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:

• Сверло
• USB