках встречаются крайне редко.
Чаще делают простой однорычажный механизм подачи, в центре на рис., но это далеко не оптимум. В начале и в конце рабочего хода, когда плавность подачи и точность сверловки особенно важны, он передает упор в руку недостаточно, а в середине хода избыточно, отчего растет вероятность застревания инструмента в вязком материале. От этих недостатков свободен механизм подачи с коленчатым ломающимся рычагом, справа; кроме того, он дополнительно гасит вибрации консоли. Отношение плеч колена берут прибл. 1:1.
Стол с подачей
Сверловка тонких хрупких/вязких деталей получается точнее, а вероятность ухода и поломки сверла меньше, если шпиндель закреплен неподвижно, а стол с деталью подается вверх к нему, поэтому во многих сверлилках для тонких работ стол снабжают отдельным механизмом подачи. По инерции мышления его часто делают также зубчато-реечным, см. напр. далее. Но, учитывая, что масса стола в данном случае много больше таковой детали, стол с рычажной подачей оказывается ничуть не хуже, зато полностью доступным для изготовления в домашних условиях. Его устройство показано на рис.:
Нюанс один: чтобы обойму не повело при сборке, ее плотно вставляют в сквозное отверстие основания и приваривают снизу (с испода). Варить нужно электродом ОМА-2 или тоньше постоянным током 55-60 А короткими диаметрально противоположными прихватами («тычками»). Размеры стола для печатных плат и ювелирных работ 60-150 мм в диаметре; толщина 6-12 мм. Диаметр хвостовика стола 12-20 мм; длина на величину хода подачи +(20-30) мм. Трубку под хвостовик (толщина стенок от 1,5 мм) желательно проточить или засверлить и пройти разверткой, чтобы хвостовик ходит в ней плавно без заметного люфта. Короткое плечо рычага делают длиной прим. равной диаметру стола; длинное – какое хотите.
Консоль
Посмотрим еще раз на рис. с фабричными станинами. Конструкции их консолей с каретками-полурамками похожи; они вполне рациональны, но рассчитаны на автоматизированное и роботизованное производство: точное литье и затем чистовая обработка по месту на агрегате с ЧПУ и лазерным замером.
Схема аналога консоли с полурамкой любительской разработки дана слева на рис.:
Первое, что обращает на себя внимание – нужно вырезать 5 деталей из толстого стального листа, сторцованного (обработанного торцевой фрезой) на ровность и параллельность сторон. Второе, торцевые срезы вставок, залитых темно-серым, также должны быть ровными, чистыми, параллельными. Т.е. и тут без фрезерного станка не обойтись. Наконец, вне производственных условий выполнить скользящее сопряжение ползуна и направляющей каретки (показано стрелкой) с люфтом менее 0,1 мм нереально. Прикинем соотношение плеч рычага – поперечное биение сверла получается больше 0,5 мм.
Конструкция консоли сверлильного станка, мало технологичного в массовом производстве, но приспособленная для изготовления кустарными способами, показана справа на рис. (механизм подачи и привод с кронштейном условно не показаны). Более, того, в ней биение сверла на неоднородностях материала вызывает перекос каретки на колонне и направляющей в противоположные стороны, и боковой уход инструмента не превышает величины люфта во вкладышах скольжения. Из толстой пластины вырезается всего одна деталь – ползун 4. Точная его обработка нужно только в области зажима колонны и установки направляющей, а 3 бронзовых втулки-вкладыша точно подгонит по месту любой токарь средней квалификации, если дать ему колонну и направляющую каретки (они могут быть выточены с обычной точностью).
Чтобы весь сборочный узел о сварки не повело, варить нужно как пред. случае: электрод ОМА-2 или тоньше, постоянный ток до 60 А. Швы проваривают также поочередно прихватами: «тычок» на одном, такой же на таком же дальнем, расположенном симметрично. Затем прихват ближнего к первому шва, такой же на диаметрально противоположном ему, и т.д., и т.п., пока не будут проварены все швы.
Примечание: точность станка с описанной консолью будет выше, если ее собирать не на сварке, а на винтах с проклеиванием высокопрочным клеем по металлу (холодной сваркой). Сначала все собирают без клея, выверяют обоймы на параллельность и затягивают крепеж. Затем винты поочередно выворачивают, капают в из гнезда клей и туго заворачивают обратно. Муторное дело, но получить таким образом самодельную сверлилку с биением сверла меньше 0,02 мм реально. Если, конечно, шпиндель и патрон отцентрованы не хуже.
Ошибки в конструкции
Все усилия по изготовлению сверлильного станка своими руками пойдут насмарку, если при его конструировании были допущены принципиальные ошибки. Самые распространенные из них показаны на рис.:
Типичные ошибки при изготовлении сверлильного станка
Поз. 1 – это консоль или как? Штатной нагрузки от упора инструмента эта рамочка долго не выдержит. О точности и говорить не приходится. Поз. 2, в дополнение: делать колонну сверлильного станка трубчатой нельзя. изгибающие нагрузки труба держит, но против крутильных бессильна, а вибрации только усиливает.
Поз. 3 – сделать сверлилку из старого фотоувеличителя соблазн велик, тем более что выполнена она хоть с начальной, но оптической точностью. Но! Держатель штанги увеличителя не рассчитан на упор от инструмента. В результате при сверлении оргалита уход сверла на подаче в 20 мм достигает 1,5 мм (!). А кронштейн силуминовый: этот материал не поглощает вибрации, быстро устает, и кронштейн ломается менее чем на 200-м отверстии даже при сверлении печатных плат.
Поз. 4 – сдваивание колонны в поперечном направлении ничего не дает. Устойчивость станка к нагрузкам будет ничуть не выше, чем на одинарном штыре того же диаметра. Поз. 5, в дополнение: несимметричная относительно оси колонны отбойная пружина не гасит вибрации и крутильные нагрузки, а усиливает их. Раз уж так, нужно было ставить 2 одинаковых пружины на обе стойки. А лучше бы сделать колонну, как показано здесь:
Видео: сверлильный станок из дрели своими руками
Поз. 6 – установка привода и шпинделя по одну сторону колонны, да еще и несимметричная, не уменьшает, а усиливает вибрации, т.к. на колонну они передаются в фазе, см. выше. Поз. 7 – где отбойник? Да его тут и быть не может, раз привод подачи винтовой. Винтом можно точно выставлять ползун (которого здесь вообще нет), что на домашнем станке в общем-то и не нужно, но ни в коем случае не подавать каретку! Сие сооружение чуть что будет швыряться обломками сверл и стружкой, а глаза оператора в непосредственной близости к опасной зоне.
Разбор конструкций
Образцы удачных технических решений, а также не столь существенные конструктивные недочеты рассмотрим на примерах нескольких самодельных сверлильных станков.
Для радиолюбителя, моделиста, умельца-миниатюриста и/или ювелира интерес может представлять простой мини – сверлильный станок с непосредственным приводом (чертежи даны на рис. справа). Особенность конструкции – мотор привода жестко крепится к ползуну, а подача только снизу столом. Демпфером вибраций и поглотителем крутильных нагрузок служит сам массивный электродвигатель, точь-в-точь как антисейсмический груз на высотных зданиях. Благодаря этому все детали, кроме конуса Морзе с переходником на вал мотора можно выполнять обычной точности: точность сверления определяется биениями вала мотора + биение конуса с переходником + биение самого сверла. Стол с зубчато-реечный механизмом подачи без проблем меняется на рычажный. Двигатель лучше использовать коллекторный постоянного тока: у асинхронных моторов с конденсаторным пуском из-за неравномерности вращающегося магнитного поля и скольжения ротора в нем вращение вала менее равномерно. Кроме того, скорость вращения коллекторного мотора хорошо регулируется хоть бы простым реостатом, а для регулировки скорости асинхронного движка нужно менять частоту питающего тока. То же – для синхронного с магнитным ротором. Максимальная частота вращения вала мотора – 800-1500 об/мин. Мощность на валу для сверления отверстий до 3 мм – 20-30 Вт; для отверстий до 6 мм – 60-80 Вт.
Примечание: для фрезерования данный станок непригоден, т.к. подшипники вала мотора не рассчитаны на боковые нагрузки и станок в таком режиме быстро потеряет точность.
Здесь на рис. даны чертежи уже полнофункционального сверлильного мини-станка того же назначения также с непосредственным приводом:
Он снабжен отдельным шпинделем, что позволяет, во-первых, заправлять в патрон №1а сверло максимального диаметра 6 мм; для 8-10 мм сверл движок слабоват. Во-вторых, производить фрезеровку зубоврачебными борами. Видимо, автор конструкции часто применяет именно эту операцию, исходя из чего и выбрана скорость вращения мотора. Без ее уменьшения сверлить на этом станке нужно твердосплавными сверлами, а для использования обычных дополнить конструкцию регулятором оборотов; в таком случае мотор нужен не менее чем на 60 Вт. Бросающийся в глаза недостаток данного станка – простой рычажный привод подачи – легко устраним: рычаг подачи заменяется на коленчатый без доработки остальных деталей. Для повышения точности обработки желательно также поставить вторую отбойную пружину (поз. 14 на рис. и 9 в спецификации; там и еще напутано) симметрично первой, на другом конце поводка шпинделя. Более серьезный недостаток конструкции – отбойные пружины не участвуют в гашении вибраций и крутильных колебаний. На скоростях вращения свыше 5000 об/мин их влияние на точность практически не сказывается, но уже при 1500 об/мин биение сверла на рабочем ходу возрастает прим. вдвое.
Чертежи сверлильного мини-станка, задуманного как полноценный конструктивно, но с досадными ошибками, даны на рис; конструкция каретки аналогична консоли в пред. конструкции.
Благодаря установке сильной отбойной пружины в надлежащее место здесь оказалось возможным жестко закрепить шпиндель в каретке, что на первый взгляд уменьшило количество деталей, требующих повышенной точности изготовления. Но только при подаче снизу столом, да и то, фиксация ползуна 5 и каретки 4 парами винтов 17 и 16 соотв. ненадежна и портит колонну; лучше было бы применить винтовые зажимы. А при подаче освобожденной каретки рычагом только его сочленения предотвращают проворот каретки. Люфт любого из шарниров рычага в 0,02 мм, с учетом его соотношения с длиной плеч колена, даст боковой уход сверла на 2 мм и более, парировать который возможно только рукой. В данном станке уместнее всего была бы консоль с дополнительной направляющей каретки, описанная выше; в таком случае вполне возможно было бы добиться биения инструмента вследствие люфтов в сопряжениях деталей самого станка не более чем 0,02-0,03 мм.
На этом рис. – чертежи станины для сверлильного станка из дрели с полурамочной кареткой, «почти как настоящего».
В нем все хорошо, а кое-что даже лучше, чем «фирма»: пластины 5, предотвращающие боковое смещение каретки, отлично «ловят» и подавляют вибрации инструмента в самом их зародыше. Вопрос возникает всего один: а как все это сделать, если в гараже (сарае) не дремлет в ожидании хозяйской руки станочный парк, достойный небольшого машиностроительного завода? Проще сделать сверлильный станок из дрели как показано в видео:
Видео: самодельная стойка-станок для дрели
Поневоле вспоминается старый советский анекдот:
“Удостоил Дорогой Товарищ Леонид Ильич своим посещением некое промышленное предприятие. Идут по цеху, вдруг генсек мановением руки останавливает свиту, подходит один к рабочему у станка:
– Товарищ токарь…
– Да Петрович я…
– Хорошо. Товарищ токарь Петрович, скажи мне откровенно – ты водку пьешь?
– А то как же! Употребляем!
– А если бутылка будет стоить 10 рублей, пить все равно будешь?
– Буду.
– А 25?
– Буду.
– А 50?
– Буду.
– А 100?
– Все равно буду.
– Петрович, …, да где ж мне вам столько денег на зарплату взять?!
– Гы… при чем тут бабло… вот эта фитюлька (показывает) как поллитру стоила, так и стоить будет.”
Кому в радость, кому увы, но тех Петровичей, генсеков и производственных отношений больше нет. И не будет – совсем неэффективны оказались.
О рулевых сверлилках
Достаточно популярный запрос по данной теме также «сверлильный станок из рулевой рейки легкового автомобиля». Вроде бы уже готовый преобразователь вращательного движения в линейное, да еще и с геоидной передаточной характеристикой: чтобы чуть «клюнуть» сверлом, «ловить микроны» рукой не надо. Нужно только приспособить к рейке штурвал, сделать держатель дрели (см. рис. справа), и готово, см. видео.
Сверление одно из самых распространенных технологических операций в столярном деле, поэтому каждый мастер знает, как важно сделать отверстие быстро, а главное максимально ровным и чистым. Когда под рукой есть сверлильный станок, то просверлить отверстие ровно и быстро – не проблема. И наоборот – когда его нет, то качество сверление длинных отверстий может быть затруднительным. В данной статье мы предложим один из вариантов сверлильного станка из обычной бытовой электродрели или .
Введение
Просверлить тонкую заготовку не проблема — если даже дрель будет не перпендикулярна плоскости сверления, то визуально заметить, что отверстие не ровное, будет не просто, поэтому, как правило, мастер удовлетворится результатом. В таких случаях можно сверлить «на глаз». Когда же глубина отверстия большая, то даже при небольшом отклонении от перпендикуляра, «кривизна» отверстия будет заметна. Для таких случаев необходимо использовать специальные приспособления, а лучше сверлильный станок. Поэтому в этот раз мы попробуем сделать самодельный станок из дрели или шуруповерта.
Оригинальная идея
Данная конструкция весьма универсальна, так как ее базовая часть (основание и шпиндельная коробка) является рабочей частью нескольких других устройств, описанных в следующих статьях:
В данных статьях есть фото и видео станков, сделанных своими руками.
 |
 |
 |
Таким образом, часть конструктива описываемого станка, может быть использована для изготовления и последующей сборки еще трех дополнительных устройств. При необходимости, имея все комплектующие, можно по своему усмотрению собирать нужные в данный момент приспособления.
Подготовка к работе
Прежде чем приступить к работе, нужно продумать последовательность всех технологических операций при изготовлении самодельного станка, спланировать технологию изготовления, определиться с будущими материалами и инструментом, который понадобится в процессе работы.
Инструмент
Для изготовления станка из дрели или потребуется следующий инструмент:
- или .
- Электролобзик.
- Углошлифовальная машинка (УШМ или просто «болгарка»).
- Дрель или .
- Шлифовальный станок.
- Различный ручной инструмент: молоток, отвертка, струбцины, корончатое по дереву (или просто «коронка»), угольник, разметочный карандаш и пр.
Материал и комплектующие
Для изготовления станка своими руками потребуется следующие материалы и комплектующие:
- 15 мм.
- Доска сосновая, массив;
- Мебельные направляющие для ящиков;
- Втулка;
- Мебельная футорка;
- Крыльчатая гайка;
- Крепеж: болт М6, саморезы различной длины.
Основные конструктивные элементы
Конструкция сверлильного станка из состоит из следующих основных элементов:
- Основание:
- Вертикальная рама;
- Шпиндельная коробка;
- Платформа (горизонтальная опора);
- Сверлильный стол;
- Крепление дрели (), использующиеся в качестве электромотора и шпинделя;
- Дрель ();
- Механизм подпружинивания и рукоятка подачи сверла.
Изготовление сверлильного станка
Чтобы описать весь процесс изготовления самодельного сверлильного станка, мы разобьем его на этапы по конструктивным элементам, приложим фото с комментариями, а внизу поместим видео.
Основание
Вертикальная рама
Все начинается с основания. Для сборки вертикальной рамы необходимо взять два типа брусков по два каждого типоразмера из сосны или березы сечением 30 х 40 мм и длиной 60 мм.
Скрепляем их попарно между собой попарно, где одна грань заподлицо, а другая плоскость со смещением. Лучше плоскость соединения промазать столярным клеем.
Основание шпиндельной коробки
Для изготовления шпиндельной коробки (подвижной части станка) необходимы элементы скольжения (качения). Для этой цели будут использованы мебельные направляющие для ящиков.
Необходимо отрезать 4 направляющих длиной 120 мм, а также сделать стопоры на концах, чтобы исключить случайный выход друг из друга.
Для изготовления основания нужно с помощью или изготовить из три заготовки с размерами:
- 140 х 155 мм – 1 шт.
- 155 х 55 мм – 2 шт.
После чего нужно установить на них мебельные направляющие.
И собрать саму шпиндельную коробку в «П-образный» конструктив.
Если установка была выполнена правильно и ровно – без перекосов, то шпиндельная коробка должна перемещаться вдоль рамы свободно, без зажимов.
Платформа (горизонтальная опора)
Для изготовления платформы (горизонтальной опоры) нам потребуется сделать из две заготовки:
- 260 х 240 мм
- 50 х 240 мм
Сверлильный стол
Для изготовления сверлильного стола потребуются 4 заготовки.
| Размер | Кол-во | Описание |
| 260 х 240 мм | 1 шт | Столешница |
| 260 х 60 мм | 1 шт | Вертикальная планка стола |
| Треугольник прямоугольныйКатеты: 60 х 60 | 2 шт |
Так как на стол возможны большие усилия, то его нужно выполнить достаточно крепким, поэтому потребуются дополнительные элементы прочности – это угловые упоры. Их две штуки и они должны быть установлены в месте углового соединения планки и столешницы.
Фиксация сверлильного стола на раме осуществляется с помощью болта, который поджимается гайкой с обратной стороны. Для установки болта, нужно в направляющие запрессовать крыльчатую гайку.
После этого можно установить сверлильный стол на раму, поджав ее гайкой с ручкой из .
Крепление дрели
Изготовление крепления дрели начинается с того, что склеивается два листа и делается одна заготовка размером 165 х 85 мм. Это очень важный конструктивный элемент и ему потребуется дополнительная прочность, поэтому нужно склеить два слоя .
Крепление дрели будет осуществляться ее зажатием в посадочном месте передней рукоятки и так как оно у разных моделей отличается, то нужно определиться с моделью и, соответственно, с диаметром посадочного отверстия, для инструмента, который будет эксплуатироваться в этом станке. Сверлим посадочное отверстие под дрель.
Первая установка крепления дрели должна быть не сильной, нужно только «наживить» деталь, так как в дальнейшем будет регулировка перпендикуляра и, скорей всего, потребуется корректировка положения установки. Установка выполняется парой саморезов с обратной стороны шпиндельной коробки.
После выравнивания необходимо более основательно зафиксировать крепление дрели к шпиндельной коробке (еще дополнительно 4 самореза), а также установить дополнительный угловой упор.
Механизм подпружинивания и рукоятка подачи сверла
В дальнейшем нам потребуется установить рукоятку подачи сверла, поэтому осью ее вращения будет установленная заранее футорка в торец верхнего кронштейна крепления пружины.
Установка рукоятки на станок дело не сложное – один конец рукоятки должен быть закреплен с помощью винта на верхнем кронштейне крепления пружины, а конец металлической тяги крепится с помощью шурупа к креплению дрели.
Теперь осталось только просверлить отверстие в сверлильном столе, чтобы при операциях сверления инструмент проходил через заготовку, при этом сверление будет полным и не останется не нужных сколов на поверхности заготовки.
Заключение
Итог
Мы своими руками сделали сверлильный станок из дрели, приложили фото всех технологических операций! Если следовать всем инструкциям, описанным выше, то получиться незаменимый инструмент, который по праву займет свое достойное место в Вашей мастерской.
Габаритные размеры станка
Приведем таблицу с габаритными размерами самодельного сверлильного станка из :
Чертежи заготовок
Приведем чертежи с размерами всех деталей самодельного сверлильного станка, описанного выше.
Видео
Видео, по которому делался этот материал:
