Станок для сверления печатных плат своими руками
Сверлильный станок для печатных плат своими руками
Сверление отверстий в печатных платах процесс долгий и трудоемкий, требующий высокой точности, ведь от качества отверстий будет зависеть качество печатной платы. Надоело мне сверлить платы ручной электродрелью, поэтому решил сделать небольшой сверлильный станок специально для печатных плат. Конструкцию станка хотелось сделать, как можно проще и надежнее, чтобы его мог изготовить любой радиолюбитель. Поэтому недолго думая я разработал простую и очень надежную конструкцию миниатюрного сверлильного станка для печатных плат, чертеж которого представлен на этом рисунке.
Чертеж сверлильного станка для печатных плат
Детали для сверлильного станка легко изготовить на токарном станке или заказать знакомому токарю. Основанием станка служит прямоугольный кусок ДСП размером 160х200 мм. Электродвигатель для сверлильного станка я взял от старого струйного принтера.
Цанговый патрон для крепления сверла купил на Алике. Если будете заказывать патрон обратите внимание на диаметр вала электродвигателя, потому, что валы бывают четырех размеров 2.35 мм, 3.17 мм, 4.05 мм, 5.05 мм, поэтому посадочный диаметр патрона должен точно соответствовать диаметру вала. Благо в Китае сего добра навалом. В комплекте с любым патроном прилагается пять цанговых переходников под разные сверла диаметр которых 0.5 мм, 1 мм, 1.5 мм, 2.5 мм, 3 мм.
Для сверления отверстий в печатных платах лучше всего использовать специальные сверла из твердого сплава сделанные в Японии купленные в Китае на Алике. Диаметр хвостовика 3 мм, диаметр рабочей части сверла 0.9 мм. Как показала практика это самый универсальный размер отверстий подходит для большинства радиодеталей.
Для питания электродвигателя и светодиодной подсветки применяется простейший 12 вольтовый блок питания состоящий из трансформатора, четырех диодов и конденсатора. Спрятано это дело под металлическим кожухом на котором установлен выключатель отключающий сетевое питание трансформатора 220В.
Схема блока питания для сверлильного станка состоит из четырех диодов IN4007 и одного конденсатора 1000mf 25V. Так, что проблем с радиодеталями быть не должно. Трансформатор любой маломощный на 12В 0.5А. Светодиодная подсветка подключается параллельно к контактам электродвигателя. В качестве источника света я использовал небольшую прямоугольную светодиодную панельку.
Схема блока питания для сверлильного станка
Чтобы выглядело аккуратно решил изготовить печатную плату.
Печатная плата блока питания для сверлильного станка
Механизм подачи очень простой. При нажатии на рычаг плата поднимается вверх и таким образом происходит сверление отверстий. Конечно можно было сделать с верхней подачей, как в обычных сверлильных станках… Но зачем усложнять конструкцию? Все и так отлично работает. Станок на 100% справляется со своей задачей. Рекомендую!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать сверлильный станок для печатных плат своими руками
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Станок для сверления печатных плат из CD-привода TEAC
Прочитав статьи о достижениях форумчан в области станкостроения (молодцы, ребята!) с упоминанием узлов СД приводов, полез в хламовник и достал дохлый CD-привод TEAC.
Взглянув на каретку, держащую лазерный модуль, сразу понял — это почти готовый узел привода сверлильной головки!
↑ Внутри CD-привода
Рабочий ход этого тандема составляет около 10 мм — вполне достаточно. Можно, конечно, кое-что подпилить, чтобы, сблизив каретки, увеличить ход сверла, но нет смысла — станок предназначен только для сверления плат (по крайней мере, у меня).
ПС. Один лазер демонтировать не удалось — так что можно смело в названии станка писать — «лазерный»!
Теперь нужно подумать о станине. Смотрим на шасси этого же дисковода:
Режем по красным линиям, подрезаем углы по вкусу. Разрез по зеленым линиям пригодится нам потом. Не забываем снять заусенцы — источники травм. В итоге получаем два одинаковых, но симметричных кронштейна:
Углы проверять не стал — все-таки TEAC — порядочная фирма. Просверлив необходимые отверстия, собираем станину, ориентируясь на имеющиеся на деталях полочки и уголочки:
Вид с тыльной стороны (изнутри станка):
Стрелками указаны места сопряжений деталей. Очень уж эти полочки и уголочки облегчают сборку! Не забываем устанавливать под гайки пружинные шайбы — станок же ведь! Вибрация…
Теперь нужно подумать о сверлильной головке. Сначала хотел приспособить свой ДПР-12-2 27В 5000 об/мин (для него-то и городил вторую каретку, и, как оказалось, совсем не зря!). Но мой мотор на этой конструкции выглядел, как слон в посудной лавке!
↑ Исследование 1
Честно говоря, у меня не получилось — получил биения и вибрацию. Пробовал вместо винтов ставить стопорные (без головок) — практически тот же результат. Скорее всего, это связано с соотношением масс мотора и патрона. Может, у кого и получится — мотор явно заслуживает внимания.
Тогда мое внимание привлек мотор привода выбрасывателя. У меня был цанговый патрон от советской сверлилки — помните, наверное — маленький моторчик с тоненьким валом и здоровенный сетевой адаптер. Так вот, патрон от этой сверлилки по посадочному месту практически подошел по диаметру к валу. Намотал на вал один слой медной фольги — и патрон пришлось напрессовывать в тисках (соблюдая осторожность). В общем, думаю, хороший токарь с этой задачей должен справиться, ну, а мне просто повезло.
Продолжаем. Из остатков СД-шного шасси (см. Рис. 2, зеленые линии) мастерим подходящий кронштейн и на него устанавливаем сверлильную головку. Прикрепляем агрегат винтами к кареткам по месту:
Итак, станина готова!
Нужно основание для станка. Без основания это дрель какая-то, что ли…
ПС. Когда разбирал СД, мелькнула мысль использовать его корпус в качестве осонования — получилась бы почти полная унификация!
Но! В-первых — жаба задавила, а во вторых (тоже немаловажно) — если монтировать станину прямо на корпус, нужно в корпусе сверлить отверстие для выхода сверла. А раз отверстие (пусть маленькое!) — то через неделю корпус будет забит стружкой. Чтобы не сверлить, пришлось бы на корпус установить фальшь-стол, в котором и просверлили бы это самое отверстие. Тогда зачем нам корпус? Короче, победила жаба. Скажу по секрету — спер на кухне разделочную доску (в ней есть даже дырка — вешать станок на гвоздик). Лучше всего, наверное, подойдет пластина из текстолита-гетинакса толщиной около 8-12 мм. Тут уж — у кого что есть. Хотя перемонтировать станок на новое основание — тьфу! — 4 винта перевинтить.
Итак, монтируем станину на кухонное основание:
Т.к. будем сверлить платы не только маленькие, обеспечиваем между станиной и основанием зазор. Обеспечиваем его, устанавливая станину на винтах:
Ничего более умного не придумал для обеспечения зазора, как навинтить на крепежные винты по одной гайке М4. Можно шайбы — короче, величину зазора можно регулировать — главное, чтобы в этом зазоре плата свободно перемещалась. Рабочее поле (расстояние от центра сверла до ближайшей опоры) — 80 мм — для моих целей достаточно (в конце концов, если не поместится, можно центр платы просверлить и вручную). Да и это не догма — можно крепление станка организовать по другому. А можно вообче станок демонтировать со станины и елозить им по плате…
Красными стрелками указаны места крепления станины. Думал еще укосины смонтить — схематически нарисованы синим — но оказалось, что не нужно. Зеленым — размер рабочего поля.
Уже можно сверлить, демонтировав верхний двигатель и двигая каретки пальцами.
Каретки с головкой двигаются плавно.
Но вот этот сАмый двигатель не дает покоя. Это ж ведь электроподача с редуктором! Концевики только поставь и дави себе на кнопочку-педальку.
↑ Исследование 2
Подключив 12В к сверлильной головке, пытаюсь методом «тыка» подавать напряжение на мотор привода кареток. Нахрапом не получается. Если на мотор привода кареток подать 12В — плата не успевает просверлиться и начинают щелкать механические защиты на каретках. Если напряжение ниже — просверливается, но не всегда. Мотор привода кареток должен иметь небольшие обороты и при этом достаточную мощность. Думаю, применяя ШИМ на мотор привода кареток, можно попытаться добиться успеха. Пока откладываем. Может, у кого какие идеи появятся.
Далее — подсветка. Берем следующую деталь:
Вырезаем по красненькому, получаем кронштейн. Особо не описываю, понятно из фото:
Свтодиоды устанавливаем «на весу» на собственных выводах для регулировки зоны подсветки:
На данном этапе демонтировал механизмы сцепления кареток с шаговым валом, «подвесил» пластину с каретками на пружинку и работаю.
Пока все. На внутренней поверхности станка установлена клеммная колодка для подключения всего, что потребуется впредь. На нее подается 12В. Пока.
Пылеотсос по крайней мере нужен еще, но это уже совсем другая история…
Спасибо за внимание!
Похожие новости
Комментарии (15)
Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.
Сверлильный станок для печатных плат своими руками.
Почти год назад собрал, наконец то и я станочек для для сверления печатных плат. До этих пор я, как и многие другие пользовался небольшим движком с насаженным на вал патроном.
В один день меня все это достало, и я решил, сконструировать, что то своё. Думал сначала сконструировать что то своей собственной конструкции, благо уже кое что подобрал для механизма подачи и перелопатил просторы интернета в поисках подходящих конструкций для повторения.
Должен сказать, что есть все таки конструкции заслуживающие внимания, и сделанные красиво и грамотно. Но есть и такие словно топором сделаны.
Но тут как то на блошином рынке мне попался на глаза скелет от микроскопа в весьма плачевном состоянии. Ума не приложу как люди от науки смогли довести его до такого состояния.
Сторговался за десятку евро. Уже на работе я всё это добро перебрал, перемыл, восстановил механику и убрал все люфты. Далее, я удалил наклонную консоль и вместо неё изготовил из Д16Т горизонтальную. Из того же материала сделал и крепление электродвигателя. Теперь конструкция получалась компактнее по высоте, и внешне приобрела очертания станка. Крепление деталей к станине делал при помощи штифтов и болтов.
Немного отойду от темы и расскажу о себе. Работаю я в автосервисе, поэтому в своей конструкции использовалось всё, что валялось под ногами и могло найти применение. Из оборудования в основном пользовался настольно сверлильным станком полу артельного производства. Все операции такие как: сверление и фрезерование, шлифовку и некоторые токарные, я делал на нём. Из инструмента использовал напильники, надфили, сверла, развертки, метчики, ножовку и многое другое, всего не перечислить. В общем, по времени у меня ушло на всё это пару месяцев (все делалось в свободное от работы время). Получилось все замечательно, но разочарование наступило после первого же включения. Причиной была вибрация создаваемая патроном.
Случилось так, что когда то давным-давно мне попался в руки заклинивший Опелёвский бензонасос. И пораскинув немного мозгами, я его переделал в сверлилку. Характеристики у этого движка довольно солидные. Однажды пробовал сверлить им сталь применив сверло ∅6мм.
Должен отметить, что не каждый электро бензонасос может подойти для этих целей. У меня этого добра валяется немало, и я однажды » анатомировал » десяток разных моделей. Тут есть достаточно много разных неприятных моментов связанных с конструкцией самого электродвигателя. Хотя, при большом желании и умении я думаю можно сделать все что угодно.
Когда держишь движок в руке и сверлишь, то небольшие огрехи такие как вибрация и эксцентриситет почти не ощутимы. В станке же все по-другому. И тогда я стал искать другой патрон под свой движок. Этот патрон имел резьбовую посадку на вал, и делать новый переходник под него, было бы пустой тратой времени. Цанговый вариант даже не хотел рассматривать. На мой взгляд патрон инструмент универсальный, а цанга предусматривает сверла определенных размеров. Чуть диаметр не тот и сверло или не вставляется или описывает круги.
И я нашёл то, что искал у одного продавца инструментов. Патрон оказался производства Поднебесной, но выглядит на удивление довольно культурно, качество исполнения просто великолепное. Да и по деньгам не так уж дорого всего 8 европейских рублей, в переводе на наши Молдавские леи.
Вот данные по патрону
Размеры:
— внешний диаметр — 21.5мм
— больший диаметр конуса — 6.350 мм
— меньший диаметр конуса — 5.802 мм
— длина конуса 14,5 мм
— эллипс 0,02 мм
Конус: JT0 (2 градуса 49 минут 24.7 секунд)
Диаметр сверла: 0.3мм — 4мм
Вес: 73.3г
И, даже продавец патрона пообещал помочь с переходником под патрон. Но время шло, а переходника всё не было. Примерно через полгода, так и не дождавшись заветного переходника, решил обратиться к знакомым токарям. Но и там меня ждало разочарование. Я в принципе и не питал больших надежд на этот счет, потому как знал что на станках производства 70 х, 80 х годов большой точности не получить. Тогда решил попробовать сделать конус своими силами. Казалось бы, задача невыполнимая, но как говорят все гениальное просто. Я обратил внимание на одну авто деталь. Ею является форсунка от механического впрыска топлива бензиновых автомобилей 80 — х, 90 -х годов производства фирмы BOSCH.
На первом фото: форсунки ( инжекторы ) в исполнении 1 – из стали, 2 – из латуни, 3 – обрезанная и просверленная заготовка, 4 – готовая заготовка, 5 – заготовка насаженная на ось.
Чем меня привлекла эта деталь? А прежде всего тем, что в ней есть уже готовое сквозное отверстие. Во вторых сделана она с очень высокой точностью. Это так называемая прецизионная механика. В третьих у меня этого добра пришедшего в негодность собралось уже не мало. Поэтому было на чем экспериментировать. В конце концов после некоторых экспериментов, удалось получить то что хотелось.
Как я уже сказал, у меня в распоряжении есть только настольно — сверлильный станок. Вот на нём я и делал свои заготовки. Сверление отверстий делал несколько необычным способом, то есть саму заготовку зажимал в патроне станка, а сверло в специальном приспособлении сделанном из двух металлических брусков с просверленными по центру отверстиями разного диаметра (см.рис.).
Можно так же использовать держатель для метчиков. При сверлении желательно использовать новые сверла и вылет сверла должен быть как можно короче. Тогда вероятность отклонения от центра будет минимальной. Под выступающую нижнюю часть сверла можно подложить любой предмет с параллельными плоскостями и имеющим сквозные отверстия. Подойдут любые втулки, подшипники, плиты ДСП или МДФ.
Первоначально сверлится отверстие под диаметр вала двигателя. В данном случае диаметр вала двигателя моего станка составляет 6 мм. Диаметр сверла берется на 0,1 мм меньше то есть 5,9 мм. Далее сверлится сквозное отверстие под резьбу М 4. Резьба нужна для того чтобы можно было выпрессовать заготовку с вала в случае необходимости. Заготовок желательно сделать несколько штук, так как не исключено биение заготовки на валу, или отклонение отверстия от центра.
При изготовлении заготовки из калиброванного прутка, в начале после предварительной разметки нужно предварительно сделать заход центровочным сверлом. Если же есть возможность сделать заготовку на токарном станке, то тогда задача намного упрощается. Но это только первый этап. Далее необходимо слегка нагреть заготовку и насадить без усилий на вал двигателя. После остывания заготовка удерживается на валу очень прочно без всяких дополнительных винтов. Это так называемая горячая посадка. После этого проверил заготовку на биение и отклонение центра. Меня устроила вторая по счету из изготовленных. Поверхности сопрягаемых деталей не должны иметь следов смазки, так как при нагреве смазка выгорает, и сопрягаемые детали как бы склеиваются между собой. В дальнейшем их при необходимости разъединить будет очень непросто.
Как то пообщавшись со своим товарищем ещё по студенческой скамье, появилась идея дальнейшего продолжения задумки. Посидев пару часов за компьютером, смоделировал приспособление для шлифовки конуса. Изготовление этой оснастки заняло ещё пару часов. А изготовление то есть шлифовка конуса около сорока минут. И то с перерывами на замеры. Вы будете смеяться но все это я делал у себя на кухне, закрепив всю эту конструкцию двумя струбцинами на табуретке.
В общем результат превзошел все мои ожидания, при работе станка сверло будто бы стоит на месте. Если раньше при каждом сверлении отверстий приходилось останавливать двигатель чтобы попасть в будущий центр отверстия, то теперь сверлить можно без остановок и без риска сломать твердосплавное сверло.
Делал ли кто нечто подобное до меня или нет я не знаю. По крайней мере я ничего подобного нигде не нашёл. Факт в том что все таки можно добиться достаточно высокой точности в кустарных условиях не прибегая к помощи станочника. Правда если руки и голова растут из плеч.
Модель этого устройства выглядит вот так.
Внешний вид устройства спереди и сзади.
Обрабатываемый конус ( увеличено ).
Для шлифовки желательно воспользоваться новым камнем, а вращение детали и камня должны быть взаимно — противоположные.
Вращением винтов А, А1 и В, В1производим подачу детали. Ослабляя винт В1 и вкручивая винт А1 придаем детали конусность. Направляющие, (поз. 1) изготовил из обрезков квадратной трубы сечением 15×15, упорные пластины ( поз 2 и 3 ) стальные, толщиной 5мм. Болтами (поз 6 ) крепится упорная пластина к неподвижной плите ( поз 5 ). Пластина ( поз 2 ), крепится к подвижной плите ( поз 4 ). Направляющие пазы в подвижной плите (поз 7 ). Очень удобно в качестве крепежа использовать болты с головкой под шестигранник, особенно болты подачи поз. А, А1 и В, В1. Вращая их шестигранником очень легко контролируется подача. Между направляющими и подвижной плитой желательно оставить зазор около 1мм на сторону. Сама плита должна двигаться в продольном направлении довольно плотно, с небольшим скрипом. Болтами ( поз 7) достигается необходимая регулировка. Материалом для изготовления приспособления для шлифовки могут быть плиты из ДСП, МДФ, толстой фанеры или шлифованной древесины твердых пород. Я использовал МДФ толщиной 22 мм.
У различных материалов есть свои определенные недостатки, которые необходимо учитывать. Так плиты из МДФ имеют склонность к расслаиванию в продольном направлении при вкручивании болтов. Древесина склонна к раскалыванию.
Теперь пару слов о конструкции станка.
Крепление двигателя в станине выполнил по классической схеме. Аналогичной с сайта ydoma.info/samodelki-mini-sverlilnyj-stanok.html?cat=5.
Такой вариант обеспечивает очень надежное и жесткое соединение двигателя с конструкцией.
Подсветку объединил совместно с лупой, получилось очень удобно на мой взгляд. Свет направлен всегда от глаз в направлении инструмента.
Гибкий рукав изготовил опять же из того что было, взял алюминиевые шарики ∅ 9 мм от сработавших ремней безопасности и соединил их парами медной трубкой. Меж собой соединил их короткими отрезками трубки из пластикового бензопровода с внутренним диаметром 8 мм. Предварительно нагрев шарик насаженный на стальной стержень, насаживается трубка на шарик до образования на трубке полусферы. Вот так все просто. Как выглядит это сочленение показано на рисунке.
Колесо подъёма и опускания выточил из эбонита ∅ 50 мм и плотно насадил на штатное. Управление стало намного удобнее чем раньше.
Добавлять дополнительно рычажок посчитал не обязательным.
Подача инструмента при сверлении и так происходит очень легко и плавно.
С блоком питания сильно заморачиваться не стал ( считаю что чем проще тем надёжней ), сделал его на базе 100 ваттного тора с простейшим выпрямителем. Хотя была мысль сделать импульсник, благо есть хорошая зарекомендованная схема. Галетный переключатель выбора оборотов на 10 положений. Напряжение питания от 4 до 14 V. Корпус взял от дисковода для флоппи — дисков на 3,5″ ( этим добром уже наверняка больше никто не пользуется ). Правда слегка его переделал.
Управление включением двигателя посредством педали не занимает руки при сверлении плат.
Ну и по концовке авто маляр окрасил все детали по отдельности.
Кругом бегом на всё это я потратил около 40 евро, и в общем то считаю что не очень дорого за такое удовольствие.
Ну вот как то так.
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.
