Наша мастерская

СВЕРЛИМ НА СТОЛЕ

06.02.2013

СВЕРЛИМ НА СТОЛЕБыло время, когда купить в магазине какое-либо приспособление, а тем более металлообрабатывающий станок было затруднительно. И стоил дорого, и побегать по торговым точкам приходилось. Сегодня приобрести такое изделие просто -только плати. Но самодельщики всё равно не переводятся, предлагая всё новые и новые конструкции, сделанные исходя из своих возможностей. С техническим творчеством Фёдора Никитовича Кохтенко наши читатели уже знакомы (см. «М-К» N° 6 - 2012 г.). На этот раз предлагаем более сложную его конструкцию - сверлильный станок, изготовленный в основном из того, что у конструктора имелось под рукой, хотя без токарных и фрезерных работ не обошлось.

Основанием станка (станиной) и рабочим столом служит текстолитовая плита размерами 300x175 мм и толщиной 16 мм. К ней подходящими болтами крепится точёная пятка (кстати, она может быть и сварной), служащая опорой и держателем основной стойки (колонки). Последняя представляет собой стальной цилиндрический стержень диаметром 28 мм и длиной 430 мм. Один её конец обточен на длину 20 мм и на нём нарезана резьба М12. На этот резьбовой шпенёк впоследствии надевается кронштейн ходового винта, который притягивается специальной гайкой (хотя вполне подойдёт и обычная). Кронштейн изготовлен из дюралюминиевого листа толщиной 10 мм. Стальной ходовой винт с трапецеидальной резьбой Тr 16x2 на длине 200 мм взят готовый - такой есть у некоторых струбцин. На его конце насажен маховик, которым и крутят винт. Связанная с ним ходовая гайка поднимает консоли рабочего узла (опускается он под собственной тяжестью при обратном вращении винта), регулируя его положение на стойке в зависимости от высоты обрабатываемой детали. Для «грубого» перемещения рабочего узла по стойке служит установочная втулка, которая подпирает ходовую (матричную) гайку и фиксируется на стойке стопорным винтом М6 с пластмассовой головкой-кнопкой. Чтобы подстраховать от поломки рабочий инструмент, на стойку надета пружина сжатия, амортизирующая рабочий узел в случае его «свободного» непроизвольного падения.
 
Рабочим узлом условно названа часть механизма станка, состоящая из привода и шпиндельной головки, смонтированных на собственных консолях.
 
Приводной механизм состоит из консоли, прикреплённого к ней тремя винтами электродвигателя и насаженного на вал мотора четырёхручьевого блока ведущих шкивов клиноремённой передачи. Консоль может отодвигаться от стойки, тем самым обеспечивая натяжение приводного ремня.
 
Забегая вперёд, отметим, что диаметры шкивов в блоке (как в ведущем, так и в ведомом) - различны, и изменение числа оборотов шпинделя осуществляется перестановкой приводного ремня из одного ручья в другой.
 
Ведущий блок выточен из дюралюминия и закреплён на валу электромотора с помощью штифта-шпонки (деталь названа так потому, что в шкиве выполнено радиальное резьбовое отверстие, а на валу имеется шпоночный паз), роль которого выполняет винт М6 без головки. Приводной клиновой ремень - «нулевого» профиля, соответственно такой же профиль имеют и ручьи блока шкивов.
 
Настольный сверлильный станок
 
Настольный сверлильный станок:
 
1 - рабочий стол-основание (текстолитовая плита s16); 2 - пятка (сталь, круг 80); 3 - основная стойка (сталь, круг 28); 4 - пружина сжатия; 5 - установочная втулка (сталь, круг 45); 6 - стопорный винт (винт М6 с пластмассовой кнопкой-головкой); 7 - ходовой винт; 8 - специальная матричная гайка Тr16х2; 9 - консоль привода (сталь, лист s5); 10 - кронштейн ходового винта (дюралюминий, лист s10); 11 - специальная гайка М12; 12 - маховик ходового винта (пластмасса); 13 - шайбы; 14 - блок ведущих приводных шкивов (дюралюминий, круг 69); 15 - электродвигатель; 16 - блок конденсаторов; 17 - блок ведомых шкивов (дюралюминий, круг 98); 18 - ограничительный стержень возвратной пружины (винт М5 с пластмассовым грибком); 19 - возвратная пружина шпинделя; 20 - разрезной хомут (дюралюминий, круг 76); 21 - шпиндельная головка; 22 - консоль шпиндельной головки (дюралюминий лист s10); 23 - приводной ремень (профиль 0); 24 - выключатель; 25 - сетевой кабель с вилкой; 26 - рычаг подачи инструмента (сталь, лист s4); 27 - съёмная рукоятка рычага (труба d12); 28 - инструментальный патрон № 2; 29 - винт М6 с шайбой
 
14
 
20
 
18
 
22
 
9
 
17
 
2
 
9
 
 
 
Шпиндельная головка - механизм посложнее, поскольку обеспечивает одновременно и вращательное, и поступательное (подачу) движение режущего инструмента (в основном, сверла, но может применяться и концевая фреза, и шлифовальная головка, и другой металлорежущий инструмент). Шпиндельная головка смонтирована на отдельной (собственной) консоли, изготовленной из дюралюминиевого листа толщиной 10 мм, и удерживается на ней посредством хомута (разрезного кольца), выполненного из такого же дюралюминиевого листа, что и консоль.
 
Основой шпиндельной головки служит стальная стационарная втулка, выточенная из «кругляка» диаметром 50 мм. Лучше, конечно, в целях экономии металла, изготовить её из толстостенной трубы того же наружного диаметра и толщиной стенки не менее 11 мм, но найти такую непросто. Наружная поверхность втулки - трёхступенчатая. В стенке нижней, более тонкой ступени выполнено продольное закруглённое отверстие (сквозной паз) шириной 6,2 мм и длиной 60 мм (с закруглениями) под ось рычага подачи инструмента. С противоположной стороны просверлено отверстие М6 под стопорный винт; кстати, через него удобно производить смазку трущихся поверхностей. В верхней части этой втулки внутри имеется проточка под подшипник концевой втулки.
 
Блок шкивов шпиндельной головки подобен ведущему блоку шкивов. Он тоже четырёхручьевой, имеет шкивы различного диаметра и выполнен из дюралюминия. А вот его соединение со шпинделем немного иное. Во-первых, блок шкивов насаживается не на вал (шпиндель), а на концевую переходную втулку. Во-вторых, такое соединение обеспечивает не только зацепление для передачи крутящего момента, как на приводе, но и в определённых пределах не препятствует перемещению шпинделя вверх-вниз. Для этого в блоке шкивов и во втулке выполнено радиальное отверстие М5, а в шпинделе - продольный паз. Соединяются, а точнее взаимно фиксируются, блок и шпиндель, как и на приводе - тоже винтом М5 без головки, но более длинным. К тому же, его конец заточен так, что выполняя роль шпонки, он ещё имеет возможность свободно, но без большого зазора, скользить в пазу.
 
Шпиндельная головка
 
Шпиндельная головка:
 
1 — шпиндель (сталь, круг 12); 2 - ходовая втулка (стальная труба 28x3); 3 - радиальный подшипник качения № 1000900 (2 шт.); 4 - винт М6; 5 - шайбы-прокладки (бронза); 6 — рычаг (сталь, лист s4); 7 — стопор ходовой втулки (специальный винт М6 с рифлёной кнопкой); 8 - низкая гайка М12; 9 - стационарная втулка (сталь, круг 50); 10 - радиальноупорный подшипник; 11 - разрезное стопорное кольцо; 12 - концевая переходная втулка (сталь, круг 20)
 
Шпиндель представляет собой стальной полнотелый стержень. На нижнем его конце выполнен конус Морзе под инструментальный патрон № 16 для свёрл с диаметром хвостовика от 1 до 9 мм, а вблизи конца оставлен ступенчатый буртик для фиксации нижнего подшипника. С другого конца шпиндель почти на треть обточен до диаметра 11 мм и на этом участке прорезан продольный паз сечением 2,5x4 мм (глубина х ширина). В торце шпинделя сделано резьбовое гнездо (глухое отверстие М5) под ограничительный стержень возвратной пружины.
 
Шпиндель установлен на паре подшипников качения в ходовой втулке и зафиксирован низкой (небольшой толщины) гайкой М12 с увеличенной с одной стороны пологой фаской (она обращена в сторону подшипника).
 
Ходовая втулка представляет собой трубу с внутренними проточками на концах под подшипники качения. Снаружи, в её верхней половине, тоже выполнено несколько кольцевых проточек-канавок - для лучшей смазки трущихся поверхностей ходовой и стационарной втулок. Примерно посередине втулки выполнено резьбовое радиальное отверстие под ось-винт рычага. Затем сборка из шпинделя и ходовой втулки помещается в стационарную втулку, предварительно вставленную в предназначенное для неё отверстие в консоли и закреплённую здесь разъёмным хомутом.
 
Ведомый шив и возвратная пружина, внутри пружины видна концевая втулка и верхний конец шпинделя в крайнем верхнем положении
 
Ведомый шив и возвратная пружина, внутри пружины видна концевая втулка и верхний конец шпинделя в крайнем верхнем положении
 
Шпиндель и ходовая втулка в сборе
 
Шпиндель и ходовая втулка в сборе
 
Сверлильная головка в сборе
 
Сверлильная головка в сборе
 
Сверху на шпиндель надевается концевая переходная втулка с насаженным радиально-упорным подшипником, а на неё монтируется ведомый блок шкивов так, чтобы радиальные резьбовые отверстия втулки и блока совпали между собой и с пазом шпинделя. После этого детали взаимно фиксируются между собой винтом-шпонкой.
 
На верхний конец шпинделя надевается возвратная пружина сжатия, в неё вставляется длинный винт М5 со шляпкой-грибком и вворачивается в резьбовое гнездо. Пружину следует подобрать такую, чтобы она уверенно возвращала ходовую втулку в исходное (верхнее) положение, однако не настолько тугую, чтобы рука мастера сильно напрягалась.
 
В завершение на шпиндельную головку на оси из винта М6 с шайбами-прокладками монтируется рычаг с рукояткой управления подачи режущего инструмента, а в стационарную втулку вворачивается стопорный винт М6 с ручкой-кнопкой.
 
Электрическую схему не привожу, так как подбор её деталей (конденсаторов) во многом зависит от марки выбранного электродвигателя. А электромотор на станке уже изрядно устаревший, хотя и вполне работоспособный. На его шильдике, кроме марки ДПА-У1, не сохранилось никаких надписей - с годами стёрлись. Известно лишь то, что двигатель переделан на однофазный из трёхфазного. Поэтому не буду описывать применённые конденсаторы и схему их подключения к обмоткам двигателя.
Н. ВАСИЛЬЕВ




Рекомендуем почитать
  • «ТРЕТЬЯ РУКА»
    В радиолюбительской практике часто приходится собирать временные схемы и паять детали «на прихват» (как говорят сварщики). При этом в одной руке у мастера пинцет, в другой паяльник; деталь же, к которой надо припаять другой элемент или проводник, «крутится» на столе: — нужна «третья рука». Предложений на эту тему предостаточно в научно-популярных технических журналах. Например, в виде двух струбцин, закрепленных на штативе, или резинок, а то и просто небольших тисков.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.