Координатный столик своими руками. Координатный стол для сверлильного станка: виды, изготовление своими 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.

Если народный умелец регулярно использует сверлильные инструменты, для удобства и ускорения работы рекомендуется предусмотреть дополнительные приспособления. Одним из таких приспособлений считается координатный стол, увеличивающий не только производительность, но и точность обработки изделий. Необязательно тратить деньги на готовый прибор, можно сделать координатный стол своими руками из подручных материалов.

Внутреннее устройство координатного стола

Стол для фрезерного станка, на котором тоже можно сверлить, представляет собой металлическое основание на подвижном механизме. На поверхности стола фиксируют заготовку, которую планируется обработать. Фиксаторы для стола устанавливают такого типа:

• механические детали;
• вакуумное устройство;
• за счет собственного веса больших деталей.

По желанию мастер может предусмотреть в координатном столе 2 или 3 степени
свободы. Перемещения бывают только по горизонтали или, в том числе, по вертикали. Первый вариант подходит для работы с плоскими изделиями, второй собирают, если речь идет о серьезном сверлильном оборудовании.

Координатный стол своими руками включает один из приводов:

• на механической основе;
• работающий от электроэнергии;
• с системой ЧПУ.

Собирая координатный стол, задумайтесь над общими параметрами:

• планируемая загруженность;
• желаемый период эксплуатации;
• нагревание и остывание.

Четкое понимание того, каким вы хотите видеть готовое изделие под сверлильный станок, поможет определиться с материалами и чертежами самодельного механизма.

Основание координатного стола своими руками

Основание делают из разных материалов. Можно заготовить чугун, стальной лист, легкие сплавы, в состав которых входит алюминий, дерево, пластик. Преимуществами изделий, рама которых состоит из алюминия, называют:

• небольшой вес;
• простой монтаж;
• маленькую стоимость.

В качестве базовой заготовки может участвовать стальная сварная рама. Но такой
механизм не переносит вибрационные нагрузки. Задача мастера – убрать внутреннее напряжение путем термообработки.

Собирают координатный стол своими руками, следуя одной из двух схем:

• крестовой чертеж – предполагает изготовление универсального приспособления, где удается обрабатывать изделия сложной конструкции (плюс такого устройства – доступ к заготовке с трех сторон);
• портальная – используют для оборудования, которым высверливает отверстия в листовых деталях.

Как сделать своими руками направляющие

Направляющие определяют плавность движения заготовок и точность обработки. Различают два основных вида направляющих: рельсовый формат и цилиндрический. Для повышения показателей точности и плавности встраивают каретку и подшипниковые узлы. Лучше использовать подшипники скольжения. Подшипникам качения свойственный люфт в опорах, хотя он уменьшает силу трения.

• оборудованные массивным фланцем, применяемым для фиксации механизма к нижней части координатного стола;
• бесфланцевые – крепление представляет собой привычный вариант.

Устройство перемещения

Проще всего сделать своими руками координатный стол, который двигается механическим способом. Если нужна повышенная точность и хорошие показатели обработки деталей, монтируют столы, перемещающиеся за счет двигателей, работающих от электричества.

Привод может состоять из таких видов передач:

• с колесами зубчатого типа и рейками;
• ременное устройство;
• шарико-винтовой механизм.

Чтобы выбрать эффективный вариант передачи, мастеру предстоит учесть следующие параметры:

• скорость, с которой двигается основание и зафиксированная на нем деталь;
• мощность применяемого электродвигателя;
• желаемая точность обработки заготовок.

В большинстве случаев специалисты отдают предпочтение шарико-винтовой передаче, и все благодаря очевидным преимуществам:

• незначительный люфт;
• плавное движение;
• шумовые показатели работы;
• высокая устойчивость к весомым нагрузкам.

Среди минусов специалисты называют отсутствие обеспечения высокой скорости движения стола и большие расходы на обустройство передачи.

Как сэкономить средства

Если финансов не хватает, мастер может снабдить основание приводом, работающим от винтовой передачи. Тогда нужно быть готовым смазывать винтовой механизм часто.

• недолговечность ремней;
• свойство ремней растягиваться;
• высокая вероятность обрыва ремня;
• оставляет желать лучшего точность.

Если вы выбрали зубчато-реечную передачу, точность и высокая скорость перемещения обеспечены. Однако люфт образуется ощутимый.

Пошаговое руководство, как сделать координатный стол своими руками, показано в видеоинструкциях:

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