Самостоятельное создание стола для сверлильного станка

Самостоятельное создание стола для сверлильного станка

Координатный стол для сверлильного станка помогает сделать работу агрегата точной, плавно перемещать обрабатываемую деталь в нужное положение, избегать скачков, перекручивания детали. Эффективность работы на станке любого типа значительно увеличивается при использовании координатного столика, особенно сделанного своими руками.

Координатный стол делает сверление быстрее, проще и более точным.Если у человека есть под рукой набор инструментов и материалов, подобное оборудование легко выполнить самостоятельно.

Определение оборудования

Координатный стол – манипулятор, который используется для крепления обрабатываемой заготовки. Существует несколько вариантов исполнения столов станка:

  1. вакуумный метод крепления – используется довольно редко из-за сложности конструкции;
  2. механический тип крепления прост в исполнении, сделать его можно своими руками достаточно быстро;
  3. крепление за счет веса заготовки. При использовании сверлильного станка могут подвергаться обработке заготовки большой массы. За счет своего веса базируемая деталь остается на месте даже при сильном воздействии.

Различают позиционирование с одной, двумя, тремя степенями свободы. Этот момент определяет то, что подача заготовки может проводится по трем разным координатам. При сверловке плоского изделия достаточно передвигать ее всего по одной горизонтальной плоскости.

Можно условно выделить два основных типа:

  1. Больших габаритов. Большой координатный стол создается с учетом того, что на него будет установлено само оборудование, а также заготовка.
  2. Координатный стол небольших габаритных размеров монтируется на станине оборудования.

Существует несколько механизмов управления, при помощи которых координатный стол изменяют свою позицию:

  1. Механический привод встречается довольно часто. Сделать его для сверлильного станка можно и своими руками для налаживания мелкосерийного производства.
  2. Электрический привод устанавливается для сверлильного станка довольно часто. Сделать его своими руками достаточно сложно, так как нужно выдерживать высокую точность при изготовлении. Для автоматического передвижения координатный стол должен иметь собственный источник питания.
  3. Еще отдельной группой можно назвать механизм, который работает от числового программного управления.

Сделать своими руками можно небольшой координатный стол с механическим приводом.

Основание координатного стола своими руками

Основание делают из разных материалов. Можно заготовить чугун, стальной лист, легкие сплавы, в состав которых входит алюминий, дерево, пластик. Преимуществами изделий, рама которых состоит из алюминия, называют:

  • небольшой вес;
  • простой монтаж;
  • маленькую стоимость.

В качестве базовой заготовки может участвовать стальная сварная рама. Но такой механизм не переносит вибрационные нагрузки. Задача мастера – убрать внутреннее напряжение путем термообработки.

Собирают координатный стол своими руками, следуя одной из двух схем:

  • крестовой чертеж – предполагает изготовление универсального приспособления, где удается обрабатывать изделия сложной конструкции (плюс такого устройства – доступ к заготовке с трех сторон);
  • портальная – используют для оборудования, которым высверливает отверстия в листовых деталях.

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:

  1. Чугун. Дорогой, тяжелый материал в эксплуатации оказывается очень хрупким, поэтому при производстве сверлильного станка используется крайне редко.
  2. Сталь. Материал самый высокопрочный и долговечный. Главный его недостаток – это стоимость. Не каждый мастер сможет приобрести его.
  3. 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.

Привод

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

  1. 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.
  2. 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.

Направляющие

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

  1. 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.
  2. 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).

Устройство перемещения

Выбирая устройство перемещения, следует ответить на ряд вопросов:

  1. Какой должна быть скорость обработки.
  2. Какая точность позиционирования допустима при выполнении рабочих операций.
  3. 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.

Читайте также  Как работать нивелиром

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

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.

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.

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.

Оснащение

Существует несколько вариантов конструкции координатного стола, самые распространенные из них — портальная и крестовая. Выбор конструкции обуславливается его назначением и заданными техническими характеристиками.

Крестовая конструкция обеспечивает большую гибкость системы и применяется обычно для обработки деталей со сложной пространственной геометрией, когда необходим доступ к детали с трех сторон. Крестовые системы используются в станках многоосного фрезерования, шлифовки или для трехмерного сканирования объектов, а также для работы в условиях непрерывной подачи заготовки (конвейер).

Координатные столы портального типа применяются в устройствах обработки плоских поверхностей, например, в станках лазерного раскроя, резки или сверления, а также в системах с большой нагрузкой по горизонтальным осям.

Координатный стол может быть оборудован несколькими рабочими органами для одновременной обработки нескольких деталей. Для быстрой комплексной обработки детали установка комплектуется магазином, поворотной или шпиндельной головкой с ручной и автоматической сменой инструмента. Использование поворотного стола для фиксации обрабатываемого элемента значительно расширяет технологические возможности системы.

Координатные столы так же могут оснащаться автоматическими системами смазки, охлаждения, отсоса вредных газов, пыли и стружки, другим необходимым оборудованием.

Подготовка к изготовлению стола

Всевозможные виды таких столов можно найти в строительных магазинах, от самых дешёвых до крупных профессиональных, однако, существуют ситуации, когда приобрести этот товар не представляется возможным. Именно в таких случаях следует изготовить самодельный верстак для такого инструмента.

Прежде всего, в процессе изготовления стола вам нужно учесть несколько важных пунктов:

  • выбор удобного свободного места для установки стола;
  • обязательная установка крепления для стационарного размещения инструмента;
  • размеры обрабатываемых материалов для удачного их размещения;
  • тип и габариты самой торцовочной пилы, которая будет установлена на столе.

Следующим этапом будет анализ и выполнение перечисленных выше пунктов, так как от этого напрямую зависит успешное изготовление стола. После изучения инструкции по сборке стола, подготовки чертежей, а также нужных строительных материалов можно смело начинать основную часть всей работы.

Обеденный стол из обрезков доски

Самодельная мебель хороша тем, что позволяет использовать материалы, которые неизменно накапливаются у бережливых хозяев. Для «производства» этого стола пригодятся разнокалиберные доски и рейки, фанера — лист толщиной в 20 мм, его размеры — 1400х2600 мм.

  1. Сначала собирают каркас. Крепить его саморезами можно потайным способом, если есть сверлильный кондуктор, в ином случае лучше использовать стяжки либо мебельные винты и клей. Для максимальной устойчивости укрепляют поперечные перекладины, затем осевую.
  2. На лист фанеры, служащей основанием для столешницы, наносят разметку каркаса, согласно ей «состыковывают» детали саморезами, их потребуется около 15 штук.
  3. На фанеру прибивают-приклеивают бортики, их толщина должна дублировать этот размер досок для будущей столешницы.
  4. Теперь в эту раму начинают укладывать доски, прибивая каждую из них 4 гвоздями и осторожно утапливая в древесину шляпки. Порядок (рисунок) надо обдумать заранее.
  5. Все неровности устраняют, используя шпатлевку по дереву. После ее высыхания поверхность шлифуют.
  6. Последний этап — обработка морилкой, трехслойное нанесение лака. Каждое из покрытий должно окончательно высохнуть и «пережить» легкую шлифовальную операцию.

Также вы можете сравнить цены на столы:

Тема «как сделать стол своими руками: чертежи, материалы, описания» достаточно популярна. Значит, многие начинающие мастера уже постигли эту науку. Убедиться на опыте в относительной легкости процесса, можно, посмотрев это видео, где автор знакомит зрителей сразу с 4 технологиями: