Главная » Мастерская
Призовой фонд
на январь 2018 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. 1000 руб
PCBWay
3. 150 руб.
От пользователей

USB сверлильный станок с регулировкой оборотов из старых деталей ПК

Радиолюбителю часто необходимо сверлить. Сверлить отверстия в печатных платах и не только. Как правило, диаметр таких отверстий от 0,5 мм и больше. Чтобы просверлить отверстие со сверлом такого диаметра необходимо иметь какое-то приспособление, иначе при сверлении "руками" шанс сломать сверло достаточно велик. Решением этой проблемы является сверлильный станок, который жестко удерживает сверло в вертикальном положении в отличии от рук. Таким образом, сегодня рассмотрим очередной вариант изготовления сверлильного станка, изготавливать который будем из старого DVD привода и моторчика из струйного принтера.

Что нам понадобится:

  • старый DVD или его запчасти
  • моторчик подходящей мощности
  • DC-DC преобразователь
  • переменный резистор для регулировки оборотов
  • разъем и переходник для подключения к источнику питания

Итак, из DVD привода нам понадобится механика, связанная с кареткой перемещения лазера (смело отвинчиваем все моторчики, платы и оптику, оставляя "голый" металл). Основа оптической системы лазера и направляющие как раз и будут служить системой опускания сверла при сверлении. Для этого нужно лишь немного модернизировать эту систему, добавив пружины на направляющих, чтобы сверло всегда находилось в поднятом состоянии. Так как эта деталь должна находится вертикально, для монтажа ей необходимо разогнуть два крепления ровно на 90 градусов - чем ровнее изгиб, тем ровнее потом будет сверление.

Платформа с направляющими в DVD устанавливается на другую деталь с виброразвязкой, ее мы и будем использовать как основу для сверлильного станка, а сами резинки виброразвязки очень хорошо подойдут как ножки инструмента.

Теперь необходимо соединить эти две детали.

Далее тонкий момент это деталь, которая ходит по направляющим. К ней необходимо закрепить деталь, выносящую моторчик на некоторое расстояние вперед. Стоит учитывать, что частично эта деталь состоит из твердого пластика, поэтому либо после крепления моторчика, либо изначально необходимо укрепить ее, для этого я использовал эпоксидную смолу, залив ею все полости. Без такого укрепелния при зажимании гаек есть риск, что пластик просто лопнет.

На этом механическая часть практически закончена. Необходимо лишь сделать рычаг, который будет опускать вниз по направляющим нашу дрель. Необходимо также убедиться, что при прижимании сверла к поверхности детали, которая сверлится, не происходит люфта конструкции.

Далее необходимо обеспечить вращение моторчика и регулировку его оборотов. Выбранный (а вообще просто имеющийся подходящий) моторчик имеет рабочее напряжение 24 Вольта, мы же условились, что сверлильный станок будет работать от USB или другого источника 5 Вольт. Нам понадобится DC-DC Step Up преобразователь. Из Китая доступны различные дешевые варианты таких модулей. 

Схема питания и регулировки напряжения будет построена на модуле MT3608. Для этого необходимо выпаять подстроечный резистор и постоянный smd резистор (если необходимо), отвечающие за регулировку выходного напряжения. Вместо них мы должны впаять свой переменный резистор и в зависимости от его номинала заменить smd резистор. Дополнительно переменный резистор может содержать выключатель, который можно использовать для включения питания схемы.

Смысл переделки в том, чтобы использовать переменный резистор для регулировки выходного напряжения в заданном интервале. Так, исходя из формулы выше, используя переменный резистор сопротивлением 5 кОм необходимо рассчитать сопротивление резистора R2. К сопротивлению переменного резистора в данной конфигурации добавляется еще один резистор для ограничения минимального напряжения, примерно равному входному напряжению. Такое решение позволяет использовать весь диапазон вращения переменного резистора.

Форма деталей DVD привода имеют очень подходящую форму для монтажа схемы регулировки оборотов двигателя - отверстие в средней нижней части детали с направляющими идеально подходит для крепления переменного резистора.

После сборки электроники остается ее лишь закрепить на корпусе сверлильного станка. Так как плата модуля DC-DC регулятора не имеет отверстий для монтажа, один из самых простых способов крепления будет использование термоклея. Он позволит закрепить модуль в любом удобном или эргономичном месте, не внося искажений в работу схемы, при этом его слой хорошо изолирует проводники.

Для подключения к питанию здесь используется стандартный 5 мм разъем. Для подключения к USB источнику питания необходимо сделать переходник. Данная схема хорошо работает от USB порта компьютера, но допустимого тока USB2.0 порта компьютера недостаточно, чтобы раскрутить двигатель от струйного принтера на полную мощь, но полностью достаточно, чтобы сверлить текстолит. Для того, чтобы использовать на полную мощность такой моторчик можно использовать блок питания зарядного устройства планшета или смартфона.

При креплении патрона необходимо учитывать его балансировку, в противном случае в той или иной степени могут присутствовать вибрации, что не очень хорошо может сказаться на самых тонких сверлах.

Таким образом, получаем максимально дешевый самодельный сверлильный станок, стоимость необходимых покупных деталей для которого составляет примерно 2 доллара (модуль DC-DC регулятора и патрон для сверла).

P.S. Стоит учитывать, что детали в разных DVD приводах могут отличаться от тех, что использованы в статье. Отличия зависят от производителя или модели устройства.

Теги:

Опубликована: 0 2
Я собрал 0 2
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 2 чел.

Комментарии (51) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+1
andro #
Каков диаметр оси двигателя?
Ответить
+1

[Автор]
Gauss #
2,35 мм
Ответить
+2
Алексей #
Не увидел в статье ни одного аргумента, почему нужно использовать для питания именно USB с повышайкой. В лесу, от повербанка сверлить что-ли? Гораздо рациональнее подобрать более подходящий для этой цели источник, например, БП от ноутбука.
А так статья полезная, для начинающих "с нуля" особенно.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Сейчас любая зарядка для телефона имеет USB и дает ток от 1-2 ампера, чего достаточно, а в статье я и отмечал, что источник питания USB, а не порт компьютера (походу неявно вышло совсем, забыл фото кабеля переходника на USB и адаптер с USB), хотя некоторые материнки имеют разгон по току для зарядки телефонов, вообще же и от обычного порта крутить будет, но слабо, конечно, как справедливо и отмечено
Ответить
0
BARS_ #
Да недостаточно 1-2А.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Не соглашусь - БП принтера 24В 0,5А, а мотора в принтере два, хотя маркировки на моторчика никакой нет, но 1-2 ампера от 5 вольт для сверления более чем достаточно
Ответить
0
BARS_ #
А вы вал рукой держите и змерьте ток. Сильно удивитесь. При заклинивании вала там практически КЗ. А в принтере двигатели практически без нагрузки работают.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Блокировка вала ясное дело дает максимальный ток относительно напряжения и сопротивления обмотки, но сверлить с блокированным валом не получится, конечно сверление дает некоторую нагрузку, но необходимо регулировать усилие, чтобы не сломать ничего иначе даже питание в 25 Вт не помоет вращать застрявшее сверло, блокирующее вращение вала
Ответить
0
BARS_ #
Когда мощность источника недостаточна, то сверло будет садиться при малейшем усилии. И чем больше диаметр сверла, там выше требуется усилие со стороны двигателя. Так что от USB надо избавляться. Как и от регулятора.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Ну, в зависимости от мотора отказаться от USB есть смысл, а чем плохо иметь регулятор?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
BARS_, так а регулятор почему ненужен считаешь?
Ответить
+2
BARS_ #
Выбранный (а вообще просто имеющийся подходящий) моторчик имеет рабочее напряжение 24 Вольта, мы же условились, что сверлильный станок будет работать от USB или другого источника 5 Вольт. Нам понадобится DC-DC Step Up преобразователь.
Только вот у USB не хватит тока для нормальной работы, т.к. ток двигателя под нагрузкой превышает 1А, что при 24В составит больше 24Вт, USB 2.0 же дает не более 2,5Вт, USB 3.0 - 5Вт. Так что идея питания от USB мягко говоря провальная. А так конструкция вполне отличная получилась.
Отредактирован 19.12.2017 11:41
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Справедливо и правильно, но USB не только в портах компьютера, но и в зарядках от телефона и других адаптерах есть там ток от 1 А и выше, чего достаточно - мой промах - забыл фото переходника для питания и адаптера USB на 2 ампера. Кстати в некоторых условиях возможно удобно будет и powerbank использовать
Ответить
0
BARS_ #
Считаем еще раз, коль вы не прочитали расчет выше. Считаем, что при нагрузке на вал двигатель берет 1А при 24В (на самом деле ток еще выше). Получаем 24Вт мощности. Т.е. по 5В БП должен давать эти же 24Вт + запас на КПД повышайки, который не более 85-87%. Итого больше 5А тока при 5В. Такого даже ЗУ не обеспечивают. Плюс китаезная свистелка и 20Вт тоже не наст. Что мешало сделать нормальное питание?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
На самом деле если есть детали от принтера, то должен быть и блок питания от принтера, как вариант сделать тоже самое, но регулировать step downом выходное напряжение и обороты
Ответить
0
AlexOn5 #
Сам сделал сверлилку из двигателя принтера, для сверления сверлом 0,8....1,5 9В хватает. Ток при этом доходит до 1А, если сверло остановить где то 1,5А. В данном случае 5В 2А хватит. Начинающим однозначно будет проще найти зарядку чем бп на необходимое напряжения. Но вот конструкция никак не годится, никакой жёсткости. Как по мне, лучше уже просто мотор в руке держать.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Тут, возможно, от параметров самого моторчика может зависеть - в разных принтерах могут быть разные модели на разную мощность, но без маркировки это не точно
Ответить
0
Yuretskok #
В старых Эпсонах движки на 42В, причем дури в них немеряно.
Да и опять же, как уже кто то сказал, раз берем мотор от принтера, то почему бы не взять и блок питания от него. От сруйников Кэнон блоки питания можно поискать, эти принтеры люди выбрасывают постоянно. Несколько недель назад такой блок питания от варварских рук бомжей спас, уже переделал его на 12В для сверлилки. Осталось только основание для станочка сделать. На днях возможно фотки получившейся конструкции выложу.
Ответить
+2
Zlodey #
Это слишком низкие обороты для твердосплавных свёрл. Тупиться и ломаться будут гарантированно. Вы их попробуйте на 30 тыс оборотов - текстолит просто будет в пыль превращаться, а сверло будет входить в текстолит как в масло. Увы, данная поделка подойдёт только для обычных свёрл.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Твердосплавные купил попробовать только сейчас вместе с патроном с алика - совет полезный, потому что этот факт не знал
Ответить
0
BARS_ #
А смысл? Я купил советские сверла. Сверлят прекрасно и хватает очень надолго.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Наши торгаши, например, потихоньку все отечественное заменили на китайское, поэтому хорошие сверла еще и поискать нужно
Ответить
0
BARS_ #
Я на форуме нашел случайно и заказал себе кучку
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Кстати да, я тоже на нашем форуме находил вещи, которые на рынке или в магазине уже невозможно купить - этого не отнять
Ответить
0
4uvak #
В конце видео сверло очень сильно люфтит или мне так кажется?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Возможно не до конца баланс для патрона подобрал, стандартные зажимы на вал сорвались сразу, вкрутил два винта, подгоняя их длину убираем биения на валу так балансируя его
Ответить
0
Likan #
В том то и дело, что баланс должен подбираться не винтами, а самой посадкой на вал. Будь вы хоть гуру часового дела вы такую конструкцию винтами не сбалансируете и если дадите 30т. оборотов - бить будет еще сильнее и толку от твердосплава не будет. (биение любое сверло затупит или сломает).
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Качественный патрон на вал садится четко, еще важно, чтобы сверло ровно вставлялось - с дешевым китаем это проблема может быть
Ответить
+4
Irokess #
ИМХО - Г-образный кронштейн для двигателя слишком хлипкий. Тонкая жесть, плюс длинный рычаг - будет люфтить, да и вибрация даже на видео ощущается.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Значит придумаем с фиксированным мотором и подвижным столиком - идея хорошая, как отметили ниже
Ответить
0
Jubass #
Идея, как основа для собственной конструкции, отличная, но вот исполнение явно не на высоте! Автор, пожалуйста, без обид, но очень хлипкий подвижный кронштейн для двигателя, который явно надо усиливать(боковые бортики повыше, или распорки-растяжки делать от края кронштейна до верхней части опускающейся панели), и реальная "засада" с питанием от USB! Питальник для моторчика надо выбирать совершенно другого уровня мощности, но никак не USB! Тем не менее, за конструкцию берусь, ну прямо руки зачесались, но внесу изменения о которых написал выше! Автору респект! :)
Отредактирован 19.12.2017 17:36
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Пластик и текстолит сверлит вполне достаточно, а вот что-то тверже действительно может быть не очень - усилить нужно, конечно, если в планах использовать его для всего и часто. Про USB выше уже ответил, что это подразумевается не только порт ПК.
Полюбому интересно посмотреть на развитие идеи и результат
Отредактирован 19.12.2017 19:45
Ответить
0
4uvak #
Модуль на MT3608 не годится для двигателя это 100%. Я такой же модуль летом умудрился спалить при нагрузке 300мА и напряжении 14В. Правда напряжение это повышалось с 4В. Для небольших токов повышайка отличная
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
До 10 Вт вполне нормальные
Ответить
0
MACTEPok #
Как вариант смастерить обратную конструкцию: двигатель закрепить жестко, а столик сделать подвижным. Такая конструкция, как мне кажется, позволит избавится от биений сверла, за счет исключения люфта в направляйках, и улучшить позиционирование сверла на пятачки.
Ответить
0
ddim #
Это есть такой советски вариант, где патрон крутится мотором через ремень, патрон закреплен жестко, а столик снизу поднимается к сверлу - нано технологии
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
И размером это было метр на метр?
Ответить
0
BARS_ #
Хорошие сверлилки из микроскопов получаются
Ответить
+1

[Автор]
Gauss #
Тут не поспоришь - тяжелый точный механизм вне конкуренции, правда тогда дешевле купить готовую сверлилку может быть
Ответить
0
BARS_ #
Ну станину от старого микроскопа можно за недорого взять
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Тут опять же попробуй найди, если только с форума кто-то не подгонит, у нас хоть относительно город и большой, но попробуй достань что-то такое
Ответить
0
Yuretskok #
Посмотрите на станок Proxxon TBM 220. А заодно и его цену.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Есть и получше за эту цену
Ответить
0
mefi73 #
Мотор как на китайских чпу? Он же на 24 вольта, мучение для преобразователя напряжения.
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Они на чпу разве ставятся?
По ощущениям мощности достаточно, перегрева нет
Ответить
+1
Pauk #
А зачем ему регулировать обороты?
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Для удобства, если необходимо
Ответить
+1
Pauk #
Думаю и так мощность маловата...
Ответить
0
Yuretskok #
Итак, как и обещал, выкладываю фотографии того, что получилось. Пока что недоделаный вариант, но пользоваться можно. Блок питания к тому же немного слабоват по току. Но, тем не менее, в ЛДСП 16-ке за милую душу сверлит отверстие на 2,5мм. Один раз правда БП в защиту ушел. В стеклотекстолите так то вообще, фигачит вовсю.
Прикрепленный файл: DSC_6326_.jpg
Прикрепленный файл: DSC_6327_1.jpg
Ответить
0

[Автор]
Gauss #
Неплохо вышло
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Мини гравер 125 Ватт
Мини гравер 125 Ватт
Макетная плата для пайки (10 шт) LC-измеритель LC100-A
вверх