Сверлильный станок для печатных плат своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 18.09.2024

Всем привет! Наверное многие радиолюбители сталкивались с проблемой сверления отверстий в самодельных печатных платах. Вот и меня эта трудность не обошла стороной. На протяжении длительного времени я сверлил простыми сверлами, которые тупились уже на пятом отверстии, а зажимал их в цангу закреплённую на оси двигателя.

Всё бы ничего, но как я уже сказал, сверла быстро тупились и в добавок было биение. Оно провоцировалось как не точной цангой, так и кривыми свёрлами.

Но однажды на алиэкспресс я увидел свёрла фирмы HANGXIN из карбид вольфрамового сплава, почитал отзывы и решил заказать.

Соответственно встал вопрос, как ими сверлить? Хвостовик сверла диаметром 3,175мм. Моя цанга не способна зажать такой диаметр, плюс они достаточно ломкие, одно не верное движение и сверло ломается. Поэтому было решено сконструировать сверлильный станок.

Я долго размышлял с помощью чего сделать механизм для вертикального хода. Важными условиями было, отсутствие люфта и лёгкость хода. В итоге для этого отлично подошли, мебельные шариковые направляющие.

Их стоимость менее 100 рублей за пару, при этом в готовом станке получился лёгкий ход и полное отсутствие люфта.

Так как для этого станка не нужен широкий ход сверла вверх-вниз, я убрал внутренний маленький рельс. Тем самым получив ход около 12см. вместо 30см в оригинальном исполнении. Плюс существенно снизилась вероятность люфта.

На средние рельсы с помощью двухкомпонентного клея я приклеил отрезки алюминиевой прямоугольной трубы.

А к трубе прикручивается каретка с двигателем и патроном.

Каркас станка был сделан из ДСП старой мебели.

Сразу скажу, что я перегнул с габаритами, станок получился весьма большой. Но зато, можно сверлит отверстия в крупных деталях. Сейчас обдумываю как сделать более компактную версию.

Вот так станок выглядит в сборе.

Так как свёрла маленькие, а патрон находится высоко, пришлось придумать столик.

Патрон не случайно был установлен на такой высоте, это расчёт на большие свёла и соответственно сверление отверстий в крупных деталях.

К сожалению я так и не сделал автоматический подъём каретки, приходится рукой приподнимать и аккуратно опускать. И так с каждым новым отверстием. Рука в таком случае быстро устаёт.

Питается двигатель станка от отдельного регулируемого блока питания, благодаря чему можно регулировать скорость вращения сверла.

Ниже привожу пример отверстий сделанных на этом станке, сверлом 0,9мм.

Пользуюсь одним сверлом уже довольно длительное время, нет даже малейшего ощущения, что оно затупилось. Это не может не радовать. И сломать сверло тоже не получается, я доволен!

Ещё предлагаю посмотреть видеоролик про этот станок, в описании вы найдёте ссылки на карбид вольфрамовые свёрла. Приятного просмотра!

Также мной был сделан не очень удачный вариант станка, но с некой фишкой в управлении.

Думаю пока на этом всё. Подписывайтесь! Пишите, что вы об этом думаете! Всем пока!

В этой статье мы поделимся с вами разработанным нами станком для сверления печатных плат и выложим все материалы, необходимые для самостоятельного изготовления этого станка. Все что понадобится, это распечатать детали на 3D-принтере, порезать фанеру лазером и закупить некоторые стандартные комплектующие .

Описание конструкции

В основе конструкции довольно мощный 12ти вольтовый двигатель из Китая. В комплекте с двигателем они продают еще патрон, ключ и десяток сверел разного диаметра. Большинство радиолюбителей просто покупают эти двигатели и сверлят платы удерживая инструмент в руках.
Мы решили пойти дальше и на его основе сделать полноценный станок с открытыми чертежами для самостоятельного изготовления.

Буратор. Общий вид

Для линейного перемещения двигателя мы решили использовать полноценное решение — полированные валы диаметром 8мм и линейные подшипники. Это дает возможность минимизировать люфты в самом ответственном месте.

Буратор. Общий вид

Основная станина сделана из фанеры толщиной 5мм. Фанеру мы выбрали потому, что стоит очень дешево. Как материал, так и сама резка. С другой стороны ничего не мешает (если есть возможность) просто вырезать все те же самые детали из стали. Некоторые мелкие детали сложной формы напечатаны на 3D-принтере.
Для поднятия двигателя в исходное положение использованы две обычные канцелярские резинки. В верхнем положении двигатель сам отключается при помощи микропереключателя.
С обратной стороны мы сделали место для хренения ключа небольшой пенал для сверел. Пазы в нем имеют разную глубину, что делает удобным хранение сверел с разным диаметром.

Буратор. Пенал для хранения сверел

Впрочем, все это проще увидеть на видео:

Детали для сборки

Фанерные детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg можно будет скачать в конце статьи. Достаточно просто найти фирму, которая занимается лазерной резкой материалов и передать им скачанный файл

Сборка

Весь процесс сборки записан на видео:

Если следовать именно такой последовательности действий, то собирать станок будет очень просто.
Вот так вот выглядит полный набор всех комплектующих для сборки:

Комплектующие для сборки сверлильного станка

Помимо них для сборки потребуется простейший ручной инструмент. Отвертки, шестигранные ключи, плоскогубцы, кусачки и т.д.
Перед тем начинать собирать станок желательно обработать напечатанные детали. Удалить возможные наплывы, поддержки, а также пройти все отверстия сверлом соответствующего диаметра. Фанерные детали по линии реза могут пачкать гарью. Их можно также обработать наждачной бумагой.
После того, как все детали подготовлены начать проще с установки линейных подшипников. Они закрадываются внутрь напечатанных деталей и прикручиваются к боковым стенкам:

Установка линейных подшипников

Далее устанавливается ручка с шестерней. Вал вставляется в большое отверстие, на него устанавливается основание ручки и все это стягивается болтом на 8мм. Самой ручкой служит винт на М4.

Установка ручки и шестерни

Теперь можно собрать фанерное основание. Сначала боковые стенки устанавливаются на основание, а затем вставляется вертикальная стенка. В верхней части также есть дополнительная напечатанная деталь, которая задает ширину в верхней части. При закручивании винтов в фанеру не прикладывайте слишком большое усилие.

В столике на переднем отверстии необходимо сделать зенковку, чтобы винт с головой впотай не мешал сверлить плату. С торца также установлена напечатанная крепежная деталь.

Теперь можно приступить к сборке блока двигателя. Он прижимается двумя деталями и четырьмя винтами к подвижному основанию. При его установке необходимо следить, чтобы отверстия для вентиляции оставались открытыми. На основание он закрепляется при помощи хомутов. Сначала вал продевается в подшипник, а затем на нем защелкиваются хомуты. Также установите винт М3х35, который в будущем будет нажимать на микропереключатель.

Сборка блока двигателя

Микропереключатель устанавливается на прорези кнопкой в сторону двигателя. Позже его положение можно будет отклибровать.

Резинки накидываются на нижнюю часть двигателя и продеваются до "рогов". Их натяжение надо отрегулировать так, чтобы двигатель поднимался до самого конца.

Теперь можно припаять все провода. На блоке двигателя и рядом с микропереключателем есть отверстия для хомутов, чтобы закрепить провод. Также этот провод можно провести внутри станка и вывести с обратной стороны. Убедитесь, что припаиваете провода на микропереключателе к нормально замкнутым контактам.

Осталось только поставить пенал для сверел. Верхнюю крышку нужно зажать сильно, а нижнюю закрутить очень слабо, используя для этого гайку с нейлоновой вставкой.

Пенал для сверел

На этом сборка окончена!
Из доработок вы можете проклеить фанерные детали, для увеличения жесткости. Можно также сделать регулятор оборотов двигателя.

Ссылки для скачивания

Также этот сверлильный станок можно приобрести в разобранном виде в нашем магазине.

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!

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!

Содержание / Contents

↑ Внутри CD-привода

Точность подачи не вызывает сомнений — ведь САМ ЛАЗЕР позиционировала! Но для бОльшей надежности (все-таки сверлильная головка потяжелее, чем лазер) нужна была еще одна такая же каретка. К счастью, рядом валялся такой же (или почти) TEAC. С механикой у них, похоже, стандарт. Короче, снимаем с него каретку, устанавливаем рядом с имеющейся, и вот что получилось:

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

В дисководе оказалось два двигателя постоянного тока.
Сначала я снял мотор привода каретки (виден на Рис.1). На валу его напрессована пластмассовая втулка, включающая в себя шестеренку и перфорированный диск. Подключив к контактам 12В, попробовал остановить вал пальцами — чуть кожу не содрал, а мотор так и не остановил. Диаметр втулки в свободном от шестерни месте — чуть больше 3 мм. Можно подогнать под цанговый патрон! Аккуратно спилив шестерню и подгоняя диаметр втулки (прямо на работающем моторе), пытаюсь напрессовать патрон на втулку:

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.

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…

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

Далее — подсветка. Берем следующую деталь:

Вырезаем по красненькому, получаем кронштейн. Особо не описываю, понятно из фото:

Читайте также: