Vse o mini vrtalnih strojih: princip delovanja, lastnosti, svedri. Preprost vrtalni stroj za tiskana vezja Mini vrtalni stroji za tiskana vezja naredi sam

Na splošno sem se naveličal vrtanja plošč z ročnim vrtalnikom, zato je bilo odločeno, da naredim majhen vrtalni stroj izključno za tiskana vezja. Internet je poln modelov za vsak okus, po ogledu več opisov podobnih svedrov sem prišel do odločitve, da vrtalni stroj naredim na podlagi elementov iz nepotrebnega, starega CD ROM-a. Seveda boste morali za izdelavo tega vrtalnega stroja uporabiti materiale, ki so pri roki.

Za izdelavo vrtalnega stroja iz starega CD ROM-a vzamemo le jekleno ogrodje z dvema vodiloma, nameščenima na njem, in voziček, ki se premika po vodilih. Na spodnji fotografiji lahko vse to jasno vidite.

Električni motor vrtalnika bo nameščen na premičnem vozičku. Za pritrditev elektromotorja na voziček je bil izdelan nosilec v obliki črke L iz jeklenega traku debeline 2 mm.

V nosilcu izvrtamo luknje za gred motorja in njegove pritrdilne vijake.

V prvi izvedbi je bil za vrtalni stroj izbran elektromotor tipa DP25-1.6-3-27 z napajalno napetostjo 27 V in močjo 1,6 W. Tukaj je na fotografiji:

Kot je pokazala praksa, je ta motor precej šibek za vrtalna dela. Njegova moč (1,6 W) ni dovolj - ob najmanjši obremenitvi se motor preprosto ustavi.

Takole je izgledala prva različica vrtalnika z motorjem DP25-1,6-3-27 v fazi izdelave:

Zato smo morali poiskati drug elektromotor, močnejši. Toda proizvodnja svedra je zastala ...

Nadaljevanje procesa izdelave vrtalnih strojev.

Čez nekaj časa sem naletel na elektromotor iz razstavljenega pokvarjenega brizgalnega tiskalnika Canon:

Na motorju ni oznak, zato njegova moč ni znana. Na gredi motorja je nameščen jekleni zobnik. Gred tega motorja ima premer 2,3 mm. Po odstranitvi zobnika smo na gred motorja nataknili vpenjalno glavo in naredili več testnih vrtanj s svedrom premera 1 mm. Rezultat je bil spodbuden - motor "tiskalnika" je bil očitno močnejši od motorja DP25-1.6-3-27 in je lahko prosto vrtal 3 mm debel tekstolit pri napajalni napetosti 12 V.

Zato se je proizvodnja vrtalnega stroja nadaljevala...

Elektromotor pritrdimo z nosilcem v obliki črke L na premični voziček:

Osnova vrtalnika je izdelana iz steklenih vlaken debeline 10 mm.

Na fotografiji so praznine za osnovo stroja:

Da se vrtalni stroj med vrtanjem ne bi vrtel po mizi, so na spodnji strani nameščene gumijaste noge:

Zasnova vrtalnega stroja je konzolnega tipa, to pomeni, da je nosilni okvir z motorjem nameščen na dveh konzolnih nosilcih, na določeni razdalji od podnožja. To se naredi, da se zagotovi, da je mogoče izvrtati dovolj velike PCB-je. Zasnova je razvidna iz skice:

Delovno območje stroja, bela LED osvetlitev je vidna:

Tako se izvaja osvetlitev delovnega območja. Na fotografiji je vidna pretirana svetlost osvetlitve. Pravzaprav je to napačen vtis (gre za bleščanje kamere) - v resnici je vse videti zelo dobro:

Konzolna zasnova omogoča vrtanje desk širine najmanj 130 mm in neomejene (v razumnih mejah) dolžine.

Merjenje dimenzij delovnega območja:

Na fotografiji je razvidno, da je razdalja od omejevalnika na dnu vrtalnika do osi svedra 68 mm, kar zagotavlja širino obdelanih tiskanih vezij najmanj 130 mm.

Za premikanje svedra navzdol pri vrtanju je na voljo tlačna ročica - vidna na sliki:

Za držanje svedra nad tiskanim vezjem pred postopkom vrtanja in vrnitev v prvotni položaj po vrtanju se uporablja povratna vzmet, ki je nameščena na enem od vodil:

Sistem za samodejno prilagajanje vrtljajev motorja glede na obremenitev.

Za lažjo uporabo vrtalnega stroja sta bili sestavljeni in testirani dve različici regulatorjev vrtljajev motorja. V prvotni različici vrtalnika z elektromotorjem DP25-1.6-3-27 je bil regulator sestavljen po diagramu iz revije Radio št. 7 za leto 2010:

Ta regulator ni hotel delovati po pričakovanjih, zato so ga neusmiljeno vrgli v smeti.

Za drugo različico vrtalnega stroja, ki temelji na elektromotorju iz brizgalnega tiskalnika Canon, na spletno mesto mačk-radioamaterjev Najdeno je bilo drugo vezje regulatorja vrtilne frekvence gredi elektromotorja:

Ta regulator zagotavlja delovanje elektromotorja v dveh načinih:

Kadar ni obremenitve ali z drugimi besedami, ko se sveder ne dotika tiskanega vezja, se gred motorja vrti z zmanjšano hitrostjo (100-200 vrt/min).
Ko se obremenitev motorja poveča, regulator poveča hitrost do maksimuma in s tem zagotovi normalen proces vrtanja.

Regulator hitrosti električnega motorja, sestavljen po tej shemi, je takoj deloval brez prilagoditve. V mojem primeru je bilo število vrtljajev v prostem teku približno 200 vrt/min. V trenutku, ko se sveder dotakne tiskanega vezja, se hitrost poveča na največjo. Po končanem vrtanju ta regulator zmanjša število vrtljajev motorja na minimum.

Regulator hitrosti elektromotorja je bil sestavljen na majhnem tiskanem vezju:

Tranzistor KT815V je opremljen z majhnim radiatorjem.

Regulacijska plošča je nameščena na zadnji strani vrtalnega stroja:

Tukaj je bil upor R3 z nazivno vrednostjo 3,9 Ohmov nadomeščen z MLT-2 z nazivno vrednostjo 5,6 Ohmov.

Testiranje vrtalnega stroja je bilo uspešno. Samodejni sistem za regulacijo hitrosti gredi motorja deluje natančno in zanesljivo.

Kratek video o delovanju vrtalnega stroja.

V radioamaterski praksi je pogosto treba izdelovati tiskana vezja, v katera je treba izvrtati veliko lukenj s premerom 0,5-3,0 mm, ki jih ni mogoče vrtati ročno, s svedrom ali na velikem vrtalnem stroju.

Zato za vrtanje tiskanih vezij mnogi radijski amaterji izdelujejo domače namizne ali ročne mini vrtalne stroje. Predstavljam vam samorazvit in ročno izdelan dizajn namiznega vrtalnega stroja, izdelanega iz odpadnih delov.

Oblikovanje

Osnova okvirja mini vrtalnega stroja je bilo stojalo za izvajanje linearnih meritev z digitalnim indikatorjem z manjšimi spremembami. Demontirana je bila mizica z nastavitvenimi vijaki in odstranjen del premične palice za pritrditev številčnice na dolžino reže.

Na dnu stojala sta izvrtani dve luknji za pritrditev mize in vanje vrezan navoj M4. V sami palici je bila v središču simetrije, na razdalji 15 mm od roba reza, izvrtana luknja s premerom 10 mm za vodilni vijak.

Po pripravi baze lahko začnete izdelovati dele. Miza je izdelana iz duraluminija in ima dimenzije 100×120 mm z debelino 15 mm. Izdelana je lahko iz skoraj vseh materialov, aluminija, železa, steklenih vlaken, iverne plošče, trdega lesa. Izberite velikost mize po lastni presoji. Miza je pritrjena na podnožje mini vrtalnega stroja z dvema M4 vijakoma z ugreznjeno glavo.

Naslednji del mini vrtalnega stroja je premična plošča, v kateri je nameščen motor. Plošča je izdelana iz duraluminija, velikosti 50 mm x 130 mm, debeline 15 mm. Debelina ni kritična, lahko je od 5 mm ali več. Ožji konci plošče so zaradi estetike zaobljeni s polmerom 25 mm. Na razdalji 80 mm naredimo dve veliki luknji v plošči. Ena za drsenje po stojalu pri vrtanju premera 30 mm, druga pa za pritrditev motorja premera 36 mm. Med velikimi luknjami, vzdolž črte, ki poteka skozi njihova središča, je bila izvrtana še ena luknja, v katero je bil vrezan navoj M10. Sredina te navojne luknje, ko je plošča postavljena na drog, se mora poravnati z luknjo, izvrtano v palici.

Motor je bilo mogoče pritrditi na ploščo tako, da ga preprosto vpnete na obeh straneh z vijaki v izvrtane navojne luknje, vendar sem želel bolje. V plošči je bila narejena reža in motor je bil pritrjen tako, da je bila plošča stisnjena z vijakom M5. Zahvaljujoč tej rešitvi se motor enostavno odstrani s plošče in mini vrtalni stroj se spremeni v miniaturni ročni vrtalnik, kar je včasih potrebno. Če pogosto potrebujete mini ročni vrtalnik, lahko namestite krilni vijak.

Naslednji del je vzvodna ročica, ki zagotavlja hod svedra med vrtanjem, ki znaša približno 7 mm. Ročaj je duraluminijska plošča debeline 5 mm in skupnih dimenzij 50×120 mm. V njej je narejena ena velika ovalna luknja, velikosti, ki omogoča prehod motorja mini vrtalnega stroja brez dotika in možnost pogleda na vstopno točko svedra v del pri vrtanju za ciljanje.

Potrebovali boste tudi vijak dolžine 60 mm z navojem na koncu dolžine, ki je enaka debelini plošče mini vrtalnega stroja, Morsejev konus A1 za pritrditev vpenjalne glave na gred motorja in vzmet zadostne togosti za vrnite ploščo z motorjem v prvotno stanje.

Montaža

Ostaja le še sestavljanje delov in mini vrtalni stroj bo pripravljen za delo. Vijak se najprej navije skozi 10 mm luknjo ročaja, nato pa se vstavi v drog. Namestimo vzmet in vijak privijemo v premično ploščo. Pred montažo je priporočljivo, da torna mesta delov mini vrtalnega stroja premažete s tanko plastjo poljubnega gostega maziva, v skrajnem primeru lahko obvladate navadno strojno olje.

Sestavljena enota je nameščena na cilindričnem stojalu mini vrtalnega stroja, palica pa je pritrjena s standardno objemko. Ostane le še namestitev motorja, nastavitev višine in že lahko začnete z vrtanjem. Dovolj je, da z malo truda pritisnete na ročico in vrtalnik se spusti.

Če vzmetna sila ni dovolj za dvig gibljivega dela mini stroja, ga morate nekoliko raztegniti ali zamenjati s tršim.

Podrobnosti

Uporabil sem elektromotor DPM-35N1 z enosmerno napajalno napetostjo 27 V. Za napajanje motorja sem izdelal preprost napajalnik, ki je padajoči transformator, diodni most in elektrolitski kondenzator. Uporabite lahko skoraj vsak DC ali AC elektromotor, vendar po možnosti z rotorjem, nameščenim na kotalnih ležajih (kroglični ležaji). Večje kot je število vrtljajev gredi motorja, bolje bodo narejene luknje in hitreje bo potekalo delo.

delo

Če vas zanima, si oglejte kratek video, ki prikazuje mini vrtalni stroj v akciji.

O svedrih za PCB

Praviloma se namizni mini vrtalni stroji uporabljajo za vrtanje tiskanih vezij za radijske strukture. Osnova za tiskana vezja je folija iz steklenih vlaken, ki zaradi prisotnosti stekla v materialu zelo hitro zatemni rezalne robove svedra. Po več sto izvrtanih luknjah v steklena vlakna postane sveder neuporaben. Skoraj nemogoče je učinkovito naviti sveder s premerom 0,7 mm doma. Obstajajo karbidni svedri, posebej zasnovani za vrtanje steklenih vlaken. Na voljo so v različnih premerih od 0,5 mm do 2,0 mm in vsi imajo steblo premera 2 mm.

Z enim karbidnim svedrom je mogoče izvrtati na desettisoče lukenj brez navoja rezalnih robov. Ena od pomanjkljivosti takšnega svedra je, da je zelo krhek in se zlahka zlomi, če deluje bočna sila. Če karbidni sveder vpnemo v ročni vrtalnik, se sveder zlomi, ko se prvič dotakne površine dela. Že vrsto let vrtam na mini vrtalni stroj z enim svedrom, pa še vedno vrta kot nov.

Želel sem sestaviti stroj za vrtanje tiskanih vezij in drugih majhnih stvari; možnosti, kot je vpenjalna glava neposredno na gred motorja, mi niso ustrezale. Bilo je potrebno nekaj resnejšega, vendar si nisem upal začeti sestavljati stroja iz nič. Potem pa se je pojavil pokvarjen (po požaru) domač mikro sveder, ki sem ga vzel za osnovo svoje obrti ali bolje rečeno obnovil.

Začetnega videza stroja nisem fotografiral; stanje je bilo zelo slabo. Tam je bila glava vretena, v njej zataknjeno vreteno, mehanizem za premikanje vretena, steber in podstavek.

Prvi korak je bil izrezovanje novega stebra; stari je bil močno deformiran:

Na podstavek sem privil gumijaste noge:

ShB. Stari zaklepni vijak M4 je bil zlomljen, ko so ga poskušali odviti. Naredil sem nov ročaj iz vijaka M6:

Sprva sem želel namestiti 220-voltno 6-vatno asinhronsko enoto, potem pa sem kupil 12-voltni 12-vatni kolektor. Na SB bo pritrjen preko adapterske plošče:

Na njem je nameščeno preklopno stikalo:

Vzel sem že pripravljeno jermenico za motor:

Izdelal sem novo vreteno. Največ časa sem porabil z datoteko za izdelavo šesterokotnika:

Nov škripec je bil izdelan iz ebonita:

Mehanizem premikanja vretena:

Vsi so tukaj:

LED osvetlitev, ki se prižge skupaj z motorjem:

Prenovljen stroj:

S strojem sem zadovoljen. Vgradil sem kolektorski elektromotor za regulacijo hitrosti z napetostjo (PWM v načrtih), vendar se je izkazalo, da je moč premalo in sem to idejo opustil. Z asinhronim strojem bi stroj deloval veliko tišje...

Prvo različico namiznega stroja za vrtanje vezja sem izdelal pred tremi leti. Naredil sem ga namenoma, posebej za vrtanje vezja (drugemu ni namenjeno) in izključno iz odpadnega materiala, naredil sem ga "na hitro" kot začasno napravo, za izdelavo sem porabil prost dan. In vzel ga je in se "ukoreninil" - izkazalo se je, da je pri delu nenavadno priročen.

Premer svedrov, ki jih je mogoče uporabiti, je od 0,5 do vključno 1 mm. Sprint start, cilj brez vztrajnosti. Prinesel sem desko, jo pritisnil - luknja je bila pripravljena, jo spustil - sveder se je sam vrnil v prvotni položaj. Vse 2-3 sekunde. Šest mesecev kasneje, ker je bil artikel »kar doma«, sem porabila še en večer in mu dala bolj primeren in sprejemljiv videz.

Naprava in načelo delovanja, kot vidite, ostajata enaka. Minili sta še dve leti, pa še vedno nisem prišel do tega, da bi naredil nekaj bolj trdnega, čeprav so bili sestavni deli za to izbrani. Ne iščejo dobrote od dobrote. Dovolil pa si je modernizacijo.

Pojavile so se pomembne spremembe:

spuščanje se zgodi s pritiskom na ročaj
Elektromotor se pri spuščanju vklopi, ko gumb pritisnemo do omejevalnika
miza za vrtanje na navoje in se lahko dviguje in spušča za prilagajanje razdalje od površine plošče, ki jo vrtamo, do “točke” vklopa elektromotorja
elektromotor napaja enosmerni tok

Z rezervoar za vrtanje vezja - povezovalna shema

Osnova vsega je ležišče in vodila.

Puše, njihov notranji premer je le eno do dve desetinki milimetra večji od premera vodil, material - ebonit (dielektrik) - ni bil izbran po naključju, to je nekakšna "ločitev" od električnega toka. Ni težko uganiti, iz česa je narejen pas, ki kasneje zavaruje oprijem.

Gumb stikala je pritrjen na plastični kotiček z 2 vijakoma in maticama, sam vogal pa je z lepilom povezan s pušami.

Gred elektromotorja ima luknjo z navojem M2, namestitev vpenjalne palice ni bila težavna. In tesnila iz klobučevine (na obeh straneh gredi) so prejela olje.

Kot »ležajni« element, na katerega je pritrjen motor, ta pa je pritrjen na puše, je bil izbran pohištveni kotiček (lahek, vzdržljiv in enostaven za obdelavo). Diodni most in kondenzator v zaščitnem ohišju.

Omejevalnik je sestavljen iz vzmeti, na kateri je na eni strani prilepljen sam gumijasti omejevalnik, na drugi strani pa je prispajkana matica, ki je privita na vijak, ki je nameščen na navoj v luknji okvirja.

Vrtalna miza je nameščena na vijak (njegova dodatna funkcija je opisana zgoraj).

No, na koncu, kako vse skupaj deluje:

Video o postopku vrtanja

Za tiste, ki jim je bilo všeč: vse, iz česar je bil sestavljen ta stroj, je bilo prej shranjeno v pločevinkah, škatlah in samo kotih. Mislim, da je namig več kot očiten. Želim si, da vaše vaje nikoli ne postanejo dolgočasne, Babay.

Razpravljajte o članku STROJ ZA VRTANJE TISKANIH PLOŠČ

Nekako se je avtor odločil narediti vrtalni stroj za tisk. plošče, vendar možnost, kot je vpenjalna glava okoli motorja, ni ustrezala nikomur in nikomur ne bo ustrezala. Potreboval je nekaj boljšega in težjega za sestavljanje, vendar se ni lotil, da bi ga naredil od samega dna. Nekako je na srečo naletel na dotrajan star mini vrtalni stroj, ki ga je vzel za osnovo svojega domačega izdelka in ga obnovil.

Stroj je bil na začetku videti zelo ubog, avtor ga ni hotel pogledati, kaj šele otipati. Tam je bila glava vretena z zataknjenim vretenom, mehanizem za premikanje vretena (vreteno) in steber s podstavkom.

Najprej je moral izklesati nov stolpec, ker je bil stari, oprostite izrazu, v slabem stanju:

Gumijaste bipode ali noge so bile zamenjane in privijačene na podlago, vaša pravica je, da jih pokličete:

Stari omejevalni vijak M4 se je zlomil med prvim poskusom odklopa in ne tako šibko. Moral je narediti nov postanek. ročaj z vijakom M6:

Sprva se je odločil za namestitev asinhrone enote 220V 6W, potem pa je bil po neuspešnem poskusu zamenjan in kupljen kolektor - 12V 12W. Na SB se pritrdi zelo preprosto, brez napora skozi prehod. plošča: