一般的に、手動ドリルで板を穴あけするのは飽きたので、専用の小型ボール盤を作ることにしました。 プリント基板。 インターネットにはあらゆる好みに合わせたデザインが溢れています。同様のドリルの説明をいくつか見た結果、不要な古い CD ROM の要素を基にしてボール盤を複製することにしました。 もちろん、このボール盤を作るには、手元にある材料を使用する必要があります。
ボール盤を作るには、古い CD ROM から 2 つのガイドが取り付けられた鉄骨フレームと、ガイドに沿って移動するキャリッジだけを取り出します。 下の写真では、これらすべてがはっきりとわかります。
ドリルの電動モーターは可動キャリッジに取り付けられます。 電気モーターをキャリッジに取り付けるために、厚さ 2 mm の鋼片から L 字型ブラケットを作成しました。
ブラケットに、モーターシャフトとその取り付けネジ用の穴を開けます。
最初のバージョンでは、供給電圧 27 V、電力 1.6 W のタイプ DP25-1.6-3-27 の電気モーターがボール盤に選択されました。 ここに彼が写真に写っています。
実践が示しているように、このエンジンは実行するのがかなり弱いです 穴あけ作業。 その出力（1.6 W）は十分ではありません - わずかな負荷でエンジンが停止します。
これは、DP25-1.6-3-27 エンジンを搭載したドリルの最初のバージョンの製造段階での外観です。
したがって、より強力な別の電気モーターを探す必要がありました。 しかし、ドリルの生産は停滞してしまった…。
ボール盤の製作工程の続きです。
しばらくして、分解された故障した Canon インクジェット プリンタの電気モーターを見つけました。
エンジンには刻印が無いので出力は不明です。 モーターシャフトにはスチールギアが取り付けられています。 このモーターのシャフトの直径は 2.3 mm です。 ギアを取り外した後、モーターシャフトにコレットチャックを置き、直径1mmのドリルで数回テスト穴あけを行いました。 結果は有望なものでした。「プリンター」エンジンは明らかに優れていました。 エンジンよりパワフル DP25-1.6-3-27 および 12 V の供給電圧で 3 mm 厚のテキストライトを自由に穴あけしました。
したがって、ボール盤の生産は続けられました...
L 字型ブラケットを使用して電動モーターを可動台車に取り付けます。
ボール盤のベースは厚さ10mmのグラスファイバー製です。
写真は機械のベースのブランクを示しています。
穴あけ中にボール盤がテーブル上で動き回らないようにするため、 底部側ゴム足が取り付けられています:
ボール盤の設計は片持ちタイプです。つまり、モーターを備えた支持フレームが、ベースからある程度離れた 2 つの片持ちブラケットに取り付けられています。 これは、十分な大きさの PCB を確実に穴あけできるようにするために行われます。 デザインはスケッチから明らかです。
マシンの作業領域では、白色 LED バックライトが見えます。
バックライトはこのように実装されています 作業領域。 写真では照明が明るすぎることがわかります。 実際、これは誤った印象です (カメラの映り込みです)。実際にはすべてが非常に良く見えます。
カンチレバー設計により、少なくとも 130 mm の幅と無制限 (合理的な制限内) の長さのボードを穴あけできます。
作業エリアの寸法の測定:
写真は、ボール盤の底部のストップからドリルの軸までの距離が68mmで、加工されるプリント基板の幅が少なくとも130mmであることを示しています。
穴あけ時にドリルを下に送るために、写真に見える圧力レバーがあります。
ドリルをかざすには プリント回路基板穴あけ加工前に、穴あけ後に元の位置に戻すと、 リターンスプリング、これはガイドの 1 つに掲載されています。
負荷に応じてエンジン回転数を自動調整するシステム。
ボール盤を使いやすくするために、2 つのバージョンのエンジン速度コントローラーが組み立てられ、テストされました。 電気モーター DP25-1.6-3-27 を備えたドリルのオリジナル バージョンでは、レギュレーターは 2010 年の Radio No. 7 マガジンの図に従って組み立てられていました。
このレギュレーターは期待通りに動作しなかったため、容赦なくゴミ箱に捨てられました。
ボール盤の 2 番目のバージョンでは、Canon インクジェット プリンタの電気モーターをベースにしています。 アマチュア無線家猫のウェブサイト電気モーターのシャフト速度コントローラーの別の回路が見つかりました。 
このレギュレーターは、電気モーターの 2 つのモードでの動作を保証します。
- 無負荷時、つまりドリルがプリント基板に触れていない時は、モーターシャフトは減速（100～200rpm）で回転します。
- エンジンの負荷が増加すると、レギュレーターは速度を最大まで上げ、それによって通常の穴あけプロセスが確保されます。
このスキームに従って組み立てられた電気モーター速度コントローラーは、調整なしですぐに機能しました。 私の場合、回転速度は アイドリング 200rpmくらいでした。 ドリルがプリント基板に触れた瞬間、速度は最大まで上昇します。 掘削が完了すると、このレギュレーターはエンジン速度を最低速度まで下げます。
電気モーターの速度コントローラーは、小さなプリント基板上に組み立てられました。
KT815Vトランジスタには小型ラジエーターが装備されています。
レギュレーターボードはボール盤の後部に取り付けられています。
ここでは、公称値が 3.9 オームの抵抗器 R3 が、公称値が 5.6 オームの MLT-2 に置き換えられています。
ボール盤のテストは成功しました。 システム 自動調整電気モーターシャフトの回転速度は明確かつ完璧に動作します。
ボール盤の操作に関する短いビデオ。
1 年以上にわたり、私は Prusa i4 3D プリンターの誇り高い所有者です。 正直に言うと、今では彼なしではどうやってやっていたのか想像できません。 ちなみにこれは愛する妻からのプレゼントです！
でも歌詞は置いといて。 今日は、私のバージョンのプリント基板用のボール盤を紹介します。 アマチュア無線家の皆さんは、チャック付きのモーターを手に持ちながら基板に穴を開けるのは少なくとも面倒であることをよく知っています。 表面硬化ドリルは壊れやすいため、ここでは適していません。 ドリルは半分に少し歪んでいました。 そして、普通のドリルはすぐに鈍くなります。 そして入口の穴は平らではなく、出口の穴は破れています。 ボード上のトラックが薄い場合、これはまったく許容できません。 ボール盤はこれらの問題を解決します。
インターネット上にはたくさんあります 完了したプロジェクト。 しかし、それらはすべて、私には（作者がお許しください）原始的なおもちゃのように見えました。 ここで繰り返しの価値のある候補の 1 つを見つけました。 https://www.youtube.com/watch?v=xlxfG9IEH7Y&t=34s.
ただし、美学は傷つきました。 結局のところ、プリンターでは何でも印刷できます。 では、なぜそれを美しくやらないのでしょうか？ Solid Works と印刷に着手しました。 途中の間違いを修正しました。 そして、これが 3 番目のオプションです。
私はさまざまなエンジン用にいくつかのハウジング オプションを開発しました。 AlliExpress で販売されているすべてのエンジンがここに適しているわけではないことをすぐに言っておきます。 たとえば、これは機能しません。
しかし、これが必要なのです。 エンジン - 775。信頼性の高いアクスル。 フロントベアリング。 ビートはありません。
ベアリングが取り付けられているかどうか販売者に確認する必要がありますか? エンジンには、ブッシュ付きのものなど、さまざまな設計があります。
上下のカバーは支持ブラケットに簡単にネジ止めでき、モーターを内部にしっかりと固定します。
アキシアル ブラケットの可動部分は 2 つの縦軸ベアリング上に組み立てられており、軸に沿って簡単にスライドでき、上部と下部は装飾的なオーバーレイで覆われています。
ちなみにロッドにも小さなベアリングが入っています。
アルミフレーム。 次の新しいバージョンでは、フレームはプレキシガラスで作られました。 私の意見ではもっと良く見えます。 レーザー加工機でカットします。 ABSプラスチック。 0.1mmの層で印刷されます。 印刷後、すべての部品はゼロヒドロフランとテトラヒドロフランで処理されます。
さて、これが稼働中のマシンです。
https://drive.google.com/file/d/1eVnMHNLl5y7OgC58LfgzOF5cP6kgi_jb/view?usp=sharing
プロジェクトは存続し続けます。 次の改造ではレバーをやめたいと思います。 これをステッピングモーターとワイヤレスペダルに置き換えてマシンを制御します。 皆さん、ハッピーホリデーを！
電動モーターを制御する電子回路の開発 直流最適化された CNC マシンで。
仕事の目標:を使用したプリント基板製造の最適化 オリジナルデザイン CNCボール盤。
アマチュアや教育機関の研究室でプリント基板を製造する場合、事前に設計された図面に従って部品の足の穴を素早く開けるという問題があります。 配線図。 問題は、穴の頻度が高く、穴の直径が小さいことです（たとえば、超小型回路の場合）。そのため、手動で穴開けプロセスを実行するのは不便で危険です（ドリルが欠ける可能性があります）。
仕事中、使用中 理論的手法研究にあたり、この問題を解決するために他の著者が提案したデバイスを検討しました。 このような装置は、制御プログラムに事前に入力されたパターンに従ってワークピースに穴を開けるあらゆる種類の数値制御機械です。 私たちは主なものを勉強しました 特徴的な機能これらのデバイスの長所と短所を特定しました。 これらのマシンはさまざまなプログラムの制御下で動作し、まったく異なる構造を持っていますが、提案されたすべての設計を統合する特徴が 1 つあります。 この特徴は工作機械におけるステッピングモーターの使用です。 オプション 手作りの機械ステッピング モーターを備えた CNC を図に示します。
これにより、ステッピング モーターがぎくしゃくして動作するため、機械のスムーズな動作が低下します。 また、強力なステッピング モーターの価格は 1,500 ルーブルからあり、ステッピング モーターを 3 つ使用するか、低出力モーターを使用する場合は 2 つ取り付ける必要があるため、ステッピング モーターを使用すると機械のコストが増加します。それぞれの動きの軸。 ただし、ステッピング モーターを DC モーターに置き換えるには、制御ドライバーを変更する必要がありました。 回路図ステッピング モーター制御ドライバーを図に示します。
機械の電子部分はほぼ完全に変更されました。
実践的な研究手法を用いて開発した 電子回路、電気モーターの回転方向の切り替えは、 磁気リレー、リレー自体はトランジスタスイッチによって制御されます。 DC モーター制御ドライバーの回路図を次の図に示します。
この回路は次のように動作します。マシンの設計プロセス中に開発された制御プログラムは、論理レベル「0」と「1」を LPT ポート ピンに出力します。 トランジスタ スイッチ VT1 ～ VT7 のベースは、対応するポート ピンに接続されています。
トランジスタＶＴ１、ＶＴ２は電磁リレーＫ１、Ｋ２を制御し、その接点は水平面内の横工具送りモータに接続されている。 電磁リレーを切り替えることにより、電動モータM1の接点により電源電圧(12V)が切り替わります。 リレー K1 がオンになると M1 エンジンは右回転し、K2 がオンになると左回転します。 両方のリレーがオフになると、両方の接点に負の電位が印加されるため、エンジンは停止位置になります。
水平面内での長手方向送りモーターの制御と、垂直面内でのツールの昇降の制御は、同じ原理に従って実行されます。 縦送りモータＭ２は、トランジスタＶＴ３、ＶＴ４およびリレーＫ３、Ｋ４によって制御される。 垂直面内でツールを上下させるモーター (M3) は、トランジスタ VT5、VT6 およびリレー K5、K6 によって制御されます。
主作業エンジン M4 はトランジスタ スイッチ VT7 を使用してオンにされ、そのコレクタ負荷はエンジンです。
開発した回路で制御されるDC電動機を用いて、実験研究手法を用いて小型CNCボール盤を組み立てた。 制御回路はブレッドボード上に組み立てられました。 外観 DC 電気モーターを使用する機械を図に示します。
この機械は、Radiotekhnik 協会の研究室で、計画を達成するためのプリント基板の製造に使用されました。 実務例: DC アンプ、オーディオ周波数発生器、マルチバイブレーターなど。
著者:マキシム・ソローキン、9年生（コストロマの中等学校30番）、ドミトリー・フェドロフ、10年生（コストロマの中等学校38番）
監督者:シェスタコフ アレクサンダー アレクサンドロヴィッチ、教師 追加教育 CDT「コモンウェルス」、ロシアの科学・社会プログラム「ステップ・イン・ザ・フューチャー」の教師兼革新者
中心 子どもたちの創造力コストロマ市「連邦」
協会「ラジオテクニック」
自家製のプリント基板を作成する場合、そのような細い穴はあまり必要ありませんが、直径0.5〜0.7 mmの標準的なドリルも非常に壊れやすいため、この技術的デバイスは耐用年数を大幅に延ばすことができます。
このマシンの設計の基礎となっているのは、 非同期モーター 交流電流 ADP-1262型。 このエンジンのローターは肉厚約0.5mmの中空アルミカップです。 ADP-1262 ステータは、残りの空きスペースをすべて占有します。 狭い円筒形のスロットがあり、その中でローターが非常に小さなギャップで回転します。 このようなローターの重量が無視できることは明らかなので、特にクランプ チャックの重量を考慮すると、その慣性特性は一次近似では無視できます。 とりわけ、エンジンには非常に優れた機能が備わっています。 柔らかい特性。 エンジン速度が低下すると、シャフトにかかる力のモーメントも減少します。 これらすべてにより、詰まりが発生した場合や刃先の許容最大トルクを超えた場合でも、細いドリルの長寿命が保証されます。
ドリルホルダーとして、直径 6 mm までのドリルをクランプできる、かなり普及しているタイプ 6B10 の 3 爪チャックを採用しました。
ベッドは 2 つの主要な部分で構成されています。 スタンド位置 1 とラックアンドピニオン機構位置 2 は MBS-1 光学顕微鏡から取得したものです。 位置 3 のベースは、厚さ 1 センチメートルの鋼板から切り出されます。
エンジンはクランプを使用して固定され、クランプは 4 本のネジで送り機構に固定されています。 それらは上の図の赤い矢印で示されています。 正方形の頂点に穴が開いているので、エンジンを縦置きだけでなく横置きも可能です。
カートリッジは、成形されたスリーブを使用して固定されています。 外コーン No. 1 が機械加工され、エンジン シャフトの直径約 6 mm に等しい、中間嵌合用の穴が内側に開けられます。 ブッシュは以下を使用して作られています 旋盤一度に座って。 つまり、円錐と穴の回転中（穴あけではない）、ワークピースは機械に固定され、その後にのみ切断されます。
優れた固定と位置ずれの発生を防ぐために、ブッシュにはロックネジ用の 6 つの M3 ネジ穴が付いています。 モーターのシャフトにはこれらの固定ネジが嵌る 6 つの凹みがあります。 穴は市松模様で開けられているため、たとえ合わせ面の摩耗の結果として位置ずれが生じたとしても、選択のずれを保証することができます。 ネジはロックペイントまたはスレッドロッカーで固定されています。
エンジンシャフトの上部延長部には、小さなスロットを備えた固定フランジがあり、エンジン本体のバーと合わせて、典型的なロック機構にすぎません。 キーを使用せずに手動でカートリッジを締めることができます。 レンチを使用すると、クランプ機構が非対称になり、深刻で不均一な摩耗が発生し、これがドリルの振れの主な原因となります。 細いドリルを使用すると、ドリルの作動部分の偏心が顕著になります。
現在、設備は急速に老朽化しています。 使用されていないものはすべて再び使用できるようにする必要があります。
たとえば、CD ドライブ機構を使用してボール盤を構築できます。
必要なものは次のとおりです。
1) チップボード、できれば積層チップボード - 機械は美しくなければなりません
2) CDドライブからの2つのメカニズム
3) コーナー 25×25 ... 35×35 アルミニウムまたはジュラルミン D16-T 製、重要ではない
4) 角パイプ 15×30 (サイズ重要)
5) 毎分最大回転数を備えた直径 25 mm の電気モーター、たとえば、タイプ DPM-25
6) 任意のボタン
7) スペードドリル 25mm
8) ナット付き M3 ネジ、タッピンネジ
9) 木材、できれば広葉樹、12 mm 合板が最適です - 12×27x30...50 mm
それでは始めましょう。
機械の寸法はご自身で決定してください。 最大サイズ作成するボードにメカニズムから中心までの距離を加えます。
CD ドライブ メカニズムでは、ディスク ドライブ モーターとレーザー ヘッドを取り外します。 レーザーヘッドの代わりに角パイプが最適になります。
長さ30〜50 mmの木材2本を角パイプに接着剤を使用してしっかりと挿入するか、タッピングネジでさらに固定します。
角パイプの上壁の中心に25mmの穴を開け、下壁にモーターシャフト用の穴を開けます。
エンジンを固定します。
両方の機構をネジで固定します。 角パイプ。 積層チップボードに 2 つの切り込みを入れ、すべてを積層チップボードに固定します。 ボタン S2 を上にしてコーナーを取り付けます (図を参照)。
いくつかの大きな白色 LED が作業面を照らします。
電源トランスは20〜30ワットの電圧で使用できます。 二次巻線エンジンによって異なります。
「ペダル」のデザインは写真からも明らかです。 合板2枚、 家具のヒンジそしてマイクロスイッチ。
昇降後は水平調整が自動的に行われ、1 年間使用しても昇降モーターが同期して回転することはありませんでした。
コレットをネジでエンジンに取り付けます 最小限のビートに調整します、 なぜなら 超硬ドリルはちょっとした衝撃で折れてしまいます。
ほぼ拍子抜けすることなく設定できました。
