Как собрать своими силами сверлильный станок из шуруповерта

Приобретение даже наиболее дешевого, переносного (или настольного) сверлильного станка часто приводит к мысли попробовать для этих целей уже имеющиеся в домашнем хозяйстве электроинструменты. По кинематике действия более всего для подобных переделок подходят дрель и аккумуляторный шуруповерт. Стоит ли этим заниматься, разрабатывать для этих целей самостоятельно схемы и чертежи, самому изготавливать недостающие детали? Можно ли воспользоваться промышленно выпускаемыми приспособлениями? Разберемся в данной статье.

Самодельный станок с применением дрели или шуруповерта

Оглавление:

  1. Доступные альтернативы
  2. Особенности электродрели и шуруповерта
  3. Расчеты
  4. Схема сборки
  5. Видео уроки

Альтернативы сверлильному станку

Традиционный сверлильный станок, при всех его положительных моментах, имеет ряд специфических ограничений:

  • Невозможность дистанционной запитки от аккумуляторной батареи;
  • Необходимость в специальном помещении или, как минимум, верстаке;
  • Неполностью реализуемые (в условиях домашнего хозяйства) возможности оборудования.
  • Наличие системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости, что требует дополнительной площади.

Для владельца мастерской (пусть даже и небольшой) подобные вопросы не возникают: есть стационарное рабочее место, оборудованное по всем правилам техники безопасности, и есть значительный объем работ, которыми можно полностью загрузить сверлильный станок. А вот для домашнего мастера иногда бывает лучше сделать станок своими силами как приспособление, при помощи которого можно было бы сверлить отверстия, использовав его применительно к уже имеющимся электроинструментам – «болгарке», дрели, шуруповерту.

Универсально-шлифовальная машина для переделки своими силами подходит менее всего, поэтому в качестве претендентов на звание самодельного станка для сверления остаются дрель и шуруповерт. Их компоновка и кинематика практически соответствуют мини-сверлильным устройствам.

Схема простого станка собранного из шуруповерта

Особенности электродрели:

  1. Имеет два режима работы – по мягким и твердым материалам (в последнем случае это – ударная дрель).
  2. Крутящий момент на патроне дрели не регулируется, и определяется только усилием нажатия пусковой кнопки.
  3. Число оборотов – достаточно велико, и при сверлении разнородных по своим физико-механическим свойствам «сэндвичей» (типа дерево-металл) может сопровождаться неудачами: заклиниванием/поломкой инструмента, выбиванием корпуса устройства из рук работающего, травмированием глаз мелкой стружкой и т.п.
  4. Отсутствие муфты включения, что приводит к постепенной, а не моментальной, остановке патрона.

Особенности шуруповерта:

  1. Ограничение по развиваемому крутящему моменту, что связано с постепенно возрастающим сопротивлением крепежа ввинчиванию.
  2. Относительно небольшие (в сравнении с электродрелью) скорости вращения, и, следовательно, увеличенные крутящие моменты.
  3. Наличие моделей с аккумуляторным приводом, что предоставляет возможность работы вдали от стационарного источника электропитания.
  4. Отсутствие ручки.

Понятно, что, сравнивая эти особенности, нетрудно придти к выводу, что перспективнее доработать под самодельный сверлильный станок именно аккумуляторный шуруповерт.

Как выбрать шуруповерт под модернизацию

Для этого вспомним, какими техническими характеристиками должен обладать сверлильный станок, используемый преимущественно в домашнем хозяйстве. Не отличающийся особо интенсивными условиями эксплуатации, имеющий возможность работать с обычными сверлами, не требующий выполнения дополнительных правил техники безопасности.

Основными параметрами процесса сверления считаются осевое усилие на сверло и крутящий момент, который, в свою очередь, зависит от обрабатываемого материала. Для этого рассмотрим два варианта, которые чаще всего встречаются на практике: собственно сверление и рассверливание уже имеющегося отверстия. При центральном приложении нагрузки потребное значение крутящего момента М и мощности сверления N определяются по зависимостям:

Параметр Сверление Рассверливание
Крутящий момент М = Ро ×Z×r/500 М = Ро ×Z×(r+R)/2000
Мощность N = Ро ×v/60000 N = Ро ×v×(1+r/R)/30000

Здесь Ро – осевая составляющая усилия при сверлении; Z – количество заходов; v – скорость вращения патрона со сверлом; r – радиус предварительно выполненного отверстия; R = D/2 – радиус сверла.

В свою очередь, осевое усилие Po может быть определено по формулам

Р0 = 10Ср×D×s×Кр     для сверления и   Р0 = 10 Ср×t×s×Кр  — для рассверливания.

В данных зависимостях:

  • Кр – коэффициент, который зависит от обрабатываемого материала: для обычных сталей Кр = 1, для закаленных и нержавеющих сталей Кр = 1,2, для дюралюминия Кр = 1,5, для медных сплавов Кр = 1,7;
  • Ср – коэффициент, который зависит от материала сверла: для инструмента из быстрорежущей стали Ср = 67-70, для твердосплавного инструмента Ср = 42-46;
  • s – подача инструмента. Рекомендуемый диапазон подач при резании металлов составляет, в зависимости от диаметра сверла, от 0,1 до 0,2 мм/об (для сверления цветных металлов и сплавов можно принимать 0,2-0,3 мм/об);
  • t – глубина резания металла. При сверлении она определяется равной радиусу сверла R, а при рассверливании, зенкеровании и иных схожих операциях – как половина разности диаметров инструмента и уже имеющегося в заготовке отверстия.

Определив силовые и динамические характеристики процесса резания, которые требуется применить, и сопоставив полученные данные с техническими характеристиками имеющегося электроинструмента, можно принять окончательное решение о том, возможно ли сделать станок из аккумуляторного шуруповерта данной модели или нет.

Схема самодельной стойки под дрель или шуруповерт

Сущность переделок шуруповерта

Главное – сделать некое подобие станины или подставки, снабдив конструкцию зажимными приспособлениями, предназначенными для фиксирования изделия. Станки из фанеры (точнее, их станины) – наиболее простое и доступное решение, возможное, правда, лишь для мягких материалов (в частности, сверлить высокоуглеродистую сталь на подставке из даже многослойной фанеры вряд ли получится).

Поскольку двигатель шуруповерта имеет редуктор, то узел вполне можно использовать в качестве шпинделя будущего сверлильного станка, сделанного самостоятельно. Для этого потребуются:

  1. Стол/основание, который можно сделать из ДВП- или МДФ плиты, либо многослойной фанеры. В последнем случае следует ориентироваться на фанеру типа Е или первого сорта ФСФ, которая устойчива к возможным перепадам влажности. Толщина материала не должна быть менее 15-20 мм.
  2. Направляющая стойка, в качестве которой вполне подойдет шлифованный пруток диаметром 20-25 мм из среднеуглеродистой конструкционной стали. Возможно использование толстостенной трубы. Длина стойки зависит от предполагаемой глубины сверления.
  3. Крепежные хомуты, при помощи которых шуруповерт будет ориентироваться по заготовке. Учитывая вес инструмента, необходимы два хомута, изготавливать которые требуется с одной установки, иначе соосность выдержать не удастся. Материалом хомутов можно принять ту же фанеру или стеклотекстолит. Идеальный вариант – если возможно, заказать алюминиевую отливку по размерам и конфигурации корпуса шуруповерта.
  4. Траверса с центральным пазом для перемещения крепежных хомутов и шуруповерта в сборе. Траверсу также можно изготовить из фанеры; форму паза – ласточкин хвост – принимают из условия обеспечения минимального трения при перемещении.
  5. Рычаг ручной подачи собранного самодельного станка к изделию, в котором необходимо сверлить отверстия. Вполне подойдет устройство от ненужного уже в большинстве случаев фоторезака.
  6. Зажимы для удерживания полуфабриката, которые изготавливаются в виде лапок из фанеры под размеры обрабатываемых деталей.

После пробной сборки конструкцию необходимо отшлифовать, и практически отработать возможность ее использования на режимах, рассчитанных заранее.

Фото самодельного станка для домашней мастерской

Чертежи и схемы подобных приставок с нужными размерами публикуются в Интернете, но их обычно необходимо адаптировать к конкретным потребностям мастера. Если точность просверливаемых отверстий не отвечает исходным требованиям, то размеры траверсы и зажимных хомутов можно увеличить, либо использовать дополнительную направляющую стойку.

Универсальные стойки SP и SТ, при помощи которых можно превратить шуруповерт в сверлильный станок, производятся торговыми марками Sparky и Intertool. При выборе типоразмера такой стойки следует уточнить диаметр посадочного хомута применительно к размеру шейки корпуса инструмента.

Автор:
Валерий Строев
Share