Сверлильный станок для печатных плат своими руками: чертежи, фото, видео

Сверлильный станок для печатных плат относится к категории мини-оборудования специального назначения. При желании такой станок можно сделать своими руками, используя для этого доступные комплектующие. Любой специалист подтвердит, что без использования подобного аппарата трудно обойтись при производстве электротехнических изделий, элементы схем которых монтируются на специальных печатных платах.

Простой мини станок для печатных плат

Общая информация о сверлильных станках

Любой сверлильный станок необходим для того, чтобы обеспечить возможность эффективной и точной обработки деталей, изготовленных из различных материалов. Там, где необходима высокая точность обработки (а это относится и к процессу сверления отверстий), из технологического процесса необходимо максимально исключить ручной труд. Подобные задачи и решает любой сверлильный станок, в том числе и самодельный. Практически не обойтись без станочного оборудования при обработке твердых материалов, для сверления отверстий в которых усилий самого оператора может не хватить.

Конструкция настольного сверлильного станка с ременной передачей (нажмите для увеличения)

Любой станок для сверления – это конструкция, собранная из множества составных частей, которые надежно и точно фиксируются друг относительно друга на несущем элементе. Часть из этих узлов закреплена на несущей конструкции жестко, а некоторые могут перемещаться и фиксироваться в одном или нескольких пространственных положениях.

Пример двигателей, используемых при изготовлении самодельного сверлильного мини-станка

Базовыми функциями любого сверлильного станка, за счет которых и обеспечивается процесс обработки, является вращение и перемещение в вертикальном направлении режущего инструмента – сверла. На многих современных моделях таких станков рабочая головка с режущим инструментом может перемещаться и в горизонтальной плоскости, что позволяет использовать это оборудование для сверления нескольких отверстий без передвижения детали. Кроме того, в современные станки для сверления активно внедряют системы автоматизации, что значительно увеличивает их производительность и повышает точность обработки.

Ниже для примера представлены несколько вариантов конструкции самодельных сверлильных станков для плат. Любая из данных схем может послужить образцом для вашего станка.

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.

Особенности оборудования для сверления отверстий в печатных платах

Станок для сверления печатных плат – это одна из разновидностей сверлильного оборудования, которое, учитывая очень небольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, относится к категории мини-устройств.

Любой радиолюбитель знает, что печатная плата – это основание, на котором монтируются составные элементы электронной или электрической схемы. Изготавливают такие платы из листовых диэлектрических материалов, а их размеры напрямую зависят от того, какое количество элементов схемы на них необходимо разместить. Любая печатная плата вне зависимости от ее размеров решает одновременно две задачи: точное и надежное позиционирование элементов схемы относительно друг друга и обеспечение прохождения между такими элементами электрических сигналов.

В зависимости от назначения и характеристик устройства, для которого создается печатная плата, на ней может размещаться как небольшое, так и огромное количество элементов схемы. Для фиксации каждого из них в плате необходимо просверлить отверстия. К точности расположения таких отверстий относительно друг друга предъявляются очень высокие требования, так как именно от этого фактора зависит, правильно ли будут расположены элементы схемы и сможет ли она вообще работать после сборки.

Сверление отверстий в фольгированном гетинаксе на самодельном станке

Сложность обработки печатных плат состоит еще и в том, что основная часть современных электронных компонентов имеет миниатюрные размеры, поэтому и отверстия для их размещения должны иметь небольшой диаметр. Для формирования таких отверстий используется миниатюрный инструмент (в некоторых случаях даже микро). Понятно, что работать с таким инструментом, используя обычную дрель, не представляется возможным.

Все вышеперечисленные факторы привели к созданию специальных станков для формирования отверстий в печатных платах. Эти устройства отличаются несложной конструкцией, но позволяют значительно повысить производительность такого процесса, а также добиться высокой точности обработки. Используя сверлильный мини-станок, который несложно изготовить и своими руками, можно оперативно и максимально точно сверлить отверстия в печатных платах, предназначенных для комплектации различных электронных и электротехнических изделий.

Сверлильный станок из старого микроскопа

Изготовление станка с использованием асинхронного двигателя

Отсутствие в хозяйстве лишней электрической дрели — это не повод для того, чтобы отказываться от идеи сделать сверлильный станок своими руками. Для привода механизма вращения такого оборудования можно использовать любой электрический двигатель. Такие двигатели, которые раньше были установлены на различной технике, наверняка найдутся в гараже или мастерской любого домашнего умельца.

Лучше всего для изготовления мини сверлильного станка подходят асинхронные двигатели, которыми оснащаются стиральные машины. Если у вас есть такой двигатель, вы можете уверенно применять его для изготовления домашнего сверлильного оборудования. Изготовить сверлильное оборудование с таким двигателем в домашних условиях несколько сложнее, чем с использованием дрели, зато и мощность такого станка будет намного выше.

Учитывая тот факт, что вес асинхронного двигателя больше, чем масса обычной дрели, вам потребуется более мощное основание и стойка для размещения механизма подачи.

Чтобы такой мини сверлильно-присадочный станок меньше вибрировал в процессе работы, необходимо устанавливать двигатель на мощное основание и располагать его как можно ближе к стойке. Но тут важно выдержать правильное расстояние, так как от него зависит удобство монтажа ременной передачи, за счет которой вращение от двигателя будет передаваться на сверлильную головку.

Для того чтобы вы могли изготовить такой станок в домашних условиях, вам понадобятся следующие конструктивные элементы:

• шестерня;
• шестигранник, на который будет надеваться шкив;
• два подшипника;
• трубки в количестве двух штук, одна из которых обязательно должна быть с внутренней резьбой;
• зажимное кольцо, которое должно быть изготовлено из прочной стали.

Шестигранник также соединяется с металлической трубкой, подшипником и зажимным кольцом. Такое соединение должно быть очень надежным, чтобы полученный узел не разрушился в процессе работы.

Сверлильный станок с асинхронным двигателем

Механизм, необходимый для обеспечения подачи инструмента в таком мини станке, должен состоять из трубки, на которой предварительно делаются надпилы, и шестерни. Трубка будет передвигаться за счет соединения своих зубьев с данными надпилами. В эту трубку, высота которой должна соответствовать величине требуемой подачи инструмента, затем впрессовывается ось с шестигранником.

Пример сверлильного станка с асинхронным двигателем

Рассмотрим один из весьма серьезных вариантов самодельного сверлильного станка с асинхронным двигателем, сделанного явно не новичком. Немногие домашние мастера рискнуть взяться за воплощение такого проекта, но если, что называется, приспичит, то нет ничего невозможного.

Непростой в изготовлении самодельный станок с асинхронным двигателем

Вполне очевидно, что изготовить такой станок достаточно сложно, а еще сложнее затем обеспечить точность его работы. Поэтому оптимальным вариантом является использование электрической дрели для изготовления домашнего сверлильного станка.

Напоследок предлагаем посмотреть еще пару видео, в которых мастера демонстрируют свои самодельные сверлильные станки. Эти ролики в очередной раз доказывают, что собрать собственными руками нужное оборудование всегда реально, хоть порой и непросто.

Еще по теме: Как изготовить сверлильный станок из рулевой рейки

Как устроен станок для сверления отверстий в печатных платах

От классического сверлильного оборудования станок для формирования отверстий в печатных платах отличается миниатюрными размерами и некоторыми особенностями своей конструкции. Габариты таких станков (в том числе и самодельных, если для их изготовления правильно подобраны комплектующие и их конструкция оптимизирована) редко превышают 30 см. Естественно, и вес их незначительный – до 5 кг.

Конструкция самодельного сверлильного станка

Если вы собираетесь изготовить сверлильный мини-станок своими руками, вам необходимо подобрать такие комплектующие, как:

• несущая станина;
• стабилизирующая рамка;
• планка, которая будет обеспечивать перемещение рабочей головки;
• амортизирующее устройство;
• ручка для управления перемещением рабочей головки;
• устройство для крепления электродвигателя;
• сам электрический двигатель;
• блок питания;
• цанга и переходные устройства.

Чертежи деталей станка (нажмите для увеличения)

Чертеж консоли станка

Разберемся в том, для чего предназначены все эти узлы и как из них собрать самодельный мини-станок.

Основные узлы

Независимо от сложности, обусловленной необходимостью решения тех или иных технических задач, каждый самодельный сверлильный станок содержит в своей конструкции следующие основные узлы:

• станина;
• электродвигатель;
• патрон для сверла;
• передаточный механизм;
• органы управления и измерительное оборудование.

Основным конструктивным элементом любого станочного оборудования является станина — массивный конструктивный узел, к которому крепятся все остальные детали. Как правило, в качестве станины используют массивную металлическую или деревянную плиту.
Патрон выполняет функцию держателя сверла, которое будет использовано в ходе сверления отверстий различных диаметров.

Электрический двигатель, получающий питание от бытовой сети, предназначен для создания вращающего момента и передачи его патрону через передаточный механизм.

Передаточный механизм позволяет уменьшать или увеличивать скорость вращения патрона при перестановке имеющегося в нем приводного ремня с одной пары шкивов на другую. Шкив для сверлильного станка можно взять от оборудования промышленного изготовления или сделать самостоятельно.

Органы управления — это кнопки включения/выключения электродвигателя, а также рычаг, посредством которого вращающееся сверло заглубляют внутрь обрабатываемой детали.

Измерительное оборудование представляет собой линейку, которая закреплена на вертикально движущейся части станка. При этом точка отсчета расположена на неподвижной части, а движущаяся совместно со сверлом вниз линейка указывает глубину высверливания глухого отверстия.

Конструктивные элементы сверлильного мини-станка

Сверлильные мини-станки, собранные своими руками, могут серьезно отличаться друг от друга: все зависит от того, какие комплектующие и материалы были использованы для их изготовления. Однако как заводские, так и самодельные модели такого оборудования работают по одному принципу и предназначены для выполнения схожих функций.

Сделать станок будет проще, если для сверлильной головы взять салазки от компьютерного дисковода

Несущим элементом конструкции сверлильного станка для печатных плат является станина-основание, которая также обеспечивает устойчивость оборудования в процессе выполнения сверления. Исходя из назначения данного конструктивного элемента, изготавливать станину желательно из металлической рамки, вес которой должен значительно превышать суммарную массу всех остальных узлов оборудования. Если пренебречь этим требованием, вы не сможете обеспечить устойчивость вашего самодельного станка, а значит, не добьетесь требуемой точности сверления.

Роль элемента, на котором крепится сверлильная головка, выполняет переходная стабилизирующая рамка. Ее лучше всего изготовить из металлической рейки или уголков.

Каретка от привода с прикрепленным самодельным уголком под двигатель

Планка и амортизирующее устройство предназначены для обеспечения вертикального перемещения сверлильной головки и ее подпружинивания. В качестве такой планки (ее лучше зафиксировать с амортизатором) можно использовать любую конструкцию (важно только, чтобы она выполняла возложенные на нее функции). В этом случае может пригодиться мощный гидравлический амортизатор. Если же такого амортизатора у вас нет, планку можно изготовить своими руками либо использовать пружинные конструкции, снятые со старой офисной мебели.

Управление вертикальным перемещением сверлильной головки осуществляется при помощи специальной ручки, один конец которой соединяют с корпусом сверлильного мини-станка, его амортизатором или стабилизирующей рамкой.

Крепление рычага

Крепление для двигателя монтируют на стабилизирующей рамке. Конструкция такого устройства, в качестве которого может выступать деревянный брусок, хомут и др., будет зависеть от конфигурации и конструктивных особенностей остальных узлов сверлильного станка для печатных плат. Использование такого крепления обусловлено не только необходимостью его надежной фиксации, но также тем, что вы должны вывести вал электродвигателя на требуемое расстояние от планки перемещения.

Выбор электрического двигателя, которым можно оснастить сверлильный мини-станок, собираемый своими руками, не должен вызвать никаких проблем. В качестве такого приводного агрегата можно использовать электродвигатели от компактной дрели, кассетного магнитофона, дисковода компьютера, принтера и других устройств, которыми вы уже не пользуетесь.

Двигатель от фена

В зависимости от того, какой электрический двигатель вы нашли, подбираются зажимные механизмы для фиксации сверл. Наиболее удобными и универсальными из таких механизмов являются патроны от компактной дрели. Если подходящий патрон найти не удалось, можно использовать и цанговый механизм. Подбирайте параметры зажимного устройства так, чтобы в нем можно было фиксировать очень мелкие сверла (или даже сверла размера «микро»). Для соединения зажимного устройства с валом электродвигателя необходимо использовать переходники, размеры и конструкция которых будут определяться типом выбранного электродвигателя.

Миниатюрный цанговый патрон

В зависимости от того, какой электродвигатель вы установили на свой сверлильный мини-станок, необходимо подобрать блок питания. Обращать внимание при таком выборе следует на то, чтобы характеристики блока питания полностью соответствовали параметрам напряжения и силы тока, на которые рассчитан электродвигатель.

Схема автоматического регулятора оборотов в зависимости от нагрузки для двигателя на 12 В (нажмите для увеличения)

Как быстро сделать токарный стан по дереву

Сделать полноценный токарный стан из электродрели не получится, потому что для мощного оборудования нужен не менее мощный электрический привод. Сделать миниатюрный токарный станок из дрели несложно, и для этого не потребуется много затрат и усилий. В качестве станины, т.е. основы, возьмите верстак, на который будет установлена ваша электрическая дрель. Станок по дереву почти готов, и осталось лишь сделать заднюю опору для закрепления заготовки, и окончить процесс обустройство суппорта. Задняя опора обязательно должна быть подвижной, и по этой причине в станине следует предусматривать обустройство направляющих.

Принцип создания самодельного оборудования подразумевает, что вы выполните следующие действия:

1. До того, как вы прикрепите дрель к верстаку, следует выполнить монтаж проставкок, которыми будет регулироваться расстояние от столешницы до патрона, и именно оно будет характеризовать размер обрабатываемой заготовки. В качестве проставки используйте доски соответствующей длины и ширины, которые будут установлены под электрический инструмент.
2. Для создания задней опоры используйте брусья из древесины, причем в их конструкцию должен быть прикреплен винт с возможность регулировки, и у него должен быть наконечник конусообразной формы.
3. Для изготовления подручника потребуется использовать бруски из дерева, к которым будет прикреплена рейка. Длина последней должна быть равна расстоянию между задней и передней опорой.
4. Предусматривать подключение кнопки для приведения устройства в работу. Для этого предлагаем выводить контакты на новую кнопку или выполнить блокировку штатного нажима в режиме включения, а запускать прибор путем вставки штепсельной вилки в розеточный разъем.

Чертежи для токарного станка из дрели своими руками очень важны

Также при создании станка уделяйте особое внимание фиксированию заготовки из древесины. На передней опоре в роли крепления будет использован трезубец, и его можно даже сделать из старых сверл

Для этого приварите два концевика цилиндрической формы к сверлу, и они должны быть расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Более того, выступы должны быть расположены в один ряд. Чтобы не делать самостоятельно трезубец, можно использовать пику для перфоратора и просто срезать с нее хвостовик. Выступы на насадке требуются для того, чтобы патрон, который движется, приводил заготовку в движение.

Также уделите внимание задней опоре, потому что от того, насколько у вас качественный второй фиксатор, будет зависеть безопасность применения установки. В качестве опоры сзади подойдет патрон от дрели/шуруповерта, в который нужно вставить и закрепить насадку конической формы

Использовать в конструкции задней опоры трезубец не стоит, потому что она нужна лишь для фиксации материала.

Порядок сборки самодельного устройства

Как показывает практика, осуществлять сборку самодельного станка для сверления отверстий в печатных платах удобнее всего в определенной последовательности. Действовать надо в соответствии со следующим алгоритмом.

• Выполняется монтаж станины, и к ее нижней стороне крепятся ножки, если они предусмотрены в конструкции.
• К собранной станине крепятся планка перемещения и рамка держателя, на которой будет смонтирована сверлильная головка.
• Рамку держателя соединяют с амортизатором, также фиксируемым на станине оборудования.
• Устанавливается ручка управления перемещением сверлильной головки, соединяемая с амортизатором или рамкой держателя.
• Монтируется электродвигатель, положение которого тщательно регулируется.
• К валу приводного электродвигателя посредством переходников крепится цанга или универсальный патрон от дрели.
• Выполняется монтаж блока питания, соединяемого с электродвигателем посредством электрических проводов.
• В патрон устанавливается сверло и надежно фиксируется в нем.
• Собранный самодельный станок тестируют, пробуя просверлить с его помощью отверстие в листовом диэлектрике.

Для того чтобы ваш самодельный сверлильный мини-станок можно было всегда разобрать и доработать, для соединения его конструктивных элементов лучше всего использовать болты и гайки.

При желании изготовить своими руками мини-оборудование для получения отверстий в печатных платах всегда можно воспользоваться чертежами и советами тех, кто уже является обладателем такого станка и активно работает на нем в своей домашней мастерской.

Бюджетный вариант – делаем станок из дрели за 300 рублей

А это необычный способ, и потратить нужно будет около 300 рублей. Так вы получите приспособление, которое сверлит под любым углом, от 45 до 90 градусов.

Итак, рассмотрим особенности такого устройства:

1. Угол наклона. Для того, чтобы наклонять приспособление на требуемый угол сверления, будет достаточно раскрутить два зеленых рычажка сверху и по шкале выставить требуемый градус.
2. Ограничение сверления. Если вы закрутите ручки ограничения на требуемой высоте, то можно будет ограничивать глубину, на которую сможет войти сверло.
3. Фиксация. Приспособление можно зафиксировать в абсолютно любом положении на вертикальной плоскости. К примеру, это очень удобно, если меняешь сверла, чтобы дрель не опускалась вниз.
4. Фиксирование на поверхности стола. Если можно зафиксировать подошву устройства на четыре самореза, к примеру, к столу, обязательно пользуйтесь такой возможностью. Такая функция будет очень удобной, если требуется просверлить много однотипных деталей.
5. Подошва. Снизу есть углубление с шириной в 6 см, чтобы было удобнее устанавливать приспособление. В верхней части подошвы есть фаска с углом в 45 градусов с обеих сторон, и можно потребоваться сверление отверстия в ребре бруса квадратной формы.

В работе такое устройство простое и удобное. Это здорово поможет облегчить работы в мастерской, и при этом стоит сущие копейки.