Изготавливает стол для сверлильного станка своими руками. Координатный стол для сверлильного станка: виды, изготовление своими руками. Координационный стол для сверлильного станка: типы, производство собственными руками

Эффективность и точность обработки детали во многом зависит от качества станка. Правильно подобранный механизм служит залогом соответствия изделия всем указанным нормам и допускам. Важную роль в соблюдении технологии сверловки играет координатный стол.

Понятие и виды

Стол представляет собой манипулятор для крепления обрабатываемой заготовки. Внешне он выглядит как плита с возможностью фиксации детали при помощи:

• механического метода;
• вакуумного метода;
• собственного веса заготовки.

Изделия бывают с одной, двумя и тремя степенями свободы. Это означает, что подача осуществляется по координатам Х, Y, Z. Для сверловки плоских деталей, достаточно горизонтальных перемещений. При объемном изделии или неподвижно зафиксированном сверле необходимо вертикальное движение стола.

Для больших промышленных сверлильных установок изготовляются длинные координатные площадки. Они оснащены собственным установочным каркасом. На такое приспособление монтируется как деталь, так и сама обрабатывающая установка. Стол для небольших станков изготовляется с креплением к прибору или на поверхность верстака.

По приведению стола в движение конструкция может быть:

• механической;
• электрической;

Последний вид наиболее точный, но стоимость такого прибора значительная.

Изготовление несущих элементов

Материалами для изготовления остова стола служат:

• чугун;
• металл;
• алюминий.

Последний материал используется для схем с небольшими нагрузками и малыми крутящими усилиями. Приемлем такой вариант при сверловке дерева или пластмассы.

Тянутый алюминиевый профиль рамы, монтируется на резьбовых соединениях. Таким образом, получается прочное основание. Достоинства материала в:

• малом весе;
• доступности;
• простоте монтажа.

Многие фирмы выпускают готовые комплекты для сборки столов своими руками.

Литые конструкции основания зачастую чугунные. Вес их значителен, но и усилия, которые они способны выдержать, довольно высокие. Такие столы применяются при больших объемах производства. Монтаж производится на фундамент, стационарно.

Сварная станина является оптимальным вариантом как для производственных мощностей, так и для домашнего использования. Главное, при сварке своими руками уменьшить сварные напряжения металла отпусканием. Иначе, при набирании оборотов двигателем в каркасе могут пойти трещины.

Для сверлильных станков используют две технологические схемы стола:

• крестовую;
• портальную.

Первая применяется при объемных заготовках. Она дает возможность проводить над закрепленной заготовкой другие манипуляции. Доступ к детали при такой схеме обеспечен с трех сторон.

Портальная схема используется при сверловке плоских изделий. Она боле проста в изготовлении и отличается повышенной точностью обработки.

Выбор направляющих

От правильного выбора и крепления направляющих движения поверхности стола зависит точность обработки. Применяются рельсовые и цилиндрические элементы. Они выпускаются с надстройкой каретки и смонтированными подшипниковыми узлами.

Выбор вида направляющих стола зависит от типа привода. Рассматриваемая деталь работает на преодоление силы трения. Если необходима высокая точность в перемещении, лучше выбрать подшипники скольжения. Подшипники качения уменьшают трение, но создают большой люфт.

По типу каретки направляющие бывают:

• с увеличенным фланцем, для крепления к низу стола;
• безфланцевые для обычного крепления к расположенным сверху резьбовым отверстиям.

При изготовлении своими руками можно заказать рельсы с нержавеющим покрытием. Они обладают повышенным сроком службы и более длительным сопротивлением к истиранию.

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

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.

Координатный стол для 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.

Виды и назначение

Столы под сверлильные станки бывают нескольких разных видов, могут изготавливаться из различных материалов и функционировать на отличных между собой принципах. Это простое фиксирующее устройство, с помощью него обрабатываемая деталь закрепляется в необходимом положении.

С помощью стола в процессе обработки деталь способна менять положение и свой угол, манипуляция позволяет выполнять разные виды обработки без снятия или перемещения детали. Способы фиксации оборудования бывают следующие:

• с использованием вакуума и перепада давления;
• механическими приспособлениями;
• деталь удерживается на столике самостоятельно за счет своего большого веса.

Для любителей, собирающихся сделать стол для сверлильного станка своими руками, более всего подходит второй вариант фиксации.

Закрепляемая заготовка в разных установках имеет неодинаковое количество степеней свободы – двумя или тремя. В первом случае она способна передвигаться только по X и Y координатам, во втором добавляется способность перемещения вверх, вниз или по Z координате. Для домашнего использования двух степеней свободы вполне достаточно.

Использование оборудования

Перед началом эксплуатации координатного основания мастер обязан изучить правила безопасности, особенности оборудования, а также требования к освещению в помещении, где проходит работа.

Приведение столика в действие реализуется основными путями:

• механическое передвижение;
• использование электрического привода;
• установка .

Первый или второй вариант при его реализации своими руками будет наиболее подходящим.

Отдельно стоит упомянуть о таких вариантах конструкции, как поворотный стол и крестовинный.

Первый способен вращаться вокруг собственной оси и является максимально удобным вариантом, если нужно обрабатывать детали с осевой симметрией, круглые и дискообразные заготовки.

Крестовый стол для сверлильного станка более распространен в повседневном использовании и предоставляет способность перемещать обрабатываемую заготовку в двух направлениях: по X и Y.

Материал для основания

Перед началом создания устройства нужно подумать, какие именно использовать материалы и запчасти. Предварительная подготовка необходима чтобы они могли дать будущему творению следующие характеристики:

• Нормальный рабочий вес, чтобы один человек мог без ощутимого труда работать с таким столом.
• Простота и универсальность установки. Хорошее изделие обязано подходить под разные типы сверлильного оборудования.
• Максимальная экономия средств на изготовлении. Если разработка окажется слишком дорогой, то не проще ли купить уже готовый предмет.

Чаще всего этим требованиям удовлетворяют такие распространенные и экономные варианты:

• сталь;
• металл;
• чугун;
• алюминий;
• дюраль.

Если стол нужен в основном для сверления мягких материалов (дерево, пластик), то алюминий будет лучшим вариантом. Он предельно легок и обладает достаточной прочностью.

Если же придется работать с металлами, сверлить серьезные детали на относительно большую глубину, то понадобится что-то более прочное – сталь, чугун, железо. Это тяжелые материалы, но и выдерживаемые ими нагрузки впечатляют.

Направляющие

Особе значение в конструкции разрабатываемого устройства играют так называемые направляющие – компоненты, по которым происходит перемещение стола в необходимых направлениях.

Чем качественнее они сделаны, тем более точно специалист будет работать на станке, выставлять положение обрабатываемой заготовки и легче ее перемещать в нужное место, применять присадочные материалы и выполнять прочие необходимые действия.

Используются направляющие двух типов: цилиндрического типа и рельсового. Какой из них более работоспособный сказать сложно – при качественной реализации оба варианты показывают себя в работе достойно.

Чтобы скольжение направляющих было максимально плавным и точным, приходится применять специальные каретки и подшипники. Если требования к точности оборудования не слишком высоки, то вполне подойдут подшипники качения, в противном же случае нужно использовать подшипники скольжения.

Подшипники качения будут создавать небольшой люфт хода, но при выполнении типичных задач это не является большой помехой.

Для плавного скольжения направляющих возможно использование подшипников качения

Делая изделие своими руками, нужно выбирать тот вариант, который больше всего подойдет под выполнение будущих задач.

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.

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;

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.

Модернизация фрезерного металлообрабатывающего станка увеличит технический потенциал, и значительно расширит его производительные возможности. Один из возможных вариантов модернизации заключается в установке на фрезерный станок координатного мини-стола. Используя координатный стол для фрезерного агрегата, производитель может значительно уменьшить трудоёмкость.

Характеристика

Устройство координатного стола представляет собой дополнительную конструкцию к станку, позволяющую перемещать закреплённую на нём деталь по необходимой траектории. Установку можно использовать как для фрезерного агрегата, так и для сверлильного. Координатный стол бывает двух видов – промышленный заводской или небольшой самодельный.

Приводить в движение столик можно с помощью механического воздействия вручную, с помощью электроприводов или с помощью компьютерных систем управления. При использовании числового программного управления, производство получается максимально автоматизированным, а точность обработки детали варьируется в области нескольких микрометров.

Разновидность

В заводском исполнении координатная деталь, установленная на фрезерный или сверлильный станок, включает в себя:

• несущую опору;
• приводы управления;
• систему фиксации детали;
• автоматизированную систему управления.

Фиксации детали разделяется на три вида:

• вакуумная;
• с помощью массы самой детали;
• механическая.

Координатные сооружения имеют несколько различных схем исполнения, но есть две основные это:

• портальная;
• крестовая.

Крестовая схема используется для обработки объёмных деталей, что решается путём использования дополнительных конструкций с тремя степенями свободы. Это означает, что обрабатываемая заготовка имеет возможность перемещаться по X, Y, и Z координатам. В подобном исполнении координатное сооружение устанавливается на фрезерный станок.

Портальная схема – это поворотный стол, который используется для работы с плоскими деталями, в частности, для сверления, с жестко закрепленным рабочим органом, когда необходимо перемещение по вертикальной оси.

На предприятиях по изготовлению крупногабаритных изделий устанавливаются длинные координатные алюминиевые сооружения. Благодаря этому увеличивается функциональность используемых станков, потому как на рабочем верстаке есть возможность закрепить оборудование, такое как:

• специальный разъём для инструментов;
• привод охлаждения;
• привод смазки;
• нейтрализацию вредных газов и испарений;
• привод удаления пыли и стружки.

Особенности несущей конструкции

Исполнение координатных установок для фрезерного и станка отличается по материалу, из которого сделана несущая конструкция. Если это металлические массивные детали, то необходимо использовать более жесткую конструкцию, которая может состоять из литого металла.

Более жесткие конструкции еще используются для обеспечения необходимой четкости перемещения рабочего предмета на станках с , так как скорость перемещения обрабатываемой детали на подобном производстве может достигать нескольких метров в секунду.

Материал, который используется для изготовления координатных установочных площадок, выбирают следующий:

• сталь;
• чугун;
• алюминиевые сплавы.

Конструкции, состоящие из алюминиевых сплавов, рассчитаны на небольшие нагрузки и часто идут на оснащение сверлильных станков, где подразумевается только вертикальное перемещение обрабатываемой детали.

Преимуществами подобного приспособления является:

• технологичность;
• бюджетность;
• малый вес конструкции.

Механизмы для передачи движения

Заводские и самодельные координатные мини-площадки приводятся в движение механическим способом. Если производство связано с высокоточными процессами, то в таких случаях используются электродвигатели.

Типы передач для преобразования вращательного движения в поступательное, а еще для перемещения детали относительно рабочего элемента, разделяются по способу реализации.

Их разделяют на:

• шестерёночные;
• ремённые;
• винтовые.

Параметры, которые влияют на подбор типа передачи:

• скорость перемещения площадки с заготовкой, закрепленной на его поверхности;
• мощность электродвигателя;
• точность обработки.

Оптимальным вариантом относительно коэффициента полезного действия и обеспечения точности перемещения детали обладает шарико-винтовая передача, которая еще имеет ряд других особенностей:

• отсутствие рывков при перемещении;
• отсутствие шума;
• малый люфт.

Одним из недостатков подобного исполнения передачи является невозможность перемещать координатный стол с высокой скоростью. Второй недостаток – высокая стоимость.

Высокая стоимость один из минусов данной передачи

Дополнительные варианты

Более дешёвым будет использование ременной передачи, но пропорционально с уменьшением стоимости возрастают и недостатки:

• повышенный износ;
• необходимость частого технического обслуживания;
• высокая вероятность обрыва ремня;
• низкая точность.

Высокую точность и быстрое перемещение детали на фиксированной площадке, можно обеспечить при использовании зубчатой передачи, но в таком механизме нужно быть готовым к появлению люфта через некоторое время после начала эксплуатации.

Одним из лучших вариантов передачи движения от двигателя на координатную мини-установку, является использование прямого привода, который состоит из:

• линейного двигателя;
• сервоусилителя.

Сервоусилитель

Преимуществом этих приводов является отсутствие нужды применять механические передачи. Такое исполнение позволяет напрямую передавать движение с двигателя на элементы координатного стола.

Преимущества еще заключаются в увеличении скорости и точности обработки детали. В силу того, что отсутствуют вспомогательные передачи в схеме стола, сокращается количество последовательно соединенных элементов, а это уже, в свою очередь, в лучшую сторону влияет на надёжность координатной установки.

Выводы

Заметно, по отношению к другим видам передач, снижается и погрешность, которая находится на уровне единиц микрометров. Прямой привод характеризуется высокими показателями торможения и разгона.

Вследствие того, что в прямом приводе нет деталей, которые подвергаются трению, координатная алюминиевая установка меньше подвержена износу, что положительно сказывается на ее долговечности.

Один из немногих, но при этом самых существенных недостатков прямого привода – его цена. Высокая стоимость при массовом высокоточном производстве оправдана и окуплена.

Девайс от Виктора Travelller - координатный столик для сверлильного станка. Как я понял из описания, он может выполнять две функции. Во-первых, с ним не надо больше переставлять тиски откручивая и закручивая гайки, что несколько напрягает)))). А во-вторых, заменив сверло на твердосплавную фрезу и постепенно подавая заготовку под инструмент, можно фрезеровать в металле пазы различной формы. Но об этом попозже, сначала об устройстве.

Параметры столика:

• Длина 350 мм
• ширина 350 мм
• толщина - 65 мм.
• Полная длина направляющих 300мм.
• Точность около 0,1 мм
• Ход каждой каретки 94мм. (С этими геометрическими параметрами можно было и 105мм,но лень было отпиливать шайбы)
• Грузоподъемность до 15 кг (хотя, этот параметр больше лимитируется самим столиком сверлилки)

Для изготовления стоика потребовались конструкционные износостойкие инструментальных профилей марок Ст1-Ст-3 (можно и хуже), Использовался профиль 20х20 толщиной 2 мм. аналогичный крепеж, и подшипники.

"Взрыв-схема":

Центральный узел всего стола - это крестовина. Всё Остальные детали можно сделать почти тяп-ляп, но с ней надо постараться, ибо если ее перекосит, тогда весь стол накроется. Желательно пользоваться сваркой (например, точечной).

На пользуясь уже сваренной крестовиной в качестве шаблона, собираем каретки, которые представляют собой П-образные детали.

В профиль, после небольшой доработки напильником, вставляются гайки М10.

На шпильках М10 собираем рукоятки с подшипниковым узлом.

Из уголка свариваем П-образные основания. Собираем всю схему на болтах, вкрученных в запрессованные ранее гайки.

Шпильки натягиваются между подшипниками с помощью гаек, что позволяет убрать зазоры в подшипниках, а заодно и зазоры в парах винт-гайка. При этом когда вся схема стягивается к центру удаляются люфты вертикальные.

Последовательность крепления узлов с подшипниками схематически представлена следующим образом.

В сборе столик выглядит вот так. Все узлы и подвижные части следует хорошенько смазать.

Собранный столик крепим к станине сверлильного станка,
а на него (через фанерную прокладку - можно обойтись и без нее) тиски. Фанерка, кстати, будет защищать смазанные элементы от попадания в них стружки.

Теперь поговорим о возможностях данного устройства. Во-первых, при сверлении деталей не надо перекручивать тиски с места на место, достаточно покрутить ручки.

Во-вторых, вращая ручки под нагрузкой можно производить фрезерование металлических деталей, в том числе и по достаточно сложной траектории.

Вот еще один примерчики фрезерования. За один проход можно снимать до миллиметра материала.

В третьих, такой модернизированный станок может испольщоваться для токарных работ. Резец фиксируется в тисках, а заготовка вращается в патроне.

В общем, затратив сравнительно немного времени и денет, мы можем получить на выходе отличный, многофункциональный девайс, значительно расширяющий возможности сверлильного станка