Мини сверлильный станок с помощью 3D-принтера MihaNiko D-BOT

Давно вынашивал идею собрать мини сверлильный станок для моделизма и прочего сверления разнообразной мини-мелочёвки. Но всё время останавливала нехватка некоторых запчастей: каких либо направляющих, кулачкового мини патрона, блока питания. Да и не было чёткого представления схемы станка, который хотелось бы получить на выходе. Тем более, альтернативой мини-станку всегда был обычный шуруповёрт, дремель и комплект кривых рук :-) Недавно обзавёлся собственным 3D-принтером, собственно после этого события решил всё-же собрать станок, вернее частично переложить его сборку на алюминиевые плечи принтера, ибо полностью собирать сверлилку своими руками при наличии принтера, это как-то не правильно. К тому же, в последнее время что-то очень редко требуется сверлить что либо по диагонали, чаще нужна всё-же некоторая перпендикулярность относительно плоскости сверления, поэтому откладывать его сборку больше нельзя :-)





На днях, шляясь по строй-рынку, приобрёл огрызок кругляка из нержавейки диаметром 16мм, который будет служить вертикальными стойками и направляющими станка. А великий и могучий Китай помог найти всё остальное: кулачковый патрон, линейные подшипники, блок питания и регулятор оборотов, правда блок с регулятором всё ещё в пути, но это уже мелочи. В качестве основного электродвигателя станка, решил использовать Б/У-шный моторчик Elma Hartha 1223.3 на 24в, который пылится у меня без дела около 20 лет. Для начала пришлось избавиться от штатного червяка на валу двигателя. Подходящего шестигранника как обычно не оказалось, поэтому пришлось высверливать стопорные винтики (фото ниже).




Снимаем червяк с вала мотора Elma Hartha 1223.3 на 24в

Кругляк 16мм из нержавейки для мини станка

Пилим ручной ножовкой направляющие 16мм

Направляющая из нержавейки в виде единого прута длиной примерно 50 см, поэтому пилим его на две части чтобы получились две вертикальные стойки будущего сверлильного станка. Минут 10-15 махания обычной ручной ножовкой по металлу и на выходе получаем два кругляка одинаковой длины.



Валы из нержавейки 16мм




После подготовки моторчика и направляющих, решил заняться моделированием основных пластиковых деталей станка. Для начала пришлось посидеть около недели в редакторе 3DS Max, чтобы наконец-таки определиться со схемой и моделью будущего мини сверлильного станка и подогнать все размеры пластиковых деталей под направляющие, линейные подшипники и мотор. На фото ниже итоговый вариант того что получилось у меня в редакторе. Сама схема и принцип действия станка позаимствованы с Ютуба, там можно увидеть множество роликов с готовыми станками в работе. Пожалуй единственное отличие тех станков от моего, это то что они собраны на направляющих валах 8мм и соответственно они более миниатюрные и дешёвые. После создания 3D модели мини сверлильного станка можно приступать к печати всех этих пластиковых деталей.



3D модель мини сверлильного станка MihaNiko D-BOT

Принтер не имеет подогреваемого стола поэтому печатать элементы станка буду из пластика PLA. На фото ниже печать приблуды (каретки) которая будет удерживать подшипники LM16UU, ну и к которой будет крепиться сам горизонтальный держатель мотора с хомутом. Заполнение выставлял не более 30-40 процентов, чтобы под конец печати все эти детали не сильно изгибались дугой :-)



Печать держателя подшипников LM16UU

Печатаем сверлилку на 3D принтере

Горизонтальный держатель мотора, она же вилка.



3d печать вилки

Примерный набор деталей для сборки станка (фото ниже).



Пластиковые детали для сборки мини сверлильного станка

После распечатки деталей, приступаем к сборке, но для начала нужно пройтись сверлом по всем отверстиям для винтов, чтобы избавиться от заусенцев и прочих дефектов печати.



Горизонтальный держатель мотора

Каретка и держатель мотора сверлильного станка

С помощью переходной муфты, закрепляем на валу мотора кулачковый патрон, после чего сам мотор стягиваем хомутом на горизонтальном держателе станка (фото ниже). Этот патрон заказывал с Али (в этом магазине), с ним в комплекте так же идёт муфта на вал 5мм и ключи (подробности).



Крепление мотора сверлилки

LM16UU для мини сверлильного станка

Линейные подшипники LM16UU на валах 16мм

Примеряем линейные подшипники LM16UU на направляющие. С помощью наждачной бумаги и трубки подходящего диаметра избавляемся от заусенцев внутри пластиковой каретки, после чего запрессовываем подшипники внутрь.



Запрессовываем подшипники LM16UU в пластиковый держатель

На фото ниже практически собранная вертикальная стойка. По одному, подшипники на валу немного люфтят, не знаю кто виноват, то ли подшипники а-ля Китай, то ли не калиброванный кругляк с Москворецкого рынка. Но в целом всё получилось довольно замечательно, ибо когда все четыре подшипника запрессовал в каретку и одел всё это дело на направляющие, то люфтов практически не стало.



Направляющие для мини сверлильного станка

Вертикальная направляющая стойка из валов 16мм

Шляпки винтов оказались несколько великоваты посадочных мест, поэтому пришлось обточить их на наждаке.



Обтачиваем шляпки винтов на наждаке

Каретка на направляющих сверлильного станка

3D печать сверлильного станка



Печать самой большой и ответственной детали станка, основания, размеры которого примерно 30х15х5см. При моделировании старался по максимуму облегчить подставку, расположив ребра жесткости вручную, но к сожалению это не помогло, под конец печати, углы всё же оторвало от стола и в результате нижняя часть основания получилась слегка изогнутой (лодкой). Видимо надо брать на заметку, что четыре периметра толщиной 0,8мм, это тоже довольно много для печати больших деталей без подогреваемого стола. В будущем надо будет попробовать печатать одним периметром с минимальным заполнением, лишь бы деталь не развалилась при снятии со стола. А в качестве заполнения использовать уже гипс, цемент, бетон, пол, смолу или иной, но не дорогой заливочный материал.



Печать основания станка на принтере MihaNiko D-BOT

Основание мини сверлильного станка из PLA пластика

Стамеской и молотком отсекаем подложку по периметру основания (фото ниже).



Срезаем подложку стамеской

Опять таки наждачкой подготавливаем отверстия под стойки, затем устанавливаем сами направляющие стойки. В начале запрессовались вроде туго, но в последствии, пока мотылял станок из угла в угол, у этих стоек появились покачивания (люфты), пришлось пролить их эпоксидкой.



Запрессовываем направляющие стойки в основание

Установка направляющих 16мм сверлильного станка

Изогнутое пластиковое основание станка

На фото выше видно приподнятые уголки основания, радует хотя бы то что вся эта кривизна только внизу по углам, верхняя же часть горизонтальная и ровная. Чтобы хоть как-то прикрыть этот кривой ужас и выровнять основание подставки, решил распечатать нечто вроде плинтуса (фото ниже).



Кромка для основания станка

С этим плинтусом основание станка теперь смотрится логически завершённым (фото ниже), нежели предыдущий квадратный обрубок. К тому же выровнялось днище и станок теперь не качается как лодка на волнах.



Основание сверлильного станка

Лоток для инструментов станка



Крохотная проблема всех аналогичных мини-станков с монолитным основанием в том, что не всегда есть возможность просверлить крупногабаритную деталь, ибо она тупо не помещается под сверлом станка и его основанием. Если постоянно сверлить печатные платы или какую-либо другую мелочевку то с этим проблем не возникает, но в моделизме могут возникнуть проблемы при сверлении больших деталей. Поэтому чтобы не браться в таких случаях за шуруповёрт, при создание 3D модели сверлильного станка, решил предусмотреть возможность сверления негабаритных деталей прямо сквозь основание станка. Реализовано это в виде небольшого окошка в основании подставки, под которое всегда можно подставить большую деталь и просверлить в ней отверстие. При обычном использовании станка, в этот проем установлен лоток для сверл, ключей и другой разнообразной мелочевки, а также стаканчик в центре для сбора стружки (фото ниже).



Лоток на станке для свёрл и стружки

Печатаем барашки на 3D принтере

Так же распечатал барашки для регулировки мотора по высоте и для ограничителя глубины сверления.



Барашки на 3D принтере

Стопорный винт ограничителя глубины сверления

Рычаг опускания выполнен из фрагмента обычной строительной шпильки М8. На роль ограничителя глубины сверления, приспособил какую-то ось или вал диаметром 5мм из остатков оргтехники (фотки ниже).



Самодельный сверлильный мини станок

Лист нержавеющей стали толщиной 3мм

Рабочая поверхность из нержавейки для сверлильного станка

В качестве рабочей поверхности можно было бы использовать текстолит или оргстекло, но друзья подкинули кусок нержавейки толщиной 3 мм, поэтому решил использовать его, тем более этот лист будет служить хорошим противовесом от заваливания станка на бок. После подгонки общих размеров листа к основанию станка, накерниваем и сверлим отверстие под сверло станка (фото ниже).



Сверлим отверстие в нержавеющей стали

Придаём наждачками гламурный внешний вид нашему листу и устанавливаем его на свое место.



Зачищаем наждачками нержавейку

Лист нержавейки 3мм

Табличка MihaNiko D-BOT

Печаталось всё на принтере MihaNiko D-BOT, поэтому решил и этот станок обозвать аналогичным образом. Тем более на основании станка имеется идеальное место для установки такого шильдика (фото ниже).



Сверлильный станок MihaNiko D-BOT

Пробуем сверлить на самодельном мини станке

Переходим к испытанию сверлильного станка. Моторчик конечно слабоват но со своими мини-задачами справляется изумительно, особенно порадовало то что все отверстия сверлятся перпендикулярно плоскости, теперь нет необходимости постоянно смотреть на сверло с двух сторон, как это обычно происходило с шуруповёртом. В теории этот мотор на 24в, но под боком все блоки только 12, поэтому к ним и подключал во время тестов. Когда с Али всё же приедет блок на 24в, то возможно мощности у сверлилки чуть прибавится.



Тест мини сверлильного станка

Направляющие стойки в основании станка




На фотке выше, самодельная подъёмная пружина каретки, намотанная из обычного кухонного венчика, минус которой в том что она не калёная, и к тому же в сложенном состоянии она занимает очень много полезного места, практически 2,5 см, соответственно на эти 2,5 см сверло не может опуститься ниже. Можно конечно отказаться от одного линейного подшипника и тогда пружина полностью складывалась бы внутри каретки. Но чтобы не провоцировать появление люфтов, решил заменить пружину. В интернет-магазине автозапчастей, заказал кучу разнообразных пружинок стоимостью не дороже 50 руб, чтобы уже по месту определиться с нужным размером и жёсткостью.



Список пружин в интернет-магазине

Посылка с пружинами для станка

Примерно через три дня забрал аж две посылки из пункта самовывоза CDEK, по фото ниже видно что кто-то где-то явно облажался (не буду показывать на себя пальцем), так как одна пара пружин оказалась просто огромной, чуть ли не больше самого станка :-) Даже как-то не ожидал что за 50р можно приобрести новую пружину таких размеров.



Подбор пружин

Новая пружина состоит теперь из пяти-шести витков и в сжатом состоянии занимает теперь раза в три меньше места, чуть меньше 1 см. В прайс-листе она прописана вроде как - пружина рычага переключения передач ВАЗ 1118.



Новая подъёмная пружина станка

Электродвигатель Elma Hartha 1223.3 на 24в

На электродвигателе щёточная крышка слегка выступает, поэтому решил распечатать пластиковую гильзу и одеть её на мотор, чтобы под хомутом станка мотор можно было максимально регулировать по высоте.



Пластиковая втулка из SBS пластика

Крепление мотора сверлильного станка

На фотках ниже практически собранный мини сверлильный станок, осталось дождаться из Китая блок питания и регулятор оборотов. После чего, можно будет окончательно определяться с расположением проводки, регулятора и блока питания. Регулятор конечно хотелось бы установить, но сомневаюсь что при снижении оборотов двигателя будет сохраняться мощность на сверле, ибо этот мотор без редуктора. Поэтому установка регулятора пока под вопросом, заказал пару простеньких, как приедут, испытаем и решим. Общие габариты станка, получились примерно 29х29х14см.



Сверлильный станок MihaNiko D-BOT

Мини сверлильный станок

Ограничитель глубины сверления на станке

Мини сверлильный станок распечатанный на 3D принтере

Сверлильный станок на 3D принтере

Мини сверлильный станок на 3D принтере

Мини сверлильный станок своими руками


Ниже перечислил некоторые комплектующие и расходники купленные к этому станку на Али.

1 - Линейные подшипники LM16UU 4 шт.
2 - Блок питания 24В 1А
3 - Кулачковый патрон 0,3-4мм с переходной муфтой на 5мм
4 - Набор 10шт. мини свёрл из карбида вольфрама 0,1-1,0мм
5 - Набор 10шт. мини свёрл из карбида вольфрама 1,1-2,0мм
6 - Набор 20шт. обычных мини свёрл 0,3-1,6мм


Написать сообщение автору
Автор: Nikolay Golovin - - - - - - - -
08.02.2018












Другие странички сайта







При копировании материалов с сайта, активная обратная ссылка на сайт www.mihaniko.ru обязательна.
Автор: Nikolay Golovin / mh@mihaniko.ru
Мой хостинг-провайдер BeGet.ru
12 04 2012