Координатный стол для сверлильного станка своими руками

Виды и назначение

Столы под сверлильные станки бывают нескольких разных видов, могут изготавливаться из различных материалов и функционировать на отличных между собой принципах. Это простое фиксирующее устройство, с помощью него обрабатываемая деталь закрепляется в необходимом положении.

С помощью стола в процессе обработки деталь способна менять положение и свой угол, манипуляция позволяет выполнять разные виды обработки без снятия или перемещения детали. Способы фиксации оборудования бывают следующие:

с использованием вакуума и перепада давления;
механическими приспособлениями;
деталь удерживается на столике самостоятельно за счет своего большого веса.

Для любителей, собирающихся сделать стол для сверлильного станка своими руками, более всего подходит второй вариант фиксации.

Закрепляемая заготовка в разных установках имеет неодинаковое количество степеней свободы – двумя или тремя. В первом случае она способна передвигаться только по X и Y координатам, во втором добавляется способность перемещения вверх, вниз или по Z координате. Для домашнего использования двух степеней свободы вполне достаточно.

Это интересно: Токарный станок из дрели своими руками – инструкция с чертежами, фото и видео

Средства, расширяющие возможности металлообрабатывающего оборудования

Рабочий стол фрезерного станка движется линейно в 2 или 3 направлениях. Поворотный стол вращает заготовку, поворачивая ее к шпинделю с режущим инструментом, разными гранями и наклоняя под углом. Это позволяет производить несколько операций с одной установки, более точно выдерживать межцентровые размеры, расстояние от выступов и пазов.

Синусный

Синусный стол отличается высокой точностью. Поворачивается с точностью до одной секунды. Устанавливается зубчатых косозубых колес, спиральных канавок благодаря синхронному вращению планшайбы и ее наклона на угол. Для ручного управления имеется грубая и тонкая настройка, по 2 лимба на каждое перемещение.

Для сверлильного станка

Накладные поворотные столы устанавливаются на стол сверлильного станка при радиальном расположении отверстий. Равномерное вращение детали позволяет сверлу делать отверстия на равном расстоянии от центра вращения, исключая постоянные перестановки. Стол с наклоном до 45 градусов предназначен для сверловки под углом к поверхности детали.

Круглый, магнитный

Магнитные электрические катушки возбуждаются при подаче на них тока в несколько раз быстрее обычного механического крепления. Деталь, лежащая на рабочей поверхности, мгновенно притягивается или отпускается. Станочнику не надо крутить винты или ждать, когда они затянутся механически. При этом исключается перетягивание болтов.

Преимущества магнитного стола в быстром закреплении детали без вмятин и деформаций. Минус установки в ограниченном количестве материалов – только углеродистые и легированные стали намагничиваются.

Справка! Цветные сплавы, нержавейку, алюминий и медь невозможно зафиксировать на магнитном столе.

Назначение и виды

По сути, координатный стол – это подвижная металлическая платформа, на поверхности которой крепится обрабатываемая на станке заготовка. Возможны различные способы такой фиксации:

при помощи механических приспособлений;
посредством вакуума;
за счет собственного веса массивных деталей.

Механический двухкоординатный стол, закрепленный в штатных пазах рабочей поверхности сверлильного станка

В зависимости от своих функциональных возможностей координатные столы для сверлильных станков могут обладать двумя или тремя степенями свободы. Так, отдельные модели могут перемещаться только в горизонтальной плоскости (оси X и Y), а более технологичные – совершать еще и вертикальные перемещения (ось Z). Столы первого типа используются при обработке плоских деталей, а устройствами с возможностью вертикального перемещения оснащают сверлильные станки, на которых выполняется обработка деталей со сложной конфигурацией.

На крупных промышленных предприятиях, где производится обработка крупногабаритных деталей, часто используются длинные координатные площадки, на которые благодаря наличию в их конструкции специального установочного каркаса может устанавливаться как обрабатываемая деталь, так и сверлильный оборудование. Большая же часть моделей монтируется на самом станке или на поверхности рабочего верстака.

За передвижение координатного стола могут отвечать различные виды приводов:

механический;
электрический;
оснащенный системой ЧПУ.

Координатный стол с электроприводами

Конструкция

Для выполнения вышеперечисленных функций ручной поворотный стол металлорежущего станка должен состоять из:

Массивного призматического корпуса.
Механизма перемещения (чаще — червячной передачи, конструкция которой обеспечивает точную установку заготовки относительно фрезерной головки станка).
Планшайбы – детали с Т-образными пазами и устройством для точной установки обрабатываемого изделия.

В зависимости от технологического назначения данные узлы могут комплектоваться и иными приспособлениями.

Поворотный стол для металлорежущих станков с ЧПУ дополнительно оснащают сельсинными электродвигателями (иногда – шаговыми), что даёт возможность отрабатывать все перемещения в соответствии с поступающими управляющими командами. Наиболее часто встречаются такие конструкции для выполнения синхронного поворота стола станка с последующим перемещением по одной или нескольким координатам.

Точность отработки управляющих команд, при минимальных потерях мощности сельсинного привода возможна тогда, когда необходимые перемещения выполняются при помощи радиально-аксиальных подшипников. Они нечувствительны к изгибающим моментам и поперечным силам, возникающим во время обработки массивных деталей.

Следует отметить, что отечественная станкоинструментальная промышленность производит гамму рассматриваемых приспособлений разных размеров, но с импортными приводами (японскими или германскими).

Наклонные узлы имеют подобное строение, но дополнительно оснащаются устройствами ручного либо автоматического поворота планшайбы на фиксированный или плавающий угол (в последнем случае станок должен быть оснащён системой ЧПУ).

Используемые материалы и инструменты

Для работы понадобится сварочный аппарат, сверлильный станок, болгарка с дисками, молоток, щетки, уголок. На подготовительном этапе необходимо выбрать материал для основания устройства, механизм управления и направляющие. От грамотного выбора этих составляющих зависит точность будущей работы приспособления, срок эксплуатации, надежность прибора, финансовые затраты на изготовление. Для создания основания подходит один из трех металлов:

чугун;
сталь;
алюминий.

Первый материал в работе используют редко. Причина кроется в его хрупкости, большом весе, недолговечности. Сталь по этим критериям выигрывает, поэтому ее часто применяют в производстве. Единственный ее недостаток – высокая стоимость. Алюминий гораздо доступнее. Его преимуществами являются легкость, мягкость. Но он подходит только для малогабаритных столиков, так как крупные тяжелые детали податливый металл не выдерживает.

Изготовление своими руками пеленального столика и матраса к нему

При изготовлении своими руками координатного стола необходимо продумать, какой тип привода будет иметь устройство. По способу управления манипуляторы подразделяют на три вида: механический, электрический, программного управления. Последний привод при самостоятельном производстве не используют. Электрический аналог дает малую погрешность, но в частных условиях применить его проблематично. Для личного домашнего приспособления более подходящим видом управления является механический. Однако у него есть минус – отсутствие идеальной точности.

Для ручного изготовления подходят рельсовые или цилиндрические направляющие.

ЧугунСтальАлюминийМеханический привод

Электрический

С программным управлением

Использование оборудования

Перед началом эксплуатации координатного основания мастер обязан изучить правила безопасности, особенности оборудования, а также требования к освещению в помещении, где проходит работа.

Приведение столика в действие реализуется основными путями:

механическое передвижение;
использование электрического привода;
установка ЧПУ оборудования.

Первый или второй вариант при его реализации своими руками будет наиболее подходящим.

Отдельно стоит упомянуть о таких вариантах конструкции, как поворотный стол и крестовинный.

Первый способен вращаться вокруг собственной оси и является максимально удобным вариантом, если нужно обрабатывать детали с осевой симметрией, круглые и дискообразные заготовки.

Крестовый стол для сверлильного станка более распространен в повседневном использовании и предоставляет способность перемещать обрабатываемую заготовку в двух направлениях: по X и Y.

Классификация

Поворотные столы классифицируются по разным параметрам:

расположению пазов радиальное и параллельное;
количество осей поворота одна или две перпендикулярные;
габаритам – стандартизированные размеры;
привод вращения планшайбы ручной и автоматический.

Для массового производства применяются приспособления с расширенным функционалом, совмещенные с делительной головкой и сложные конструкции для станков с ЧПУ.

Круглый

Самая простая конструкция поворотного стола. Заготовка вращается вокруг оси, расположенной вертикально.

Приспособление позволяет обрабатывать боковые поверхности, создавать многогранники, снимать фаски и делать пазы и расточку.

Справка! Самая простая конструкция поворотного стола. Можно сделать своими руками в домашних условиях.

Вертикально-наклоняемый

Стол вращается вокруг своей оси и наклоняется на 45⁰ в перпендикулярной плоскости. Используется для фрезеровки сложных рельефов, сверловки и расточки отверстий под углом к основанию. Устройство обеспечивает высокую точность пространственного расположения отверстий.

Применяется на фрезерных и сверлильных станках.

Вертикально-наклоняемый с поворотными дисками

Поворотные диски в комплекте поворотного стола используются как делительная головка. Обычно их 3 шт. с разным соотношением отверстий. Они механически проворачивают заготовку на определенный угол в соответствии с количеством зубьев. Использование приспособлений позволяет нарезать шестерни и зубчатые колеса с прямым и косым зубом.

Горизонтальный

Поверхность планшайбы расположена в плоскости оси Z. Устройство позволяет выполнять круговое фрезерование, обработку уступов, пазов, сверление расточку.

С вакуумным захватом (для агрегатов с ЧПУ)

На станках с ЧПУ для быстрой фиксации и центровки детали применяется пневматика. Крепление затягивается вакуумом при откачке воздуха. Компрессор включается автоматически, согласно программе. При необходимости заготовка быстро меняет свое положение, зажимаясь в патрон шпинделя и наоборот.

Важно!

Пневматикой крепят и заготовки из тонкого листа, алюминия, цветных мягких сплавов, которые деформируются при затягивании болтов.

Полезные рекомендации

Инструкция, описывающая, как сделать своими руками координатный стол, пошагово объясняет процесс. Однако во время работы могут возникать мелкие проблемы. Чтобы избежать их, рекомендуется придерживаться техники безопасности и учитывать советы мастеров. Наиболее важные из них:

если планируется обработка пластика или дерева, то основание манипулятора можно изготовить из алюминия;
при габаритах прибора 35 х 35 см общую длину направляющих желательно подогнать к 30 см;
для защиты приспособления от стружки перед установкой рекомендуется подложить под него кусок фанеры;
при использовании цилиндрических направляющих нет возможности подключения системы подачи смазки, поэтому все детали необходимо смазывать вручную;
при сборке следует учитывать, что подшипник скольжения обеспечивает лучшую точность обработки, а его аналог (подшипник качения) приводит к некоторому люфту.

Изготовление столика для ноутбука с системой охлаждения своими руками

Для проведения сварочных работ требуется соблюдать технику безопасности. Она подразумевает использование специальной одежды, защитной маски (щитка), перчаток из замши или брезента. Помещение, в котором проводят сборку, должно проветриваться или иметь качественную вытяжку. При работах на открытом воздухе необходим навес. Рядом с рабочим местом должны быть приготовлены средства и материалы для тушения возможного возгорания.

Изготовление координатного манипулятора простого типа может освоить мастер, обладающий навыками сварщика. Получить надежное и удобное изделие несложно, если точно соблюдать условия чертежа и алгоритм сборки. Домашний прибор позволяет заниматься мелкосерийным производством металлических, деревянных, пластмассовых деталей. Срок службы такого устройства целиком зависит от качества монтажа и объема проводимых сверлильных и фрезеровочных работ.

Это интересно: Особенности конструкции аргонодуговых сварочных аппаратов

Инструкция по изготовлению

После того как вид материала, тип конструкции выбраны, переходят непосредственно к работе. На первом этапе необходимо составить точный чертеж с указанием размеров всех деталей. Если готовой схемы нет, ее следует разработать самостоятельно. Конечный результат во многом определяется точностью расположения деталей относительно друг друга. Процесс сборки координатного столика с механическим приводом складывается из следующих шагов:

из металлического профиля толщиной 2 мм сваривают главный узел;
проверяют геометрию крестовины и зачищают швы болгаркой;
на сваренном центральном узле собирают блок направляющих (ход равен 94 мм);
внутрь профиля устанавливают гайки размером М10;
на резьбовом стержне (М10) собирают ручку с подшипником;
приваривают основание из уголка, имеющего П-образную конфигурацию;
прикручивают все детали на встроенные гайки;
промазывают техническим маслом подвижные элементы;
устанавливают прибор на станину фрезеровочного станка.

Собирать конструкцию манипулятора следует на абсолютно ровной поверхности.

Производство самодельных вариантов исполнения

При изготовлении следует изначально выбрать материал изготовления:

Чугун – дорогой, тяжелый, хрупкий материал. Его довольно редко используют при производстве сверлильного станка.
Сталь – прочный, твердый, долговечный металл, который также имеет достаточно высокую стоимость. Сталь можно назвать наиболее привлекательным материалом.
Алюминий – легкий, легкоплавкий, но дорогой и мягкий материал. Его достаточно просто использовать при изготовлении любых деталей для станка. Как правило, мини оборудование создается при использовании этого сплава.

Вышеприведенные материалы выбираются для полноценного или мини станка.

Материал для основания

Перед началом создания устройства нужно подумать, какие именно использовать материалы и запчасти. Предварительная подготовка необходима чтобы они могли дать будущему творению следующие характеристики:

Нормальный рабочий вес, чтобы один человек мог без ощутимого труда работать с таким столом.
Простота и универсальность установки. Хорошее изделие обязано подходить под разные типы сверлильного оборудования.
Максимальная экономия средств на изготовлении. Если разработка окажется слишком дорогой, то не проще ли купить уже готовый предмет.

Чаще всего этим требованиям удовлетворяют такие распространенные и экономные варианты:

сталь;
металл;
чугун;
алюминий;
дюраль.

Если стол нужен в основном для сверления мягких материалов (дерево, пластик), то алюминий будет лучшим вариантом. Он предельно легок и обладает достаточной прочностью.

Если же придется работать с металлами, сверлить серьезные детали на относительно большую глубину, то понадобится что-то более прочное – сталь, чугун, железо. Это тяжелые материалы, но и выдерживаемые ими нагрузки впечатляют.

Теперь изготовьте упор

1. Выпилите по указанным размерам заготовки для опоры F, передней накладки G, нижней Н и верхней I деталей упора. Установите в пильный станок пазовый диск толщиной 10 мм и настройте продольный (параллельный) упор для выпиливания шпунтов точно посередине толщины деталей Н и I (рис. 3 и 4). Затем выпилите в этих деталях шпунты глубиной 5 мм и пометьте грани, которые прилегали к упору пильного станка. Выпиливая верхний и нижний шпунты на нижней летали, в обоих случаях направляйте заготовку вдоль упора одной и той же гранью. Теперь, не изменяя настроек, выпилите шпунт в заготовке опоры.

Прижимая детали помеченными гранями к задней стороне накладки G, склейте нижнюю Н и верхнюю I части упора друг с другом, с нижней опорой F и накладкой G. Струбцины должны сжимать склейку в двух направлениях.

2. Приклейте заготовку передней накладки G к заготовке опоры F (рис. 4). Убедитесь, что накладка приклеена к опоре точно под углом 90°. Когда клей высохнет, приклейте нижнюю Н и верхнюю I детали упора (фото В). Прежде чем клей высохнет, вставьте в квадратные отверстия стальные стержни диаметром 10 мм, пропустив их насквозь, чтобы удалить изнутри выдавленные излишки клея.

3. Выпилите на передней стороне накладки G шпунт 19×10 мм для установки направляющего алюминиевого профиля (рис. 4). Затем выпилите пылезащитный фальц 3×3 мм вдоль нижнего ребра накладки.

4. Ровно опилите один конец собранного упора, а затем распилите заготовку на три части (рис. 3), получив упор длиной 572 мм и два расширения-удлинителя по 89 мм. Затем отпилите на удлинителях часть опоры (рис. 4).

5. С помощью гибкого лекала разметьте полукруглые вырезы на верхнем крае упора и заднем крае опоры F (рис. 3). Выпилите вырезы электролобзиком или ленточной пилой и гладко отшлифуйте. Затем просверлите отверстия диаметром 6 мм для винтов, которыми упор крепится к столику, и отверстие для ключа сверлильного патрона в опоре, где указано.

6. Для установки резьбовых втулок в деталь I просверлите отверстия диаметром 11 мм, выходящие в верхнее квадратное отверстие упора (рис. 3 и 4). Нанесите на стенки этих отверстий эпоксидный клей и вставьте резьбовые втулки. Когда клей окончательно затвердеет, с помощью сверла диаметром 10 мм удалите его излишки, которые могли попасть в квадратные отверстия для стальных стержней. Дополнительные советы по установке резьбовых втулок приведены в «Совете мастера».

Совет мастера. Установка резьбовых втулок

В самодельных приспособлениях для мастерской часто используются различные винты для фиксации или регулировки. Чтобы они могли работать в деревянных и фанерных деталях, потребуются резьбовые втулки. Они выпускаются разных размеров (метрические — от М4 до М10). Существуют два основных типа — забивные и ввинчиваемые (футорки), как показано на левом фото внизу.

Используйте ввинчиваемые втулки в мягкой древесине и фанере, где крупные витки внешней резьбы легко сминают окружающую древесину. Просто просверлите отверстие, диаметр которого равен диаметру корпуса втулки-футорки, и вверните в него втулку. В твердой древесине, такой как дуб или клен, или когда втулка должна быть расположена у края детали и может расколоть древесину, просверлите отверстие диаметром чуть больше внешнего диаметра резьбы и вставьте в него втулку с эпоксидным клеем. Чтобы не испачкать клеем внутреннюю резьбу втулки, заклейте ее торец (фото справа вверху).

Забивные втулки с заусенцами на внешней стороне одинаково пригодны и для фанеры, и для твердой и мягкой древесины. Просверлите отверстие, диаметр которого равен диаметру корпуса втулки, и вставьте втулку с помощью струбцины или молотка и деревянного брусочка. В случаях, когда усилие прижимного винта вытягивает втулку из материала (например, винте ручкой-маховичком, фиксирующий стальные стержни удлинителей упора), просверлите отверстие такого диаметра, чтобы его стенок касались только кончики заусенцев, и вставьте в него втулку с эпоксидным клеем.

Преимущества и недостатки самостоятельного изготовления

Координатный стол представляет собой дополнительную конструкцию к фрезерному, сверлильному металло- или деревообрабатывающему станку. Благодаря ему можно увеличить производительность оборудования, снизив трудоемкость процесса обработки деталей. Заготовка просто фиксируется на рабочей поверхности и может плавно перемещаться по заданной траектории.

Самодельные координатные столы имеют достоинства:

небольшие габариты;
простую конструктивную форму;
управляются механическим способом;
используются в кустарном производстве.

Их главное достоинство – экономия денежных средств. Изготовление такой конструкции с нуля обойдется гораздо дешевле, чем покупка заводского манипулятора. Конечно, есть и ряд сложностей при самостоятельном изготовлении. Нужен подходящий чертеж, в соответствии с которым будет задана требуемая траектория движения заготовки. Если чьих-то наработок нет, то придется создавать его самостоятельно, но любая погрешность при черчении схемы даст о себе знать во время работы. Кроме того, стол, сделанный своими руками, подойдет только для мелкого производства, так как простейшие самодельные механизмы изнашиваются гораздо быстрее фабричных.

Для серийного производства деталей и их обработки подойдет только заводская модель координатного стола.

Простая конструктивная форма

Небольшие габариты

Управление механическим способом

Экономия денежных средств

Координатный стол для сверлильного станка: виды, изготовление своими руками

Большое значение при эксплуатации сверлильного оборудования имеют дополнительные приспособления, делающие работу оператора более удобной и эффективной. Так, координатный стол, используемый для оснащения сверлильного станка, значительно повышает производительность устройства и точность выполняемой обработки. Это приспособление можно приобрести в готовом виде или сделать своими руками.

Радиально-сверлильный станок TDR-20 с координатным столом

Механизмы для передачи движения

На простейших моделях серийных сверлильных станков и на оборудовании, которое изготовлено своими руками, устанавливаются преимущественно координатные столы, которые приводятся в действие механическим способом. В том случае, если от сверлильного станка требуются высокая точность и производительность обработки, на нем устанавливают столы, приводимые в движение посредством электрических двигателей.

В приводах координатных столов используют три типа передач:

на основе зубчатых колес и реек;
на основе ременных механизмов;
шарико-винтовые.

Косозубая зубчато-реечная передача обеспечивает точность позиционирования

https://www.youtube.com/watch?v=mtetkDgRNdM

На выбор типа передачи влияет ряд параметров:

скорость, с которой должен перемещаться стол и закрепленная на нем заготовка;
мощность используемого электродвигателя;
требования к точности обработки деталей.

Высокую точность перемещения обеспечивает шарико-винтовая передача, которая также обладает и рядом других достоинств:

очень незначительный люфт;
плавность перемещения;
бесшумность работы;
устойчивость по отношению к значительным нагрузкам.

Шарико-винтовая передача в высокоточном координатном столе

Минусами передачи данного типа являются невозможность обеспечить высокую скорость перемещения стола и значительная стоимость такого механизма.

Чтобы удешевить стоимость изготавливаемого своими руками координатного стола для сверлильного станка, можно оснастить его приводом на основе обычной винтовой передачи. Однако в таком случае необходимо позаботиться о том, чтобы передаточный винтовой механизм как можно чаще смазывался.

Самодельный координатный стол с винтовыми передачами и цилиндрическими направляющими

Бюджетным вариантом также является использование привода перемещения координатного стола, выполненного на базе ременной передачи. Устанавливая такой привод на координатный стол, изготовленный своими руками, следует учитывать минусы его использования:

быстрый износ ремней;
растяжение ремней в процессе эксплуатации;
повышенный риск обрыва ремня при повышенных нагрузках;
невысокая точность.

Точность и высокую скорость перемещения обеспечивают приводы координатного стола, выполненные на базе зубчато-реечной передачи. Между тем, используя такой привод, следует быть готовым к тому, что в элементах его механизма образуется люфт после определенного периода активной эксплуатации.

Направляющие

Направляющие, по которым перемещается координатный стол, являются важным элементом его конструкции, так как от их качества и конструктивных особенностей зависит не только плавность перемещения детали, но и точность ее обработки. Как в серийных моделях, так и в самодельных координатных столах направляющие могут быть рельсового или цилиндрического типа.

Плавность и точность перемещения по направляющим обеспечивают надстроенная каретка и подшипниковые узлы. В тех случаях, когда от координатного стола требуется повышенная точность передвижения, в его направляющих используют подшипники скольжения, так как подшипники качения создают значительный люфт в опорах, хотя и уменьшают силу трения более эффективно.

Устройство подшипникового узла

Направляющие для координатных столов в зависимости от типа каретки бывают:

оснащенными увеличенным фланцем, используемым для крепления конструкции к нижней части стола;
бесфланцевыми, которые крепятся обычным способом.

Направляющая типа «ласточкин хвост»

Подъемный столик для сверлильного станка своими руками

Назначение и виды

при помощи механических приспособлений;
посредством вакуума;
за счет собственного веса массивных деталей.

Механический двухкоординатный стол, закрепленный в штатных пазах рабочей поверхности сверлильного станка

В зависимости от своих функциональных возможностей координатные столы для сверлильных станков могут обладать двумя или тремя степенями свободы.

Так, отдельные модели могут перемещаться только в горизонтальной плоскости (оси X и Y), а более технологичные – совершать еще и вертикальные перемещения (ось Z).

Столы первого типа используются при обработке плоских деталей, а устройствами с возможностью вертикального перемещения оснащают сверлильные станки, на которых выполняется обработка деталей со сложной конфигурацией.

За передвижение координатного стола могут отвечать различные виды приводов:

механический;
электрический;
оснащенный системой ЧПУ.

Координатный стол с электроприводами

Характеристики снования

Столы координатного типа, которыми оснащают сверлильные станки, могут изготавливаться с основаниями, выполненными из различных материалов:

чугуна;
стали;
легких сплавов на основе алюминия.

Столы с основанием из алюминиевой конструкции не рассчитаны на большие нагрузки, поэтому они используются для оснащения сверлильных станков, на которых обрабатываются детали из мягких материалов (дерево, пластик). Достоинствами приспособлений, рама которых выполнена из алюминиевого профиля, являются:

небольшой вес;
простота монтажа;
доступная стоимость.

Стол координатный PROXXON-MICROMOT из высокопрочного алюминиевого сплава для настольного сверлильного станка

Такой стол благодаря простоте его конструкции и доступности материалов изготовления несложно сделать своими руками. Если же нет желания использовать в работе на станке самодельное устройство, можно приобрести готовый комплект для его сборки, которые производят многие компании.

Промышленные координатные столы для сверлильных станков, эксплуатируемые наиболее интенсивно и испытывающие при работе значительные нагрузки, производятся с основаниями из литого чугуна.

Чугунный крестовой стол для промышленного сверлильного станка

Как серийные, так и самодельные столы координатного типа могут быть изготовлены на базе стальных сварных рам, которые демонстрируют высокую надежность.

При изготовлении такой рамы своими руками следует иметь в виду, что сварные соединения плохо переносят вибрационные нагрузки, поэтому в готовой конструкции необходимо по максимуму избавиться от внутренних напряжений.

Это достигается с помощью соответствующей термообработки (отпуск).

Координатные столы в зависимости от их назначения могут быть выполнены по двум конструктивным схемам:

Столами, сделанными по первой схеме, оснащаются универсальные сверлильные станки, на которых обрабатываются детали сложной конфигурации. Конструктивные особенности таких устройств позволяют получить доступ к обрабатываемой заготовке с трех сторон. Столами портального типа оснащаются станки, на которых выполняется сверление отверстий в листовых заготовках.

Портальный 3-х координатный стол с ЧПУ

Направляющие

Устройство подшипникового узла

Направляющие для координатных столов в зависимости от типа каретки бывают:

оснащенными увеличенным фланцем, используемым для крепления конструкции к нижней части стола;
бесфланцевыми, которые крепятся обычным способом.

Стол для сверлильного станка

Хотя сверлильные станки незаменимы в столярных мастерских, столики большинства из них предназначены скорее для работы с металлом. Исправить положение вещей поможет удобный накладной столик с упорами. Он предоставит возможности, которых лишен стандартный чугунный столик станка.

Начните со столика

1. Для основания А выпилите два куска фанеры 12x368x750 мм (мы взяли березовую фанеру, так как она более гладкая и практически не имеет дефектов. Можно также использовать МДФ). Склейте оба куска вместе и зафиксируйте их струбцинами, выровняв края (рис. 1).

2. Из твердого оргалита толщиной 6 мм выпилите верхние боковые В, переднюю С и заднюю D накладки по указанным в «Списке материалов» размерам.

Разметьте вырез радиусом 10 мм на переднем крае детали D (рис. 1). Выпилите вырез и отшлифуйте его края (вырез поможет легко извлекать пластину-вкладыш Е).

Теперь нанесите клей на заднюю сторону накладок из оргалита и приклейте их к фанерной плите-основе
(фото А).
Нанеся клей на нижнюю сторону деталей В, С и D, разместите их на фанерной плите основания А. Для предотвращения сдвига соединяйте детали друг с другом и с основанием малярным скотчем. Затем сожмите склейку с помощью прокладок толщиной 19 мм и прижимных брусков сечением 40×80 мм.

3. Разметьте вырез радиусом 83 мм на заднем крае столика (рис. 1), выпилите его ленточной пилой или электролобзиком и гладко отшлифуйте.

Чтобы определить положение центрального выреза размером 89×89 мм в плите-основании столика, вставьте в патрон сверлильного станка сверло диаметром 3 мм, выровняйте относительно него чугунный столик станка и зафиксируйте его. Положите сверху накладной столик и выровняйте его так, чтобы сверло было нацелено в середину проема для вкладыша Е, образованного деталями В, С и D.

Если чугунный столик выступает за передний край накладного столика, сдвиньте последний вперед, выровняв оба края. Зафиксируйте положение накладного столика струбцинами.

Теперь просверлите сквозное отверстие диаметром 3 мм в фанерной плите-основании столика А. Снимите столик и переверните его. Разметьте вырез 89×89 мм, центрируя его относительно 3-миллиметрового отверстия.

Затем просверлите в углах отверстия диаметром 10 мм и с помощью электролобзика выпилите вырез.

Выбор конструкции

При выборе конструкции нужно определиться с ее размерами. Если на координатный стол будет устанавливаться техника, обрабатывающая деталь, то его габариты должны быть учтены обязательно. Если он нужен для фиксации заготовки, то монтируется на станине сверлильного оборудования, а по ширине и длине составит около 35 х 35 см.

Различают столы и по типу крепления:

При изготовлении координатного стола своими руками конструкция оснащается механическим креплением. Это наиболее простое решение с точки зрения реализации, но оно имеет ряд недостатков. Например, часто приводит к погрешностям при обработке, и есть риск деформации поверхности изделия.
Вакуумный крепеж считается лучшим вариантом. С его помощью обеспечивается точное позиционирование заготовки на горизонтальной плоскости. При подаче воздушной струи в зазор между столешницей и обрабатываемой деталью меняется давление в этой области. Благодаря этому можно более качественно произвести обработку (без механических повреждений изделия).
Крепление под весом заготовки подходит, если при использовании сверлильного станка нужно обработать тяжелые детали. За счет своей массы базируемое изделие остается на том же месте даже при сильном воздействии.

От количества степеней свободы зависит функциональность стола:

Если она одна, то заготовку можно двигать только в одном направлении (это хороший вариант для обработки плоских изделий).
При наличии двух степеней становится возможным перемещение заготовки по X и Y координатам.
Если же их три, то движение детали может осуществляться вверх, вниз и по координате Z.

Если стол изготавливается для домашнего производства и обработки деталей, то использования двух степеней свободы более чем достаточно.

При изготовлении координатного стола своими руками важно определиться, для каких именно целей он будет использоваться. Параметры манипулятора подбираются в соответствии с габаритами, весом и формой будущих заготовок. Для работы с разными деталями из металла и дерева изготавливают сложный многофункциональный механизм. Обычно мастерам на дому хватает возможностей малогабаритного столика с механическим крепежом и двумя степенями свободы.

МеханическоеВакуумное

Крепление под весом заготовки

Поворотный наклоняемый стол фрезерного станка: параметры для оптимального выбора

Главной характеристикой таких систем является амплитуда перемещения. В зависимости от этого показателя приспособления могут устанавливаться даже на сверлильные станки. При этом появляется возможность получения отверстий, ось которых размещена вертикально, под углом 90° к основной плоскости детали. Фиксация при повороте производится с помощью кривошипного механизма, оборудованного фиксирующими защёлками. При наличии делительного диска возможно производство металлорежущих операций одновременно с несколькими заготовками. Планшайба подобных узлов фиксируется в определённом положении при помощи задней бабки.

Технологические характеристики приспособлений, которые следует принимать во внимание при выборе их подходящего исполнения:

Угол поворота, град – до 360°.
Точность наклона, град – не более 0,08.
Форма посадочного отверстия для соединения с основным столом станка – конус Морзе.
Размеры и количество Т-образных пазов (устанавливаются согласно индивидуальному заказу, но обычно составляют 12 мм по ширине, и 6 шт. – по количеству).
Диаметр (для круглых исполнений) выбирается из размерного ряда 160, 250, 400, 630, 1000, 1250, 1600 и 2500 мм. Более крупные узлы изготавливаются по спецзаказам, и под станки определённых моделей, в том числе – и с ЧПУ.

Относительно вариантов с ручным управлением дополнительно устанавливаются требования к червячному механизму – передаточное отношение, точность градуировки лимба и делительной окружности, а также модуль червяка и расстояние между геометрическим центром опорной плоскости и механизмом управления.

Для вертикальных и универсальных поворотных столов станков с ЧПУ предел вертикальной регулировки их относительного положения должен быть 0…90±5°.

Для обеспечения точности поворота используются специальные ограничивающие винты, которые устанавливаются на вертикальных торцах планшайбы. Перемещение производится включением микромуфты, которая при работающей фрезерной головке блокируется.

Поворотные столы обычно имеют механическую систему отсчёта, с применением измерительных лимбов, однако в современных конструкциях применяется цифровая система контроля, с индикацией координат на дисплейном устройстве (применяется на станках, оснащённых ЧПУ).

Поворотный горизонтально-вертикальный стол для станков фрезерной или строгальной группы: параметры для оптимального выбора

Такие узлы предназначены для обработки изделий, которые не нуждаются в частых переустановках. Конструктивно этот вариант является наиболее бюджетным и доступен для установки на любом фрезерном оборудовании, включая и малогабаритное.

На нем возможно производство следующих переходов:

кругового фрезерования;
обработки уступов и площадок с горизонтальными участками;
угловых элементов.

Особенно эффективна установка подобного типа приспособлений для станков, которые не оснащены устройством продольно-поперечного перемещения фрезеруемых изделий, и не оснащены ЧПУ. Перемещение производится шарико-винтовыми парами или реечными передачами (для более массивных исполнений применяются именно реечные приводы).

Параметрами выбора являются:

габаритные размеры конструкции в плане (длина×ширина), мм;
количество Т-образных пазов;
толщина планшайбы;
способ присоединения поворотного стола к опорной поверхности станка (конусами Морзе).

При выборе типа привода учитываются плавность его функционирования, точность фиксации при обработке заготовки, возникающие дополнительные нагрузки на привод, требуемый угол наклона, а также скорость фрезерования/строгания.

Самодельные поворотные столы для фрезерных станков дают возможность повысить точность обработки в условиях домашней мастерской. Они небольшие по размеру (диаметр 100 мм), доступны в сборке и просты в эксплуатации. Для самостоятельной сборки понадобятся:

токарный патрон;
угловой лимб и два диска для его фиксации;
круглая шайба с приваренными «ушами» для основания;
болты.

На столешнице фрезерного станка он крепится с помощью прижимов. Такое устройство поворотного стола упрощает процесс обработки на фрезере небольших деталей.

Имея навыки работы по дереву можно сделать фрезерный стол своими руками. Последовательность действий следующая:

На основе габаритов обрабатываемых заготовок и наличия свободного места в мастерской определить параметры стола.
Сделать столешницу (из МДФ или фанеры толщиной 19…25 мм). Высверлить в поверхности необходимые отверстия и вырезы.
Изготовить основание, достаточное, чтобы разместить фрезер.
Врезать монтажную пластину.
Доработать упоры.

Важно предварительно продумать его конструкцию с учетом индивидуальных потребностей, составить чертеж, точно выполнять разметку и вырезать заготовки.

Материалы и механизмы конструктивных элементов

От материала изделия зависит долговечность конструкции и себестоимость. Следует сразу решить, каким будет стол – стальным, алюминиевым или чугунным. Второй важный шаг – определиться с механизмом управления. Следует также решить, каким должен быть привод – механическим или электрическим. Третий шаг – выбрать направляющие. Это повлияет на точность обработки заготовок.

Основание

Для основы берутся следующие материалы:

Чугун. Дорогой, тяжелый материал в эксплуатации оказывается очень хрупким, поэтому при производстве сверлильного станка используется крайне редко.
Сталь. Материал самый высокопрочный и долговечный. Главный его недостаток – это стоимость. Не каждый мастер сможет приобрести его.
Алюминий. С легким и мягким материалом проще работать. Он не такой дорогой, как сталь. Но для изготовления крупногабаритного стола не подойдет, так как не выдержит тяжелый вес больших заготовок. Для создания мини-оборудования это – идеальный вариант.

Если мастер обрабатывает заготовки из металла, то лучше делать стол из стали или чугуна. Правда, стоит сразу оценить свои затраты: возможно, приобретение готового манипулятора обойдется дешевле, что дорогого железа. Для работы с деревом или пластиком подойдет алюминиевая столешница.

Чугун

СтальАлюминий

Привод

Привод – это механизм управления, с помощью которого координатный стол будет менять свое положение. Он бывает:

Механическим. Его проще всего изготовить своими руками. Он позволяет существенно снизить себестоимость стола. За основу берется обычная винтовая или ременная передача – этого достаточно для налаживания мелкосерийного производства. Механика не способна обеспечить 100 % точность, и это ее однозначный недостаток.
Электрическим. Гарантирует нулевую погрешность при выполнении рабочих операций, однако сделать его своими руками очень сложно. Часто встречается в заводских моделях столов. Если вблизи с рабочим местом нет собственного источника питания, этот вариант не подойдет.

В отдельную категорию координатных столов стоит отнести модели с ЧПУ (числовым программным управлением). Это высокотехнологичное оборудование, которое применяется крупными предприятиями для производства в огромных объемах. Их главные достоинства: хорошая производительность, а также полная или частичная автоматизация процесса. Недостатки: высокая стоимость, для некоторых деталей такой привод не подойдет.

Механический

Электрический

С ЧПУ

Направляющие

Точность обработки заготовки зависит от этих элементов, поэтому их нужно подобрать правильно. Из числа тех, которые можно сделать своими руками, выделяют следующие:

Рельсовые. Направляющие прямоугольной формы считаются конструктивно более совершенными. При их использовании наблюдаются меньшие потери на трение и недопущение серьезных погрешностей. Есть возможность подключения системы подачи смазочных материалов.
Цилиндрические. Применение направляющих округлой формы чревато большим нагревом из-за трения. Для станков так называемой малой категории они подходят, но придется смазывать все механизмы вручную.

Направляющие изготавливают с кареткой и подшипниковыми узлами. Использование подшипников скольжения обеспечит высокую точность обработки детали. Применение опоры вала качения уменьшит трение и продлит срок службы манипулятора.

Подшипник качения может привести к появлению заметного люфта, что снижает точность обработки заготовки.

Каретка – это блок направляющих (узел механизма), который непосредственно по ним перемещается. Она может предусматривать увеличенные размеры фланца, что позволяет крепить ее с нижней стороны стола. Если же его нет вообще, то каретку располагают сверху (резьбовым методом).

Рельсовые направляющие и каретка

Цилиндрические

Устройство перемещения

Выбирая устройство перемещения, следует ответить на ряд вопросов:

Какой должна быть скорость обработки.
Какая точность позиционирования допустима при выполнении рабочих операций.
Насколько производительное оборудование будет использоваться.

Ременное устройство перемещения применяется при изготовлении самодельных координатных столов чаще всего. По стоимости оно обходится выгодно, однако имеет ряд недостатков. Ремень достаточно быстро изнашивается, а также может растянуться в ходе эксплуатации. Кроме того, из-за его проскальзывания снижается точность работы подвижного элемента.

Шарико-винтовая передача – более долговечный и надежный вариант. Несмотря на малые габариты устройства, у него хорошая нагрузочная способность, а перемещение осуществляется равномерно и с большой точностью. Плавный и практически бесшумный ход, а также высокое качество обработки поверхностей – далеко не все преимущества ШВП. Однако у нее есть и некоторые минусы: высокая стоимость и ограничения в скорости вращения винта, если его длина составляет более 150 см.

Зубчато-реечные устройства обеспечивают высокую скорость и точность проводимых работ, выдерживают большие нагрузки, легко поддаются монтажу и надежны в эксплуатации. Погрешность при передаче зубчатой рейки предельно низкая. Если их размер не подошел, то они проходят операцию подгонки.

Ременная передача

Шарико-винтовая

Зубчато-реечная

Достоинства и недостатки самодельной стойки

Выделяют следующие преимущества самодельных приборов:

Самодельный станок очень дешевый.
При конструировании прибора можно применять детали оставшиеся от старой техники.
Найти все чертежи и подробные алгоритмы изготовления можно в свободном доступе.
Можно сделать очень качественную и технологичную модель. У вас есть возможность изготовить действительно качественный прибор.

Однако существуют и недостатки:

Для изготовления деталей потребуется специальное оборудование.
Если направляющая будет плохого качества, то это сильно повлияет на точность сверления.
Очень сложно сделать механизм превосходящий по качеству и функционалу заводской.

Станина направляющей

Станина — одна из самых главных частей станка для дрели. Она может сооружаться из металла или дерева. Толщина и размеры станины зависят от веса конструкции и инструмента. Размер станины также зависит от типа производимых на станке операций:

Размеры 50 на 50 миллиметров используется для сверления.
100 на 50 для осуществления более сложных операций.

К станине крепиться стойка, которая может быть присоединена при помощи винтов, важно понимать что оно должно быть достаточно прочным

Стойка направляющей

Стойка также может изготовлена из дерева или металла. Она состоит из направляющих (рельс для движения инструмента) и зажима для фиксации инструмента на одном уровне. Её изготовление происходит следующим образом:

Зафиксировать стойку на станине.
Прикрепление направляющий к стойке.
Установите каретку, которая должна располагаться на направляющих.

Инструмент может крепиться на стойке при помощи хомутов или специальной колодки

Как сделать станок для дрели своими руками.

Для изготовления станка под дрель нам понадобятся следующие материалы:

Пластиковая бутылка.
Пластиковая крышка.
Сверло.
Канцелярский нож.
Маркер или фломастер для разметки.
Универсальный клей.

Стойка направляющей самодельного приспособления

Пошаговый алгоритм изготовления бытового стола с механическим приводом

Чтобы изготовить координатный стол с самым простым, механическим приводом, необходимо следовать инструкции:

Нужно изготовить центральный узел стола в виде крестовины из металлических профилей 20 х 20 см (толщиной 2 мм). Он должен обеспечивать устойчивость всей конструкции, поэтому все детали свариваются.
На поверхности готовой крестовины собрать каретки с ходом 94 мм.
Профили обработать напильником, после чего в него вставить гайки М10.
На шпильках М10 произвести сборку рукояток с подшипниковым узлом.
Далее следует сварить два П-образных основания из уголка, а затем собрать всю конструкцию на болтах, которые были вкручены в запрессованные ранее гайки.
Все узлы, а также подвижные части протереть смазочным материалом.
Собранный столик нужно прикрепить к станине сверлильного станка.

Чтобы смазанные элементы конструкции были защищены от попадания стружки или других отходов при обработке заготовки, между координатным столом и станком желательно проложить фанеру. Габариты готового манипулятора составят 35 х 35 см, а толщина изделия – 6,5 см. Желательно, чтобы полная длина направляющих была около 30 см.

Изготовить центральный узел стола в виде крестовины

На поверхности готовой крестовины собрать каретки

Профили обработать напильником, вставить гайки

На шпильках произвести сборку рукояток с подшипниковым узлом

Сварить два П-образных основания из уголкаСобрать всю конструкцию

Все узлы, подвижные части протереть смазочным материалом

Прикрепить к станине сверлильного станка