Самодельные сверлильные станки для печатных плат

Регулятор скорости вращения мотора

Для управления скоростью вращения 12 вольтового DC мотора, на основе которого построен миниатюрный сверлильный станок, был приобретен этот PWM модуль. Его стоимость на Aliexpress составила 108 руб без учета стоимости доставки осенью 2020 года.

Характеристики модуля:

• Рабочее напряжение: DC6V-DC28V
• Управление мощностью: 0,01-80 Вт
• Максимальный ток: 3A
• Ток покоя: 0,01a (в режиме ожидания)
• Рабочий цикл ШИМ: 0%-100%
• Частота ШИМ: 15 кГц
• Размер платы: 32 мм * 50 мм * 15 мм

Во время работы на модуле светится SMD светодиод красного цвета, который меняет яркость свечения в соответствии с выбранным режимом мощности.

В основе схемы модуля находятся чипы и микросхемы:

• LR8726 (IOR) — 30V, HEXFET Power MOSFET.
• S10 45 GKIKG412 (ST) — Возможно, что это Schottky Barrier Rectifier (выпрямитель тока) 45V 5A .
• NE555 — универсальный таймер — микросхема для генерации одиночных и повторяющихся импульсов.

Поверх элементов с корпусом TO252 был установлен небольшой радиатор, но термоинтерфейс в виде термопасты отсутствовал. Кроме того, поверхность радиатора была недостаточно гладкой.

Эти недочеты были легко устранены — радиатор отшлифован и нанесена термопаста КПТ-8. Однако в более новых ревизиях этих модулей такой радиатор отсутствует, и в описаниях на страницах продавцов указано, что устройство может спокойно работать и так.

15 Декабря 2020. Дополнения 7 Февраля 2020.

GTXpert

Двухшпиндельный станок

Для растачивания с обеих сторон отверстия и обтачивания торцов в деталях применяется двухшпиндельный станок. Но существует несколько нюансов в данном оборудовании, с которыми стоит познакомиться:

1. Вертикальный двухшпиндельный станок для глубокого сверления модели ОС-402А имеет ступенчатый и автоматический цикл сверления.
2. Для повышения собственной производительности разработан карусельно-фрезерный двухшпиндельный агрегат.
3. Конструкция двухшпиндельного станка для притирки арматуры проектировалась и изготавливалась на предприятии Ленэнерго.
4. Для навертывания двух резьбовых деталей одновременно с обоих концов валика на другом производстве изготавливался двухшпиндельный агрегат с механическим приводом со шпинделем в горизонтальном исполнении.
5. Трехшпиндельный аппарат типа С — 13 и агрегат типа С — 12 имеют схожесть в технической характеристике и конструкции. Но существует и разница между машинами, где стол у двухшпиндельного станка имеет меньшую длину.
6. С одним или двумя шпинделями существуют плоскошлифовальные машины с круглым столом. Разница в том, что двухшпиндельный аппарат один шпиндель используется для предварительного шлифования, а другой используется для окончательного.
7. Приспособления для накатывания стержня и галтелей у валов имеют большой спрос у населения. Лишь в некоторых случаях можно рассчитывать на одновременную накатку двух валов с их стороны для двухшпиндельного станка, так же установка специального клапана присутствует на станке.
8. Специализированный станок имеет ручное управление и благодаря модели 4723Д — механический привод. Так же машина используется для многопозиционной обработки многих деталей. В его комплект входят следующие: станок, машинный генератор униполярных импульсов, высокочастотный электронно-полупроводниковый генератор. В отличие от данной модели двухшпиндельный станок усилен Г – образной траверсой.

Стоит заметить, что каждый двухшпиндельный агрегат представляет собой самое мощное оборудование для любого цеха, которым стоит воспользоваться любому мастеру.

Мини электродрель своими руками – очень просто и быстро

И вновь, Всем доброго дня, Уважаемые энтузиасты самодельных устройств, инструментов и других механизмов.

Сегодня с удовольствием хочу поделиться с Вами, простым способом изготовления несложного, бюджетного варианта изготовления мини электродрели. Затем с Вами рассмотрим, выявленные плюсы и минусы, получившегося изделия. Мини дрель получила широкое распространение и применяется для выполнения невероятно большого объема задач в домашних условиях, гараже, на даче или ремонте. Мини дрель применяется для самых различных мелких работ. В частности, используется для сверления электрических печатных плат, обычная электрическая дрель для таких работ совершенно не годится. Мини дрель, оснащенная специальными насадками, вполне может применяться в роли гравера, либо шлифовальной машинки или фрезера. Для использования ее в данном качестве используются специальные насадки с шероховатой рабочей поверхностью. В процессе работы насадка обрабатывает деталь либо наносит необходимый рисунок на обрабатываемое изделие. Разумеется, толстое железо мини дрель не осилит, но отверстие в металлическом листе толщиной до одного миллиметра, просверлить силенок вполне хватит. Вариантов изготовления мини-дрели собственными руками, невообразимое множество. Все укладывается в ваш полет воображения, фантазии и сдерживается исключительно имеющимеся в наличии у вас комплектующими для изготовления дрели. Так что ваши фантазии ограничиваются только вашими закромами запчастей. Сердцем любой мини дрели служит небольшой, но достаточно мощный электро двигатель. Так же для изготовления нашей мини дрели потребуется цанговый патрон (цанговый патрон – это разновидность сверлильных патронов. Они удерживают сверло в дрели во время процесса сверления. От качества цангового патрона и соответственно крепления сверла к электродвигателю зависит качество выполняемой работы электро дрели. Поэтому к выбору цангового патрона следует подойти со всей ответственностью), качественно цанговый патрон изготовить своими силами в домашних условиях довольно проблематично, так, что его лучше приобрести в магазине . Стандартные патроны (с цангами под сверла диаметром от 0,5 до 3,2 миллиметра) можно найти в любом интернет магазине по доступной цене, цена варьируется от 100 до 150 российских рублей

Немаловажной деталью мини дрели, где размещаются и крепятся все комплектующие является корпус. Вариантов множество, в нашем случае используется трубка из фановой трубы, внутренний диаметр которой, как нельзя лучше совпал с наружным диаметром электро двигателя

При фиксации в корпусе двигатель встал практически без зазоров. Соединительные электрические провода – подбираются исходя из мощности дрели, но в связи с тем, что мы используем электродвигатель с невысоким потреблением мощности, подбираем электрические изолированные провода небольшого сечения. Для качественной пайки электрической схемы нам будут нужны кислота для пайки и оловянные прутки, паяльник или соединительные разъемы. Мини дрель самостоятельно может собрать практически любой начинающий самодельщик энтузиаст. Дело за желанием и усидчивостью. Как всегда о соблюдении техники безопасности, при работе с инструментами повышенной опасности. Работайте аккуратно. Соблюдая все правила техники безопасности. Не пробуйте электричество языком на вкус, не суйте пальцы куда собака не сует свой хвост. Перед любым действием, включайте мозг. И тогда, поверьте на слово, у каждого члена вашей дружной семьи, включая собачку, будет по собственной мини дрели.

Детали для сборки

1. Двигатель с патроном и цангой. С одной стороны кулачковый патрон это очень удобно, но с другой он гораздо массивнее цангового зажима, то есть часто подвержен биениям и очень часто их приходится дополнительно балансировать.
2. Фанерные детали. Ссылку на файлы для лазерной резки в формате dwg (подготовлено в NanoCAD) можно будет скачать в конце статьи. Достаточно просто найти фирму, которая занимается лазерной резкой материалов и передать им скачанный файл. Отмечу отдельно то, что толщина фанеры может меняться от случая к случаю. Мне попадаются листы которые немного тоньше 5мм, поэтому пазы я делал по 4,8мм.
3. Напечатанные на 3D-принтере детали. Ссылку на файлы для печати деталей в stl-формате можно будет также найти в конце статьи
4. Полированные валы диаметром 8мм и длиной 75мм — 2шт. Вот ссылка на продавца с самой низкой ценой за 1м, которую я видел
5. Линейные подшипники на 8мм LM8UU — 2шт
6. Микропереключатель KMSW-14
7. Винт М2х16 — 2шт
8. Винт М3х40 в/ш — 5шт
9. Винт М3х35 шлиц — 1шт
10. Винт М3х30 в/ш — 8шт
11. Винт М3х30 в/ш с головкой впотай — 1шт
12. Винт М3х20 в/ш — 2шт
13. Винт М3х14 в/ш — 11шт
14. Винт М4х60 шлиц — 1шт
15. Болт М8х80 — 1шт
16. Гайка М2 — 2шт
17. Гайка М3 квадратная — 11шт
18. Гайка М3 — 13шт
19. Гайка М3 с нейлоновым кольцом — 1шт
20. Гайка М4 — 2шт
21. Гайка М4 квадратная — 1шт
22. Гайка М8 — 1шт
23. Шайба М2 — 4шт
24. Шайба М3 — 10шт
25. Шайба М3 увеличенная — 26шт
26. Шайба М3 гроверная — 17шт
27. Шайба М4 — 2шт
28. Шайба М8 — 2шт
29. Шайба М8 гроверная — 1шт
30. Набор монтажных проводов
31. Набор термоусадочных трубок
32. Хомуты 2.5 х 50мм — 6шт

2 Конструкция станка

Конструкция мини-станка для обработки печатных плат имеет довольно простую схему. По сути, этот станок мало чем отличается от стандартных сверлильных моделей, только он намного меньше и имеет несколько нюансов. Практически всегда мы рассматриваем настольный сверлильный мини-агрегат, так как он будет иметь размеры, что редко превышают отметку в 30 см.

Если рассматривать самодельный образец, то он может быть чуть больше, но только за счет того, что человек, который собирал его своими руками, просто не смог оптимизировать конструкцию должным образом. Такое бывает, если под руками попросту не находится подходящих деталей.

Опишем сейчас непосредственно конструкцию станка, а также детали, из которых его надо изготовить. В качестве основных составляющих при сборке мини-устройства для сверления плат используют:

• станину;
• переходную стабилизирующую рамку;
• планку для перемещения;
• амортизатор;
• ручку для манипуляций с высотой;
• крепление для движка;
• движок;
• блок питания;
• цангу и переходники.

Так выглядит готовый самодельный сверлильный станок для печатных плат

Итак, список используемого оборудования достаточно объемный, но на самом деле ничего сложного здесь нет.

2.1 Разбор конкретных деталей

Обратимся теперь к конкретным деталям, что уже были названы выше, а также дадим рекомендации по их подбору.

Для начала отметим, что мы сейчас описываем самодельный станок, который по сути можно собрать из подручных средств. Конструкция заводских образцов отличается от описанной нами только применением специализированных материалов и деталей, которые в домашних условиях создать практически невозможно. Придется покупать.

Станину желательно делать из тяжелой металлической рамки. Вес ее должен быть больше, чем вес всей остальной конструкции. Причем расхождение может быть довольно внушительным. Только так вы добьетесь стабильности агрегата во время работы. Особенно это касается моделей, что собираются своими руками.

И не стоит обманываться, когда видите приставку мини. Мини-станок – это такой же станок, и он все так же требует качественной стабилизации. Под станину часто прикручивают ножки или что-то подобное, чтобы дополнительно зафиксировать ее положение.

Самодельный сверлильный станок со стабилизационной рамкой

Стабилизирующая рамка является креплением для всего механизма. Ее делают из рейки, уголка или чего-то подобного. Предпочтительно использовать деталь. Планка для перемещения может быть самой разнообразной конструкции и часто совмещается с амортизатором. Иногда, амортизатор и сам является планкой для перемещения.

Эти две детали выполняют функции вертикального смещения станка во время работы. Благодаря им, станок можно быстро и без лишних усилий эксплуатировать.

Ручка для манипуляций крепится непосредственно к корпусу станка, амортизатору или стабилизирующей рейке. С ее помощью можно осуществлять давление на конструкцию, опуская и поднимая ее по своему желанию.

К стабилизирующей рамке уже прикрепляют планку для двигателя. Это может быть даже обычный деревянный брусок. Его задача – вывод движка на нужное расстояние и его надежная фиксация.

Движок монтируют на крепление. В качестве движка тоже можно пользоваться огромным количеством деталей. Начиная от дрели, и заканчивая движками, что сняты с принтеров, дисководов и другой офисной техники.

Сверла для сверления отверстий в печатных платах

К движку цепляют цанги и переходники, которые будут основание для крепления сверла. Тут уже можно дать только общие рекомендации, так как переходники всегда подбираются индивидуально. Влияние на их выбор окажет вал двигателя, его мощность, тип используемого сверла и т.д.

Блок питания для мини-станка подбирается такой, чтобы он мог обеспечивать движок нужным напряжением в достаточных количествах.

2.2 Технология сборки станка

Теперь обратимся к общему алгоритму, по которому ведется сборка агрегата для сверления печатных плат своими руками.

Этапы работы:

1. Монтируем станину, крепим к ней ножки.
2. Устанавливаем рамку держателя основной конструкции на станину.
3. Крепим к рамке механизм перемещения и амортизатор.
4. Монтируем крепление для движка, как правило, оно фиксируется на рамку перемещения.
5. Устанавливаем ручку на крепление для двигателя.
6. Устанавливаем движок и регулируем его положение.
7. Прикручиваем к нему цангу и переходники.
8. Монтируем блок питания, подключаем его к движку и сети.
9. Подбираем и фиксируем сверло.
10. Тестируем работу механизма.

Все соединения и их тип можете подбирать по своему усмотрению. Однако рекомендуется использовать болты и гайки, чтобы иметь возможность в нужный момент разобрать конструкцию, заменить ее составляющие или улучшить всю схему действия станка.

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.

1. Чертежи механизмов:
2. Чертеж подъемно-спускового механизма.
3. Чтобы вас не запутать, подъемно-спусковой и рычажные механизмы начертил отдельно
4. Вот что получится если совместить два верхних рисунка
5. 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.

Конструкция

На первый взгляд схема кажется сложной, однако, это не так. По сути, мини станок не сильно отличается от классического, он меньшего размера с некоторыми нюансами в схеме компоновки конструкции.

Так как данное оборудование обладает не большими размерами, его стоит рассматривать как настольное.Самодельный вариант оборудования обычно слегка больше, чем покупной, из-за того что при сборке своими руками не всегда есть возможность оптимизировать конструкцию подобрав малогабаритные комплектующие. Но и в таком случае самодельный станок будет иметь малые габариты и вес не более 5 кг.

Видео по сборке

Элементы сверлильного станка

Чтобы собрать мини устройство своими руками, вам потребуется следующее:

1. Станина;
2. Переходная стабилизирующая рамка;
3. Планка для перемещения;
4. Амортизатор;
5. Ручка-регулятор высоты;
6. Крепление для двигателя;
7. Двигатель;
8. Цанга (или патрон);
9. Переходники.

Стоит отметить, что мы описываем самодельный мини сверлильный станок, собираемый из подручных средств своими руками. Заводская конструкция отличается использованием специализированных узлов, которые изготовить собственноручно практически невозможно.Основой сверлильного мини агрегата, как и любого другого, является станина. Она выполняет функцию основания, на которой будут держаться все узлы. Станиной может являться подручное устройство, например: скелет микроскопа; стойка для проведения линейных измерений цифровым индикатором.

А можно изготовить самому, например легкую деревянную станину – соединив дощечки саморезами, либо же тяжелую и устойчивую – приварив стальной профиль к металлическому листу. Лучше когда вес станины выше основного веса остальных узлов, это позволяет повысить устойчивость агрегата и снижает его вибрацию во время работы.

Двигатели для сверлильных станков для печатных плат

Еще одна интересная схема на основе запчастей от CD-ROM и фена с автоматической регулировкой частоты вращения двигателя в зависимости от нагрузки.

Самодельная станина

При изготовлении стальной станины своими руками, под нее можно прикрутить ножки, для фиксации её положения.Стабилизирующую рамку можно изготовить, например, из рейки или уголка, при этом лучше применять сталь.Вид планки для перемещения можно подобрать любой, наиболее удобный, при этом лучше совместить её с амортизатором. В некоторых случаях, амортизатор может сам быть такой планкой. Функции этих деталей заключаются в вертикальном смещении оборудования во время работы.Амортизатор можно изготовить самому или снять с офисной мебели раздвижные рейки, либо прибрести в магазине.Ручка-регулятор высоты устанавливается на корпус, стабилизирующую рейку или амортизатор.Крепление для двигателя устанавливают к стабилизирующей рамке, ею может быть, например, простой деревянный брусок. Она нужна для вывода двигателя на нужное расстояние и его надежной фиксации.Затем двигатель устанавливают непосредственно на крепление.К двигателю непосредственно присоединяют патрон или цанги, к которым крепятся переходники, используемые для установки сверл. Переходники подбираются индивидуально, в зависимости от вала двигателя, его мощности, типа сверл и т.п.В заключении можно сказать, что собранный сверлильный мини станок, можно постоянно дорабатывать в ходе эксплуатации. Например, можно наклеить на патрон светодиодную ленту, для подсветки просверливаемых образцов.

Перечень компонентов

Вот полный список всего, что потребуется для сборки:

1. Печатная плата (ссылка на файлы для изготовления в конце статьи)
2. U1 — MC34063AD, импульсный стабилизатор, SOIC-8
3. U2 — LM358, операционный усилитель, SOIC-8
4. U3 — L78L09, стабилизатор, SOT-89
5. D1,D3 — SS14, диод Шоттки, SMA — 2шт
6. D2 — LL4148, диод выпрямительный, MiniMELF
7. C1 — конденсатор, 10мкФ, 50В, 1210
8. C2 — конденсатор, 3.3нФ, 1206
9. C3,C4 — конденсатор, 4.7мкФ, 1206 — 2шт
10. C5 — конденсатор, 22мкФ, 1206
11. R1-R3,R7,R9,R11 — резистор 1 Ом, 1206 — 6шт
12. R4,R10 — резистор 22кОм, 1206 — 2шт
13. R5 — резистор 1кОм, 1206
14. R6 — резистор 10-27кОм, 1206. Сопротивление зависит от номинального напряжения используемого двигателя. 12В — 10кОм, 24В — 18кОм, 27В — 22кОм, 36В — 27кОм
15. R8 — резистор 390 Ом, 1206
16. RV1,RV2 — резистор подстрочный, 15кОм, типа 3224W-1-153 — 2шт
17. XS1 — клемма, 2 конт, шаг 3,81мм

Также мы сделали на 3D-принтере кольцо-ограничитель, для удобной установки на двигатель. Ссылка для скачивания STL-файла для скачивания в конце статьи.