Mašina za bušenje za štampane ploče spada u kategoriju mini-opreme posebne namjene. Po želji, takav stroj se može napraviti vlastitim rukama, koristeći dostupne komponente za to. Svaki stručnjak će potvrditi da je teško bez upotrebe takvog aparata u proizvodnji električnih proizvoda, čiji su elementi kola montirani na posebne tiskane ploče.

Opće informacije o mašinama za bušenje

Svaka mašina za bušenje je neophodna da bi se mogli efikasno i precizno obrađivati delovi od kojih su napravljeni razni materijali. Tamo gdje je potrebna visoka preciznost obrade (a to se odnosi i na proces bušenja rupa), ručni rad treba što je više moguće isključiti iz tehnološkog procesa. Slične zadatke može riješiti bilo tko, uključujući i domaće. Praktično je nemoguće bez strojne opreme pri obradi tvrdih materijala, za bušenje rupa u kojima napor samog operatera možda neće biti dovoljan.

Dizajn desktopa bušilica sa remenskim pogonom (kliknite za uvećanje)

Svaka mašina za bušenje je struktura sastavljena od mnogih komponenti koje su sigurno i precizno pričvršćene jedna u odnosu na drugu na nosećem elementu. Neki od ovih čvorova su čvrsto pričvršćeni za noseću konstrukciju, a neki se mogu pomicati i fiksirati u jednom ili više prostornih položaja.

Osnovne funkcije svake bušilice, zahvaljujući kojima se osigurava proces obrade, je rotacija i kretanje u vertikalnom smjeru alata za rezanje - bušilice. Na mnogima moderni modeli kod takvih mašina, radna glava sa reznim alatom može se kretati i u horizontalnoj ravni, što omogućava korišćenje ove opreme za bušenje nekoliko rupa bez pomeranja dela. Osim toga, sistemi automatizacije se aktivno uvode u moderne bušilice, što značajno povećava njihovu produktivnost i poboljšava tačnost obrade.

Ispod je, na primjer, predstavljeno nekoliko opcija dizajna za ploče. Bilo koja od ovih šema može poslužiti kao model za vašu mašinu.

Karakteristike opreme za bušenje rupa u štampanim pločama

Mašina za bušenje PCB-a je jedna vrsta opreme za bušenje, koja, s obzirom na samu mala velicina dijelovi koji se na njemu obrađuju, spada u kategoriju mini-uređaja.

Svaki radio-amater zna da je štampana ploča baza na koju su montirani sastavni elementi elektronskog ili električnog kola. Takve ploče izrađene su od limenih dielektričnih materijala, a njihove dimenzije direktno ovise o tome koliko elemenata kola treba postaviti na njih. Bilo koja štampana ploča, bez obzira na svoju veličinu, istovremeno rješava dva problema: precizno i pouzdano pozicioniranje elemenata kola jedan u odnosu na drugi i osiguravanje prolaza električnih signala između takvih elemenata.

Ovisno o namjeni i karakteristikama uređaja za koji je izrađena tiskana ploča, može primiti i mali i veliki broj elemenata kola. Da biste svaki od njih pričvrstili u ploču, potrebno je izbušiti rupe. Na točnost položaja takvih rupa postavljaju se vrlo visoki zahtjevi, jer od ovog faktora ovisi hoće li elementi kruga biti pravilno locirani i hoće li uopće moći raditi nakon montaže.

Složenost obrade tiskanih ploča također leži u činjenici da je većina modernih elektroničkih komponenti minijaturne veličine, stoga rupe za njihovo postavljanje također moraju imati mali promjer. Za formiranje takvih rupa koristi se minijaturni alat (u nekim slučajevima čak i mikro). Jasno je da nije moguće raditi s takvim alatom pomoću konvencionalne bušilice.

Svi navedeni faktori doveli su do stvaranja posebnih mašina za formiranje rupa u štampanim pločama. Ovi uređaji imaju jednostavan dizajn, ali mogu značajno povećati produktivnost takvog procesa, kao i postići visoku točnost obrade. Koristeći mini bušilicu, koju je lako napraviti vlastitim rukama, možete brzo i precizno izbušiti rupe u tiskanim pločama dizajniranim za kompletiranje različitih elektroničkih i električnih proizvoda.

Kako radi mašina za bušenje rupa u štampanim pločama

Mašina za formiranje rupa u štampanim pločama razlikuje se od klasične opreme za bušenje po minijaturnoj veličini i nekim karakteristikama dizajna. Dimenzije takvih strojeva (uključujući i one domaće, ako su komponente pravilno odabrane za njihovu proizvodnju i optimiziran njihov dizajn) rijetko prelaze 30 cm, a njihova težina je, naravno, neznatna - do 5 kg.

Ako ćete vlastitim rukama napraviti mini bušilicu, morate pokupiti komponente kao što su:

noseći okvir;
stabilizirajući okvir;
šipka koja će osigurati kretanje radne glave;
uređaj za apsorpciju udara;
ručka za kontrolu kretanja radne glave;
uređaj za pričvršćivanje elektromotora;
sam elektromotor;
power unit;
čaura i adapteri.

Crteži mašinskih delova (kliknite za uvećanje)

Hajde da shvatimo čemu služe svi ovi čvorovi i kako od njih sastaviti kućnu mini mašinu.

Konstruktivni elementi mini-mašine za bušenje

Samostalne mini bušilice mogu se ozbiljno razlikovati jedna od druge: sve ovisi o tome koje su komponente i materijali korišteni za njihovu izradu. Međutim, i tvornički i domaći modeli takve opreme rade na istom principu i dizajnirani su za obavljanje sličnih funkcija.

Nosivi element konstrukcije je osnovni okvir, koji također osigurava stabilnost opreme tokom procesa bušenja. Na osnovu namjene ovog konstruktivnog elementa, poželjno je napraviti okvir od metalnog okvira, čija težina treba značajno premašiti ukupnu masu svih ostalih komponenti opreme. Ako zanemarite ovaj zahtjev, nećete moći osigurati svoju stabilnost domaća mašina, što znači da nećete postići potrebnu tačnost bušenja.

Ulogu elementa na koji je pričvršćena glava za bušenje obavlja prijelazni stabilizirajući okvir. Najbolje je napraviti od metalne šine ili uglova.

Šipka i uređaj za amortizaciju su dizajnirani da obezbede vertikalno pomeranje glave za bušenje i njeno oprugivanje. Kao takvu šipku (bolje je popraviti amortizerom), možete koristiti bilo koji dizajn (važno je samo da obavlja funkcije koje su mu dodijeljene). U ovom slučaju, moćan hidraulični amortizer može biti od koristi. Ako nemate takav amortizer, šipku možete napraviti sami ili koristiti opružne strukture preuzete iz starog uredskog namještaja.

Vertikalno kretanje glave za bušenje kontrolira se pomoću posebne ručke, čiji je jedan kraj spojen na tijelo mini bušilice, njen amortizer ili stabilizirajući okvir.

Nosač motora je postavljen na stabilizirajući okvir. Dizajn takvog uređaja, koji može biti drveni blok, stezaljka, itd., ovisit će o konfiguraciji i karakteristike dizajna ostale komponente mašine za bušenje štampanih ploča. Upotreba takvog nosača nije samo zbog potrebe njegove pouzdane fiksacije, već i zbog činjenice da morate dovesti osovinu motora na potrebnu udaljenost od putne šipke.

Izbor elektromotora koji može biti opremljen mini-bušilicom "uradi sam" ne bi trebao stvarati probleme. Kao takvu pogonsku jedinicu možete koristiti elektromotore iz kompaktne bušilice, kasetofona, pogona računara, štampača i drugih uređaja koje više ne koristite.

Ovisno o tome koji ste elektromotor pronašli, odabiru se stezni mehanizmi za pričvršćivanje bušilica. Najprikladniji i najsvestraniji od ovih mehanizama su patrone iz kompaktne bušilice. Ako se ne može pronaći odgovarajući uložak, može se koristiti i mehanizam za pričvršćivanje. Obavezno podesite uređaj za stezanje tako da se vrlo male bušilice (ili čak i mikro bušilice) mogu stegnuti u njega. Za spajanje steznog uređaja na osovinu motora potrebno je koristiti adaptere, čije će dimenzije i dizajn biti određeni tipom odabranog motora.

Ovisno o tome koji električni motor ste instalirali na svoju mini bušilicu, morate odabrati napajanje. Kod ovog izbora treba obratiti pažnju na to da karakteristike napajanja budu u potpunosti usklađene s parametrima napona i struje za koje je elektromotor dizajniran.

Vodič za učenje za pripremu
radnika u proizvodnji

Bravarska radionica

Kontrola bušilice

Ograničenje hoda vretena se podešava pomeranjem u okomitom smeru kada se okrene ručka za podizanje i spuštanje pera (Sl. 149). Dršku treba okretati glatko, bez trzaja, od gornjeg do donjeg graničnika vertikalnog hoda vretena. Kada se svrdlo pomera prema dole, njegov vrh sa reznim ivicama ne bi trebalo da dođe u dodir sa ravninom stola.

Rice. 149. Vertikalno pomicanje vretena sa svrdlom

Osim toga, podešavanje bušilice može se izvršiti vertikalnim pomicanjem debla (NC-12 mašina), za što se ručka obujmice debla treba odvrnuti za jedan okret. Okretanjem ručke za podizanje prtljažnika pomiče se uz stub mašine i nakon postavljanja na potrebnu visinu fiksira se na njega.

Podešavanje bušilice može se vršiti i podizanjem i spuštanjem stola (kod mašina, gde je to predviđeno projektom). Sa niskim stolom mašine, krak vretena se povećava, što dovodi do smanjenja tačnosti bušenja i uz veliki trošak vrijeme je da dovedete bušilicu do dijela.

Podešavanje mašine za bušenje na zadatu dubinu bušenja vrši se pomoću graničnika čaura na bušilici (Sl. 150) ili mernog lenjira pričvršćenog na mašinu (Sl. 151). Za podešavanje, bušilica se dovodi na površinu dijela, buši se do dubine konusa bušenja, a početno očitanje na ravnalu je označeno strelicom (pokazivačem). Zatim se ovoj indikaciji dodaje navedena dubina bušenja i dobija se oznaka do koje treba izvršiti bušenje.

Rice. 150. Bušenje neprohodnih rupa na graničniku bušilice

Rice. 151. Bušenje na graničnici na ravnalu:
1 - naglasak

Na primjer, potrebno je izbušiti slijepu rupu do dubine od 10 mm. Da biste to učinili, dovedite bušilicu i izbušite dio do dubine jednake visini konusa bušenja, zatim prebrojite veličinu po indeksu (na primjer, 26 mm), a zatim zbroj očitanja dobivenih s datom dubinom bušenja će biti 26 + 10 = 36 mm. Prilikom bušenja rupe treba pratiti kretanje ravnala. Kada se veličina 36 poklapa sa pokazivačem, bušenje se mora prekinuti. Dubina bušenja će biti 10 mm.

Neke vrste mašina, pored lenjira, imaju i mehanizme automatsko hranjenje sa udovima koji određuju tok bušilica do potrebne dubine.

Razvoj elektronskog kola za upravljanje elektromotorima jednosmerna struja u optimizovanoj CNC mašini.

Cilj: Optimizacija izrade PCB-a korištenjem originalan dizajn CNC mašina za bušenje.

U proizvodnji tiskanih ploča u amaterskom ili obrazovnom laboratoriju postoji problem brzog bušenja rupe za noge dijelova, prema prethodno dizajniranom crtežu dijagram ožičenja. Problem leži u visokoj frekvenciji i malom promjeru rupa (na primjer, ispod mikrokola), što ga čini nezgodnim i opasnim (postoji mogućnost pucanja bušilice) ručno izvođenje procesa bušenja.

U toku rada, teoretskom metodom istraživanja, razmatrali smo uređaje koje su predložili drugi autori za rješavanje ovog problema. Takvi uređaji su sve vrste mašina sa numeričkom kontrolom, koje buše rupe na radnom komadu prema šablonu koji je prethodno unesen u upravljački program. Proučili smo glavne karakteristične karakteristike ovih uređaja i identificirali njihove prednosti i nedostatke. Ove mašine rade pod kontrolom različitih programa i imaju prilično drugačiju strukturu, ali ipak postoji jedna karakteristika koja objedinjuje sve predložene dizajne. Ova karakteristika je upotreba koračnih motora u alatnim mašinama. Na slici je prikazana varijanta domaće CNC mašine koja koristi koračne motore:

Ovo smanjuje glatkoću mašine, jer koračni motori rade u trzajima. Također, upotreba koračnih motora povećava cijenu stroja, budući da cijena moćnih koračnih motora počinje od 1.500 rubalja, a trebate ih koristiti tri, ili, ako se koriste motori manje snage, stavite ih u dva za svake ose kretanja. Ali zamjena koračnih motora sa DC motorima zahtijevala je promjenu upravljačkih programa. dijagram strujnog kola drajveri koračnog motora prikazani su na slici:

Elektronski dio mašine je skoro u potpunosti promijenjen.

Praktičnom metodom istraživanja razvili smo elektronsko kolo u kojem se smjer rotacije elektromotora prebacuje pomoću magnetnih releja, a samim relejima upravljaju tranzistorski prekidači. Šematski dijagram upravljačkih programa DC motora prikazan je na slici:

Kolo radi na sljedeći način: upravljački program razvijen tokom dizajna mašine daje logičke nivoe "0" i "1" na izlaze LPT porta. Baze tranzistorskih prekidača VT1 - VT7 spojene su na odgovarajuće pinove porta.

Tranzistori VT1 i VT2 upravljaju elektromagnetnim relejima K1 i K2, na čiji je kontakt spojen motor poprečnog dovoda alata u horizontalnoj ravnini. Preklapanjem elektromagnetnih releja napon napajanja (12V) se prebacuje sa kontaktima elektromotora M1. Kada je relej K1 uključen, motor M1 počinje da se okreće udesno, kada je K2 uključen, počinje da se okreće ulijevo. Kada su oba releja isključena, motor je u položaju mirovanja, jer se negativan potencijal primjenjuje na oba njegova kontakta.

Upravljanje motorima uzdužnog pomaka u horizontalnoj ravni i podizanjem i spuštanjem alata u vertikalnoj ravni vrši se po istom principu. Motor uzdužnog napajanja M2 kontrolišu tranzistori VT3 i VT4 i releji K3, K4. Motorom za podizanje i spuštanje alata u vertikalnoj ravni (M3) upravljaju tranzistori VT5 i VT6 i releji K5, K6.

Uključivanje glavnog radnog motora M4 vrši se pomoću tranzistorskog prekidača VT7, čije je opterećenje kolektora motor.

Eksperimentalnom metodom istraživanja sastavljena je mala CNC mašina za bušenje pomoću DC elektromotora upravljanih razvijenim krugom. Upravljački krug je sastavljen na matičnoj ploči. Izgled alatni alat koji koristi DC motore prikazan je na slici:

Mašina je korišćena u laboratoriji udruženja "Radiotehničar" za izradu štampanih ploča za realizaciju planiranih praktičan rad, kao što su: DC pojačalo, generator audio frekvencija, multivibrator i dr.

Autori: Sorokin Maksim, 9. razred (srednja škola br. 30 grada Kostrome), Fedorov Dmitrij, 10. razred (srednja škola br. 38 grada Kostrome)
Supervizor:Šestakov Aleksandar Aleksandrovič, učitelj dodatno obrazovanje CDT "Sodruzhestvo", nastavnik-inovator ruskog naučnog i društvenog programa "Korak u budućnost"

Centar za dečije stvaralaštvo grada Kostrome "Commonwealth"
Udruženje "Radiotehničar"

Sada oprema brzo zastareva. Sve što ostane van posla mora se ponovo staviti u akciju!
Na primjer, CD-ROM mehanizmi su primjenjivi na konstrukciju bušilice.

trebat će nam:
1) Komad iverice, bolji od iverice - mašina mora biti lepa
2) Dva mehanizma iz CD drajva
3) Ugao 25 × 25 ... 35 × 35 od aluminijuma ili duralumin D16-T, nekritičan
4) Pravougaona cijev 15×30 (veličina je važna)
5) Elektromotor prečnika 25 mm, sa maksimalnim mogućim brojem obrtaja u minuti, na primer, tip DPM-25
6) Bilo koje dugme
7) burgija 25 mm
8) M3 vijci sa maticama, samorezni vijci
9) Komad drveta, po mogućnosti tvrdo drvo, šperploča 12 mm je odlična - 12 × 27x30 ... 50 mm

Pa počnimo.
Sami odredite dimenzije mašine, one će zavisiti od maksimalne veličine dasaka koje ćete napraviti, plus udaljenost od mehanizama do centra.
U mehanizmima CD pogona uklonite motor disk jedinice, lasersku glavu. Pravokutna cijev postaje idealna umjesto laserske glave.

Čvrsto umetnite 2 komada drveta dužine 30-50 mm u pravokutnu cijev ljepilom ili dodatno pričvrstite samoreznim vijcima.

Izbušite rupu od 25 mm u sredini gornjeg zida pravokutne cijevi i rupu za osovinu motora u donjem zidu.

Pričvrstite motor.

Pričvrstite oba mehanizma samoreznim vijcima na pravokutnu cijev. U komadu iverice napravite 2 reza, sve to pričvrstite na komad iverice. Ugao pričvrstite dugmetom S2 odozgo (vidi dijagram).

Nekoliko velikih bijelih LED dioda osvjetljava radnu površinu.

Energetski transformator se može koristiti za 20-30 vati, napon sekundarnog namota ovisi o vašem motoru.

Dizajn "pedale" je jasan sa fotografije. Dva komada iverala, šarka za namještaj i mikroprekidač.

Ne dolazi do iskosa, nakon podizanja, poravnanje se javlja automatski, nakon godinu dana rada, nikada nisam imao deformaciju, motori za podizanje se rotiraju sinhrono.

Popravljam čahuru na motoru i šrafovima prilagodite minimalnim otkucajima, jer karbidne burgije se lome pri najmanjem otkucaju.
Uspio sam da ubacim skoro nijedan ritam.

Video mašine za bušenje u radu

Dobro veče svima. Imao sam problem sa bušenjem rupa na štampanim pločama, onda sam to radio električnom bušilicom, pa odvijačem ili elektromotorom sa steznom stegom. Naravno, nezgodno je, glomazno. Generalno, odlučio sam da uradim nešto po tom pitanju. Izbor je odmah pao na kontrolu brzine pomoću PWM-a. Prvo što mi je odmah palo na pamet bio je klasični NE555, koji je imao samo nekoliko mikrokola u DIP paketu u kantama. Postoji mnogo šema na Internetu koje se traže dugo vrijeme, zaustavio se na ovoj šemi, malo je mijenjajući za sebe prirodno.

Napravio sam transformator sa ispravljačem na posebnoj ploči, transformator je spojen na mrežu preko osigurača za struju od 2A, transformatora za 19V, 1 A. Imao sam ključ IRLZ44 i stavio sam ga.
Usput, štampana ploča sa samim regulatorom pokazala se prilično kompaktnom. Naravno, ako koristite planarne dijelove, možete značajno smanjiti uređaj. Ali ponavljam - uradio sam ono što je bilo. Evo same ploče:

Uređaj na NE555 čipu omogućio je implementaciju pulsno-širinskog moduliranog regulatora snage, koji se koristi u sprezi sa uređajima koji se napajaju jednosmernom strujom. Ima visoku efikasnost, visoku nosivost i širok raspon napona napajanja. Može se koristiti za kontrolu brzine rotacije DC kolektorskih motora, snage uređaji za grijanje, žarulje sa žarnom niti, sa maksimalnom strujom u zavisnosti od izvora napajanja i izlaznog ključa.
Specifikacije

Uređaj i rad elektronskog kola:
Uređaj je sastavljen na integralnom tajmeru, uključen u režimu generatora impulsa sa konstantnom frekvencijom i moćnim MIS tranzistorom koji radi u ključnom režimu. Radni ciklus i dužina impulsa se mijenjaju položajem klizača varijabilni otpornik, ovo vam omogućava da prilagodite PWM radni ciklus, i stoga - prosečna snaga u opterećenju.
Napon napajanja uređaja ne smije prelaziti 27V DC. MIS tranzistor koji radi u ključnom modu se koristi kao regulacijski element. Budući da u otvorenom stanju otpor spoja drejn-izvor ima vrlo nizak otpor, mala količina topline se oslobađa na tranzistoru, čak i pri prebacivanju struja od 10A. Ali za svaki slučaj ugradio sam radijator od 50cm2. Dizajn sam montirao u kućište sa najbližeg radio marketa:

Na prednjoj ploči nalazi se potenciometar sa dugmetom za podešavanje brzine, indikator napajanja, prekidač za napajanje, držač osigurača u koji je ugrađen osigurač 2A koji štiti izlaz regulatora od preopterećenja ili kratki spoj. Priključni blok - za opterećenje i odvojeno konstantan pritisak 20 V iz ispravljača, nikad se ne zna, odjednom dobro dođe.
E sad ono najvažnije, elektromotor ... Rastavio sam mamin stari sovjetski fen (hvala mama na fenu =)), uklonio elektromotor odatle, kupio set mesinganih stezaljki na radio tržištu i pokušao da izbuši.