DIY vyvrtávačka

V moderných maloobchodných predajniach si môžete kúpiť súradnicový vyvrtávač na spracovanie a vytváranie otvorov s presným umiestnením do obdĺžnikového súradnicového systému osí, ľahké frézovanie, vŕtanie, označovanie a presné meranie lineárnych rozmerov, najmä vzdialeností od stredu k stredu. Na spracovanie šikmých otvorov a otvorov, ktoré sú uvedené v polárnom súradnicovom systéme, si môžete k zariadeniu kúpiť otočné stoly. Ceny zariadení na vŕtanie vrtákov však „hryzú“, takže sa môžete vždy pokúsiť zostaviť zariadenie vlastnými rukami, pretože ste sa predtým oboznámili s dizajnom a princípom činnosti zariadenia.

Obsah:

Konštrukcia vyvrtávačky

Vyvrtávače sú obzvlášť pevné a starostlivo vyvažujú rýchlo rotujúce diely a diely, aby sa znížili vibrácie a hladký prenos pohybov. Stroje vyžadujú špeciálne podmienky použitia, preto je zvykom ich inštalovať v izolovaných tepelne konštantných miestnostiach, kde je teplota neustále udržiavaná na úrovni 20 stupňov nad nulou ± 1 stupeň Celzia.

Hlavnými časťami jednostĺpcových vyvrtávacích strojov sú posteľ, vyvrtávacia hlava, stojan, stôl so šmýkačkou. Dvojstĺpové vyvrtávačky majú stĺpiky, lôžko, vyvrtávacie hlavy, pracovný stôl a traverzu. Rezný nástroj a výrobky na vyvrtávači sa vzájomne pohybujú v obdĺžnikových a polárnych súradniciach.

Posteľ je základňou stroja. Má dve ploché a jedno vedenie v tvare T, pozdĺž ktorého sa posúva. Na posteli je umiestnený ovládací panel a mechanizmus súradníc. Zadná časť postele slúži ako nosná konštrukcia pre stojan. Na stojan sú umiestnené tieto prvky: prevodovka, vodiaci blok a kryt prevodovky klinového remeňa.

Hlava vretena obsahuje objímku s vretenom. Spúšťanie a zdvíhanie hlavy vretena prebieha otáčaním ručného kolesa. Pracovný stôl je určený na inštaláciu obrobku, ktorý sa má na ňom spracovať, a jeho pohyb v smere osi X, čo sa robí vtedy, keď sa stôl pohybuje pozdĺž pozdĺžnych vodítok. Posúvač slúži na pohyb stola a na ňom inštalovaného obrobku v smere osi Y, keď sa posúvač pohybuje po priečnych vodidlách lôžka.

Presné meranie veľkosti súradnicových pohybov posúvača a stola sa vykonáva pomocou optických zariadení a presných sklenených pravítok. Pravítko stola má tisíc dielikov a posuvné pravítko 630. Každé delenie sa rovná jednému milimetru. Optické zariadenia sklíčka a stola sú rovnaké. Súradnicové vyvrtávačky sú vybavené rôznymi zariadeniami a nástrojmi na vŕtanie a vŕtanie otvorov, frézovanie, závitovanie a lineárne značenie..

Princíp činnosti prípravku vŕtačky

Princíp činnosti vŕtacích vyvrtávacích strojov je nasledujúci. Obrobok, ktorý sa má obrábať, je upevnený v rovine stola, vyvrtávací nástroj je umiestnený vo vretene vyvrtávacích hláv. V závislosti od výšky obrobku sú vyvrtávacia hlava a traverza nastavené na určitú výšku a pevné.

Nastavenie na určené súradnice vretena nastáva pohybom stola v dvoch smeroch, ktoré sú navzájom kolmé, pri práci na jednostĺpcovom súradnicovom vyvrtávacom stroji alebo pohybom stola pozdĺž vodítok v pozdĺžnom smere a pohybom vyvrtávacej hlavy po traverze v priečnom smere v prípade práce na portálovom dvojstĺpcovom obrábacom stroji.

Vlastnosti vyvrtávačky, jej inštalácia a údržba sú:

  • prítomnosť nápravných zariadení, ktoré kompenzujú chybu v stúpaní skrutky;
  • používanie optických zariadení na účely počítania súradníc;
  • používanie valčekových vodítok, ktoré vnímajú hmotnosť šmýkačky, výrobku, stolu a silu rezu;
  • značná presnosť pri montáži zostáv obrábacích strojov, spracovaní dielov a vysokej kvalite práce;
  • dobrá odolnosť proti vibráciám a pevný základ.

Proces otáčania vretena pochádza z nastaviteľného jednosmerného elektromotora prostredníctvom trojstupňovej prevodovky. V medziach každého stupňa je rýchlosť vretena plynule regulovaná v rozsahu 50-3 000 ot./min. Postup posuvu vretena je tiež riadený plynulým variátorom trenia. Existuje mechanizmus na vypnutie posuvu vretena v automatickom režime v danej hĺbke a existujú mechanické stolové svorky a ručné upínanie hlavy vretena.

Rezací nástroj pre vyvrtávačky prípravkov

Rezný nástroj je upnutý vo vŕtaní vretena. Pri práci na vyvrtávacích strojoch sa najčastejšie používajú vyvrtávacie nástroje – ryhovacie, priechodné, závitové a drážkovacie, vŕtačky, výstružníky, zahĺbeniny, frézy a závitníky. Najpoužívanejší vyvrtávací nástroj je vyrobený vo forme konzolovej vyvrtávacej tyče, v ktorej je upevnená tyčová fréza..

Nastavovanie nástroja je uľahčené použitím rezných doštičiek s mikrometrickým ovládaním veľkosti. Vyvrtávacie hlavy sú vyvrtávacie tyče s frézami umiestnenými na diametrálne protiľahlých stranách. Na orezávanie sú určené frézy, ktorých rezná časť sa vykonáva pod uhlom. Na vyvrtávacích strojoch s CNC je obvykle nainštalovaný zostavený vyvrtávací nástroj, ktorý obsahuje zjednotenú stopku, hlavu a predlžovací prvok..

Vŕtanie valcových otvorov sa vykonáva vyvrtávacími frézami, orezávanie koncov veľkých rozmerov – pomocou rýhovacieho nástroja, vnútorných valcových plôch významného priemeru – vyvrtávačkou, ktorá je nainštalovaná na čelnej doske súradnicového vyvrtávacieho stroja v tŕň.

Hlavný pohyb vykonáva nástroj, ktorý sa otáča s prednou doskou. Takto sa spracujú krátke valcové povrchy. Vnútorné drážky a koncové povrchy dielov musia byť opracované príslušnými frézami, ktoré sú upevnené v radiálnej podpere.

Stolné a posuvné ovládanie

Pohyb obrobku do polohy, ktorá je potrebná na spracovanie nasledujúceho otvoru, sa vykonáva ručným ovládaním pohybov posúvača a stola alebo pomocou predbežnej sady súradníc.

Pohyb stola sa ručne ovláda otočením regulátora z nulovej polohy na delenie, ktoré udáva rýchlosť pohybu stola v milimetroch za minútu. Otáčanie stola nastáva v okamihu otočenia regulátora, zatiaľ čo červené svetlo zhasne a rozsvieti sa zelené svetlo. Potom sa stôl bude pohybovať nastavenou rýchlosťou do strany, čo zodpovedá nápisu a šípke. Nová poloha tabuľky sa počíta zhruba podľa ukazovateľa a stupnice pravítka.

Keď sa stôl priblíži k požadovanej polohe, odporúča sa znížiť rýchlosť jeho pohybu otáčaním regulátora a potom ho vypnúť umiestnením nuly stupnice regulátora proti nehybnému riziku. Bočný pohyb posúvača na vertikálnej súradnicovej vyvrtávačke môžete ovládať pomocou regulátora rovnako, ako ovládate pohyb stola..

Predbežná sada požadovaného množstva pohybu šmýkačky a stola vám umožňuje skrátiť čas na ich inštaláciu do požadovanej polohy. Smer pohybu stola je nastavený špeciálnym spínačom. Prepínač je otočený doľava, aby sa stôl posunul doľava, a posunutím doprava sa stôl posunie doprava.

Potrebné množstvo pohybu stola sa bude získavať otáčaním číselníka. Zdvih stola pri každej otáčke sa znižuje alebo zvyšuje o 100 milimetrov. Čísla a delenia na stupniciach označujú pohyb stola v stotinách milimetra a umožňujú vám nastaviť zdvih stola pri dodržaní presnosti na milimetre. Pohyb stola sa vždy počíta od nulových dielikov číselníka. Predbežnú sadu zdvihu a smeru posúvača tvorí ďalší číselník a spínač, ktoré sú usporiadané podobným spôsobom.

Výroba vyvrtávačky

Mnoho majiteľov sníva o CNC vyvrtávačke. Základom akéhokoľvek CNC stroja je súradnicová tabuľka, ktorá poskytuje pohyb súčiastky a nástroja v troch rovinách-spredu-zozadu, sprava-zľava, hore-dole. Stôl je duralová doska s rozmermi 260 x 340 milimetrov, na ktorej sú zospodu paralelne pripevnené dve koľajnice..

Sprievodcovia

Hlavnou časťou súradnicovej tabuľky sú vodítka, ktoré poskytujú ľahký a presný pohyb pohyblivých častí voči sebe. V praxi domácich obrábacích strojov spravidla používajú okrúhle tyče a puzdrá, ktoré sa po nich kĺzajú, napríklad v atramentových a ihličkových skeneroch alebo tlačiarňach. Existuje však mnoho problémov, ktoré čakajú na každého, kto ich nainštaluje do stroja, súvisiace s opotrebovaním..

Stroje pracujú v náročných kovových pracovných podmienkach, prach a hobliny sa usadzujú na mazanej tyči a pod puzdrami. Navyše je zbytočné dúfať, že dosiahneme vysokú presnosť. Hotoví sprievodcovia sa líšia jednoducho kozmickou cenou. Najprimitívnejšia „koľajnica“ s vozíkom, dlhá pol metra, stojí viac ako 200 dolárov. A na dobrý stroj potrebujete najmenej 6 sprievodcov, takže budete musieť veľa minúť.

Medzera vo vodidlách sa nastavuje pomocou štyroch skrutiek, ktoré sú zaskrutkované do kanála zboku v úrovni koľajnice. Na kanáli sú po stranách pripevnené dve oceľové platne s tvarom hrubé 4 milimetre a navrchu je vodidlo. Zvislá koľajnica je namontovaná kolmo na pohyblivú časť. Všetky pohyblivé časti sú poháňané krokovými motormi pomocou hnacích zariadení.

Vozíky na písací stroj

Hľadanie potrebného vybavenia, ktoré by sme mohli použiť ako sprievodcu, nás teda priviedlo k predchodcom počítačov – starým mechanickým a elektrickým písacím strojom. Potrebujú len kočiare. Vozíky sa odstránia veľmi jednoducho – posunú ich doľava, odskrutkujú jednu maticu vpravo, ktorá drží celé zariadenie, potom posunú vozík doprava a odskrutkujú rovnakú maticu vľavo, potom zdvihnú vozík a odpojia ho. bavlnené vodítko o jeho návrate.

Potom musíte rozobrať vozík a odstrániť vodiace lišty – dlhé čierne kovové tyče. Je potrebné dávať pozor, pretože pri odstraňovaní koľajnice sa vysypú gule alebo valčeky, ktoré poskytujú ľahké posúvanie vozíka. Budete potrebovať tieto tyče, valčeky a gule, vratnú pružinu vozíka a koľajnicový blok, ktorý je umiestnený na pohyblivej časti vozíka.

Čo je také dobré na takýchto podrobnostiach? Vozíky zo starých tlačiarenských strojov sú vyrobené z vysoko kvalitnej ocele. Ich koľajnice sa opotrebúvajú veľmi pomaly. Takmer všetky vozíky je možné použiť celkom a čiastočne, pokiaľ je stroj veľký, vystrihnúť z vozíka požadovaný fragment. Vôle v ložiskách vozíkov sa dajú ľahko nastaviť, je to spôsobené konštrukciou vozňov. Navyše, o písacie stroje dnes nie je núdza, nahrádza ich automatizácia z úradov a sú na odpis..

Ak plánujete vyrobiť malú vyvrtávačku vlastnými rukami, môžete použiť polovicu vozíka, ktorý bude slúžiť ako vodítko pre pracovnú plochu. Druhú polovicu môžete použiť ako vodítko pre priečny pohyb nástroja pozdĺž súradnice Y. Na vertikálne presunutie nástroja použite inú časť vozíka.

Nástroj a stôl

V pohone nástroja a stola nie je nič zložité – pre každú os pohybu je k dispozícii krokový motor, domáci kardan, hnací hriadeľ, bronzová delená matica, ktorá je upevnená na pohyblivej časti vozíka. Nie je potrebné používať skrutku, môžete si vziať aj ozubený remeň pohonu, diskrétnosť pohybov a presnosť však bude so skrutkou rádovo lepšia. Navyše poskytuje vysokú ťažnú silu..

Najlepšie je vziať motor s ložiskami a prepracovať ho, pričom je potrebné vylúčiť pozdĺžnu vôľu hriadeľa. Za týmto účelom je obvyklé naskrutkovať štvorcovú dosku na zadnú stranu motora, kde je v strede vybranie, a medzi hriadeľ a dosku vložiť guličku z ložiska. Keď je doska pritiahnutá k zadnej časti motora, lopta pritlačí na hriadeľ motora a zabráni jej hre..

Domáci kardan

Domáci kardan je vyrobený z bronzovej alebo oceľovej objímky, ktorej vnútorný priemer sa najskôr rovná priemeru hriadeľa motora a vodiacej skrutky. Potom nasaďte puzdro na hriadeľ motora, vyvŕtajte cez neho priechodný otvor, ktorého priemer sa rovná priemeru ihly z malého ihlového ložiska. Vložte stopku vodiacej skrutky do náboja, otočte náboj na hriadeli motora o 90 stupňov a vyvŕtajte druhý priechodný otvor.

Odstráňte puzdro, zväčšite jeho vnútorný priemer o 0,5 – 1 milimetr. Potom doň opäť vložte hriadeľ motora a stopku hnacieho hriadeľa, z ložiska zatlačte kúsky lúčov alebo ihiel bicykla. Nity v náboji nitujte, aby ste zabránili vypadnutiu ihiel. Nezabudnite do kardanu nakvapkať pár kvapiek oleja. Pri vhodnom priemere vrtáka bude vôľa v závese iba niekoľko mikrónov, čo je vhodné pre väčšinu operácií.

Cestovný hriadeľ

Hnací hriadeľ je jednoduchá oceľová tyč so závitom, ktorý je do nej narezaný. Môžete si ho kúpiť v domácnosti, alebo sa môžete pokúsiť odstrihnúť vlákno sami. Pri malých strojoch stačí priemer hriadeľa 6 milimetrov, pri veľkých strojoch asi 8-10 milimetrov. Rozstup závitov musí byť štandardný.

Pri rezaní si vezmite lištu o 100 – 150 milimetrov dlhšiu, ako je potrebné, a nite odstrihnite po celej dĺžke, okrem chvosta – posledných 10 milimetrov. Potom zmerajte požadovanú dĺžku drieku, zo strany od začiatku závitu odrežte ďalší kus.

Niť sa spravidla zarovná po 100 milimetroch a potom matica pobeží hladko. Upozorňujeme, že rozstup závitov nebude vždy presne zodpovedať uvedenému a pri značnej dĺžke skrutky sa spustí malá chyba. Dĺžka závitu 400 otáčok s krokom 1 milimeter teda nie je vždy 400 milimetrov, odchýlky dosiahnu 2 milimetre..

Delená bronzová matica

Aby sa vytvorila delená matica, odporúča sa vziať obdĺžnikovú tyč z bronzu, do ktorej na stroji s horizontálnym stolom vyvŕtajte otvor pre závit a nite odstrihnite prvým kohútikom s priemerom, ktorý sa rovná priemeru cestovného hriadeľa. Potom namažte závit matice a hriadeľa, maticu niekoľkokrát naskrutkujte na koniec závitovej časti na hriadeli, kým sa matica ľahko neotáča. Pomôže to minimalizovať vôľu v matici..

Aby ste ešte viac znížili vôľu, musíte maticu prerezať, ale nie úplne, potom namontovať nastavovaciu skrutku, ktorá v matici mierne zasahuje. Potom by mala byť matica upevnená na pohyblivej časti a motor s pevným hriadeľom vrtule a kardanom – na pevnú časť vozíka. Je nevyhnutné zabezpečiť požadovaný pomer hriadeľa motora a otvoru v delenej matici.

Výpočet rýchlosti a množstva krmiva

Po výrobe podávacej jednotky musíte vypočítať, ako ďaleko sa posunie v jednom kroku. Vodiaca skrutka veľkého súradnicového počítacieho stroja sa vyznačuje krokom 1 milimetr a uhol otáčania krokového motora dosahuje 7,5 stupňa. Rozdelte 360 ​​na 7,5 a získate počet krokov na celú otáčku. Motor teda urobí 48 krokov za otáčku..

Jedna otáčka v tomto čase spôsobí, že sa súčiastka alebo nástroj posunie o 1 milimeter. Teraz delením 1 milimetra na 48 získate množstvo pohybu nástroja o jeden krok – 0,0208 milimetra. Potom určte maximálnu rýchlosť pohybu nástroja. Podľa pasu napríklad krokový motor urobí až 500 krokov za sekundu..

Rozdelením 500 na 48 (kroky na otáčku) získate 10,4 milimetrov za sekundu. To nie je vôbec zlá rýchlosť na voľnobeh nástroja, inými slovami, keď je nástroj zdvihnutý. Posuv sa vypočíta, ale bez zohľadnenia takého javu, akým je rezonancia krokového motora. V skutočnosti je to o niečo menej, závisí to od rôznych faktorov a je určené experimentálnou metódou pozdĺž každej osi pohybu, ale až po výrobe súradnicového vyvrtávacieho stroja..

Niektoré odporúčania

Po montáži vyvrtávačky prípravkov a jej úprave by ste sa nemali spoliehať na skrutkové spoje, pretože sa môžu rýchlo uvoľniť. Je lepšie upevniť diely, ktoré majú byť spojené, pomocou čapov, najmä pokiaľ ide o vodítka a diely, ktoré sú s nimi spojené.

Najviac zaťaženým motorom je vertikálny posuvový motor pri zdvíhaní nástroja kvôli jeho veľkej hmotnosti. Nedostatok výkonu motora môže vyvolať skutočnosť, že v okamihu voľnobežného pohybu nástroj spadne do časti. Na zaistenie jednoduchého a bezpečného vrátenia nástroja je možné použiť kompenzátor hmotnosti nástroja, ktorý je vyrobený z vratnej pružiny vozíka starého písacieho stroja. Ak je fréza ťažká, odporúča sa použiť dve vratné pružiny.

A nakoniec, pamätajte, že je nevyhnutné chrániť sa pred čipmi pred vstupom do sprievodcov. To umožňuje vysokú kvalitu súčiastok, žiadne zasekávanie a dlhotrvajúcu prevádzku vyvrtávačky. Ochranu vyžadujú predovšetkým pozdĺžne vedenia stola. Môžete použiť bežnú zásteru vyrobenú z polyetylénu alebo koženky.

About the author