Координатный стол своими руками чертежи

Типы привода

При создании маленького станка зачастую устанавливают координатный стол с механической подачей. Однако существует достаточно много типов привода, выбор которых проводится по следующим признакам:

1. скорость обработки;
2. точность позиционирования;
3. производительность оборудования.

В большинстве случаев выбирают электрический привод, при создании которого устанавливается двигатель.

Суть работы этого механизма заключается в преобразовании вращения в возвратно-поступательное движение. Выделяют нижеприведенные типы передач для рассматриваемой конструкции:

При создании привода зачастую выбирают ременную передачу. Самодельный механизм ременного типа обходится дешевле других, однако ремень быстро изнашивается и растягивается. Также проскальзывание ремня определяет малую точность работы подвижного элемента. Все элементы координатного стала соединяются между собой сварным методом. При этом используется и резьбовой метод соединения определенных деталей.

В заключение следует отметить тот момент, что самодельная конструкция подходит исключительно для оборудования бытового применения, так как достигнуть той точности, которой обладают промышленные модели, практически не возможно.

Материалы

Не менее важную роль, чем чертежи и механизмы, играет материал, из которого изготавливаются детали подъёмного стола. От этого зависит его прочность и надёжность, устойчивость к повреждениям и климатическим воздействиям, масса и габариты конструкции. Итак, наиболее популярны при изготовлении следующие виды материалов:

Ещё по теме: Что представляет собой подъёмный электрический стол?

ДСП. Сочетает в себе невысокую цену, функциональность и приятный вид. Материал легко обрабатывается, самая лёгкая рабочая поверхность для циркулярки.
ДВП. Выбирайте плиты как минимум средней плоскости! Тогда материал будет столь же прост в обработке, как и ДСП, что позволит изготовить детали любых форм и габаритов. Экологически чист.
Натуральное дерево. Значительно более прочный, хотя и дорогостоящий материал. Подойдёт только под соответствующий интерьер.
Стекло. Выглядит оригинально и стильно, занимает мало места, широкие возможности для декора

Однако, очень важно выбрать прочное стекло, иначе итоговая конструкция окажется слишком хрупкой; закалённое же стекло по прочности не уступит твёрдым породам дерева.
Металл. Самый прочный и тяжёлый материал, тяжелее прочих поддающийся обработке

Не рекомендуется для установки дома; хотя некоторые малые модели актуальны для таких современных стилистических направлений, как лофт и хайтек.

Изготовление самодельного станка

Не всегда есть возможность и целесообразность домашнему умельцу купить сверлильный станок. Для выполнения работы, связанной со сверлением отверстий, применяется дрель. Однако при работе возникает ряд неудобств: дрожит рука, наклоняется дрель, падает деталь, ломаются свёрла, не удаётся просверлить отверстие под прямым углом.

Чтобы избежать перечисленных проблем, умельцы изготавливают своими руками из дрели импровизированный сверлильный станок для домашней мастерской. Такое оборудование применяется, когда точность отверстия не важна, а сверление выполняется редко.

Станок с деревянной стойкой

Простую настольно-сверлильную стойку для крепления привода изготавливают из брусьев. Основанием служит древесно-стружечная плита размером 300х400х20 миллиметров. К основанию крепится деревянная стойка сечением 50х20 и высотой 400 миллиметров. К стойке шурупами закрепляется направляющая планка для мебели.

Кронштейн для зажима электродрели изготавливается из деревянного бруска размером 160х100х20 мл, в которой просверлено отверстие под шейку дрели и закреплён шурупами металлический уголок для крепления к направляющей планке. Конструкция должна свободно перемещаться вверх-вниз при помощи рукоятки, которая одним концом зафиксирована на стойке, а другим к металлической планке на кронштейне. Для возвратного движения кронштейна с дрелью закреплена пружина, одним концом к стойке, другим к кронштейну.

Настольное оборудование

Другой возможный вариант — это настольный сверлильный станок для домашней мастерской, изготовленный своими руками из деталей фотоувеличителя. Подходит отслуживший свой век увеличитель. Если с него снять осветительный блок, остаётся мощная станина с вертикальной стойкой и рукоятью штурвалом для перемещения кронштейна-держателя вдоль стойки. Для переоборудования необходимо изготовить простое крепление для дрели и установить его на кронштейн-держатель. Для возвратного движения необходимо установить пружину.

Механизм передачи движения

Важнейшей частью будущего устройства, неважно, будет ли это поворотный стол для сверлильного станка или же крестовый вариант, является механизм передачи движения от ручек управления на аппарат. Лучше всего делать привод с механическим типом передвижения, они управляемые вручную

В такой способ специалисты могут добиться большей точности движений, высокого качества выполняемой работы

Лучше всего делать привод с механическим типом передвижения, они управляемые вручную. В такой способ специалисты могут добиться большей точности движений, высокого качества выполняемой работы.

Компонентами механизма передачи движения выступают:

• рейки и зубчатые колеса, шестерни,
• ременные механизмы,
• шарико-винтовые передачи.

Специалисты советуют выбирать последний вид механизма, особенно если речь идет о крестовинном столе, он обладает многими существенными преимуществами:

• предельно небольшой люфт системы,
• перемещение изделия происходит очень плавно, без рывков,
• работает шарико-винтовая передача тихо,
• при значительных рабочих нагрузках она показывает высокую устойчивость.

Минусом механизма специалисты называют невозможность добиться высокой скорости работы, но если рассматривается стол крестовинный для сверлильного станка, то здесь большая скорость обычно и не требуется.

Чтобы сэкономить, мастеру необходимо попытаться реализовать ременные передачи. Они просты и доступны, но обладают минусами:

• малая точность,
• быстрый износ,
• риск обрыва ремня при нагрузках.

В качестве заключения отметим, что если человек решил изготовить стол для сверлильного станка своими руками, то в этом нет ничего принципиально нереального. Элементарный набор материала и инструмента поможет быстро реализовать поставленную задачу. Задача для специалиста – выбрать правильный вид конструкции и качественно изготовить все ответственные узлы будущего приспособления.

Как сделать сверлильный станок

Подставку для дрели для вертикального сверления сделать не сложно. Больше усилий понадобится при сооружении станка для сверления. Это приспособление обладает большими габаритами. Но при следовании рекомендациям, можно сделать усовершенствованное компактное устройство.

Чтобы самостоятельно изготовить сверлильный станок необходимо использовать подставку, создание которой было описано в прошлом пункте. Далее нужно выполнить следующие пункты:

1. Разобрать сверлильный инструмент и вынуть из него двигатель и пусковое устройство.
2. Зафиксировать движок на подставке с помощью хомутов.
3. Подготовить отдельную коробку, в которую необходимо установить пусковое устройство.
4. Увеличить длину проводов от пускового устройства и установить коробку на основании подставки.
5. Прочно закрепить патрон, предварительно расположив его на валу.

Сверлильный станок небольших размеров готов. Можно не разбирать инструмент, но тогда станок получится громоздким. Или же возможно использование движков от любой бытовой техники. В таком случае потребуется дополнительно приобрести патрон.

Сверлильный станок устройство

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.

Вариант 1. Инструкция по изготовлению стола для ручного фрезера

Материалы для изготовления фрезерного стола

Для сооружения фрезерного стола понадобиться:

• 4 бруска квадратного сечения;
• обрезки ДСП и фанеры, размеры которых определяются при построении чертежа стола;
• метизы (гайки, болты, саморезы, петли и пр.);
• домкрат;
• металлический профиль;
• шестимиллиметровая стальная пластина;
• алюминиевые направляющие;
• подвижная каретка-упор (направляющая от пилы);
• ручной фрезер.

Чертеж самодельного фрезерного стола (вариант 1)

В любом случае, перед тем как начать делать любой такой стол, чертеж нужно выполнить с обозначением всех размеров и определением расположения рабочих элементов относительно друг друга.

Пошаговая сборка

Рассмотрим подробно каждый шаг по изготовлению и креплению каждого элемента самодельного фрезерного стола.

1-й шаг. Для изготовления стационарной основы для стола потребуются бруски и обрезки ДСП, из которых скручиваем опоры-ножки, дополнительно усиливаем жесткость с помощью горизонтальных соединительных панелей из фанеры. В правой боковой части вырезаем  отверстие под кнопку пуска, которая будет подсоединена к ручному фрезеру.

2-й шаг. Столешницу стола выполняем из ДСП.  Делаем ее подъемной вместе с фрезером, для чего устанавливаем петли и изготавливаем дополнительную основу-опору из 15-тимиллиметровой фанеры.

3-й шаг. Чтобы ровно перемещать обрабатываемую заготовку вдоль стола, например, чтобы прорезать в ней паз, применяется двигающаяся каретка-упор. В столешнице вырезаем канавку под направляющие подвижного упора и устанавливаем в нее металлический профиль. В качестве каретки-упора можно использовать направляющую от старой пилы.

4-й шаг. Продольный упор также выполняем из ДСП и делаем его подвижным для регулирования вокруг фрезы зазоров. Для обеспечения подвижности вырезаем в верхней части упора перпендикулярные пазы и крепим упор к столешнице фиксаторами. Посередине вырезаем небольшой паз для высасывания стружки и прочих отходов фрезерования.

5-й шаг. Из тонкой фанеры мастерим короб с отверстием для подсоединения шланга пылесоса, который будет удалять образовавшуюся в процессе фрезеровки пыль и стружку. Крепим короб сзади перпендикулярного упора.

6-й шаг. Берем шестимиллиметровую стальную пластину и прикручиваем ее к столешнице вровень с поверхностью. В процессе крепления следим, чтобы ее края не выступали над столешницей, иначе обрабатываемые детали будут за них цепляться. К пластине снизу будет крепиться ручной фрезер.

7-й шаг. Прикрепляем фрезер за алюминиевую подошву к низу пластины с помощью болтов, но не забываем предварительно просверлить в подошве отверстия под болты. Крепление ручного инструмента к съемной пластине, а не непосредственно к столу, обеспечивает экономию глубины фрезерования и позволяет легко заменять фрезу.

8-й шаг. Сооружаем лифт фрезера. Для этого используем автомобильный домкрат, позволяющий изменять высоту фрезы с максимальной точностью.

9-й шаг. Снимаем с фрезера ручки и вместо них прикручиваем алюминиевые направляющие, которые соединяем с механизмом домкрата.

Конструкция и видео самодельного фрезерного стола для ручного фрезера

Прежде чем приступить к изготовлению фрезерного стола необходимо точно определится с его конструктивными особенностями. Данная статья предоставляет инструкцию, согласно которой изготавливается простой фрезерный стол. Другие первого варианта сборки подробности смотрите на видео ниже.

Проверяем надежность крепления всех элементов – и фрезерный стол своими руками готов!

Предлагаем на ваш вкус еще несколько моделей фрезерный станков по дереву, сделанных своими руками.

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.

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.

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.

Что такое сверлильный станок и для чего он нужен

Просверлить тонкий материал не будет проблемой, достаточно взят дрель в руки, пару секунд и работа сделана. Но что делать, если вам очень нужно сделать точное и выверенное отверстие в толстом брусе? Ручные инструменты не подойдут, потому что есть большой риск испортить заготовку.

Результатом такой работы будет смещение центра отверстия, появления рваного края и изменение геометрии. Избежать таких недочетов и сделать отверстие с определенными параметрами вам поможет именно сверлильный станок. За счет надежности фиксации детали, которую вы будете обрабатывать, а также центрованию инструмента получится обеспечить точность сверления, которой не добиться при работе дрелью.

Для того, чтобы сделать своими руками присадочный станок для мебели, потребуется доработать исходный инструмент. На изготовление не уйдет много времени и сил.

Не нужно забывать и про универсальность такого инструмента – при замене сверл вы сможете работать с абсолютно любыми материалами, и с мягкой древесиной, и с металлом, а также будет несложно просверлить листовую сталь. Вместо сверл можно использовать фрезу, и тогда устройство сможет заменить даже фрезерный станок с небольшой мощностью. Кроме того, сверлильный станок поможет облегчить труд мастеру. Поверьте, работать со стационарными устройствами намного проще, и не требуется удерживать на весу тяжелые инструменты.

Выбор конструкции

При выборе конструкции нужно определиться с ее размерами. Если на координатный стол будет устанавливаться техника, обрабатывающая деталь, то его габариты должны быть учтены обязательно. Если он нужен для фиксации заготовки, то монтируется на станине сверлильного оборудования, а по ширине и длине составит около 35 х 35 см.

Различают столы и по типу крепления:

1. При изготовлении координатного стола своими руками конструкция оснащается механическим креплением. Это наиболее простое решение с точки зрения реализации, но оно имеет ряд недостатков. Например, часто приводит к погрешностям при обработке, и есть риск деформации поверхности изделия.
2. Вакуумный крепеж считается лучшим вариантом. С его помощью обеспечивается точное позиционирование заготовки на горизонтальной плоскости. При подаче воздушной струи в зазор между столешницей и обрабатываемой деталью меняется давление в этой области. Благодаря этому можно более качественно произвести обработку (без механических повреждений изделия).
3. Крепление под весом заготовки подходит, если при использовании сверлильного станка нужно обработать тяжелые детали. За счет своей массы базируемое изделие остается на том же месте даже при сильном воздействии.

От количества степеней свободы зависит функциональность стола:

1. Если она одна, то заготовку можно двигать только в одном направлении (это хороший вариант для обработки плоских изделий).
2. При наличии двух степеней становится возможным перемещение заготовки по X и Y координатам.
3. Если же их три, то движение детали может осуществляться вверх, вниз и по координате Z.

При изготовлении координатного стола своими руками важно определиться, для каких именно целей он будет использоваться. Параметры манипулятора подбираются в соответствии с габаритами, весом и формой будущих заготовок. Для работы с разными деталями из металла и дерева изготавливают сложный многофункциональный механизм

Обычно мастерам на дому хватает возможностей малогабаритного столика с механическим крепежом и двумя степенями свободы

Для работы с разными деталями из металла и дерева изготавливают сложный многофункциональный механизм. Обычно мастерам на дому хватает возможностей малогабаритного столика с механическим крепежом и двумя степенями свободы.

Механическое Вакуумное Крепление под весом заготовки

Виды передач для движения стола

При маленьком настольном станке перемещение стола осуществляется механическим способом. Но чем большие скорость, точность и производительность необходимы, тем тщательнее выбирается вид привода. В основном применяются электрические двигатели.

Суть работы узла в преобразовании вращательной работы двигателя в поступательное движение плоскости стола. Выделяют три вида передач:

• зубчато-реечные;
• ременные;
• шарико-винтовые.

Выбор типа узла делается исходя из:

• скорости перемещения заготовки;
• мощности двигателя станка;
• необходимой точности обработки.

Точность обработки при различных передаточных узлах

Вид передаточного механизма	Показатель точности
Шарико-винтовая пара	6-12 микрон
Шестерня-рейка	до 10 микрон
Зубчато-ременной	50 … 100 мкм

Преимущества шарико-винтовой передачи:

• возможность высокоточной обработки;
• малый люфт;
• плавное движение стола;
• бесшумность работы;
• возможность воспринимать большие нагрузки.

Значительным минусом выступает ограниченность скорости подачи. Особенно проявляется снижение скорости при длине винта более 1500 мм. Примерный расчет скорости: для привода мощностью 1 кВт скорость вращения равна 3000 об/мин. При шаге винта 10 мм скорость передачи 0,5 м/сек. В таком случае 3 м будут пройдены за 6 сек.

Еще одним минусом является высокая стоимость. Удешевить проект можно применением соединения с винтом и гайкой. В таком случае необходимо обеспечить постоянную смазку узла.

В сверлильных станках нового поколения смазка движимых механизмов координатной поверхности ведется автоматически. В устройство вмонтированы датчики контроля температуры важных деталей.

При шестерно-реечной передаче обеспечивается высокая скорость и достаточная точность. Недостатком является высокая степень люфта при передаче усилий с привода.

Установка ремня самый бюджетный и распространенный способ при создании стола своими руками. Невысокая стоимость ременной передачи и скорость подачи до 1 м/с, компенсируется следующими недостатками:

• быстрый износ;
• потеря натяжения за счет растяжения;
• возможность обрыва при ускорении;
• малая точность работ.

При покупке координатного стола для сверловки или монтаже своими руками необходимо учесть условия работы. Соотношение всех механизмов по параметрам: загруженности, срока службы, нагревания и остывания, дадут хороший результат при работе

Особенно это важно при самостоятельном изготовлении из подручных материалов

Дополнительные узлы

Дополнительные узлы позволяют сделать станок более функциональным, например, получить возможность сверлить отверстия под углом, выполнять какие-то токарные операции или даже фрезерные. К примеру, для обеспечения последних потребуется приставка, которая позволит перемещать деталь по горизонтали. Для этого горизонтальному столу придается подвижность, а также монтируются специальные тиски, которые будут зажимать детальку. Например, это может быть винтовая передача, которая активируется с помощью рукояти, или обычная рычажная, активирующаяся с помощью ручки. Иными словами, на станок устанавливается вторая стойка, но уже горизонтально, и на ней вместо дрели будут размещаться тиски.

Сверлить под углом получится, если задействовать дополнительную поворотную пластинку с отверстиями, размещающимися по дуге. На этой вращающейся оси будет перемещаться каретка вместе с дрелью, а сама ось закрепится на станине. Отверстия, с помощью которых получится фиксировать положение рабочей головки, как правило, прорезаются под углом в шестьдесят, сорок пять и тридцать градусов. Такой станок, оснащенный вращающимся механизмом, можно будет использовать и для токарных действий, если дополнительную пластинку повернуть горизонтально.

Следом по кругу на дополнительной панели необходимо просверлить отверстия под углами, которые измеряются при помощи транспортира. На следующем этапе отверстия для осей обеих деталей совмещаются и фиксируются финтом. Затем через добавочную панель на стойке нужно будет просверлить три отверстия, и зафиксировать первую под нужным углом штифтами или же комбинацией винтов и гаечек.

Как сделать стойку для дрели своими руками, смотрите в видео.