Гибкий вал для бормашины из троса спидометра. Ручной гравер своими руками. Принцип работы самодельной гравировальной установки

Однако, в качестве гибкого вала для гравера, возможно использовать приводной вал от бормашины или вал для спидометра автомобиля или мотоцикла. Этот вариант мы и используем для нашей самоделки .

За счет гибкого вала прибор обладает преимуществом. Во время эксплуатации устройства отсутствует излишняя нагрузка на руки. Обусловлено это тем, что головка вала в несколько раз легче электроинструмента со встроенным приводом.

Изготовление рабочей насадки

Корпус рабочей насадки, в зажимном механизме которой будет фиксироваться режущий инструмент, также можно использовать от бормашины или изготовить самостоятельно. В нашем случае, он изготовлен из стали (воспользовался услугами токаря – соседа по гаражу). Такой вариант имеет свои плюсы - прочность и точность, но и минусы - больший вес. В связи с небольшими нагрузками, возможно изготовить корпус из цветного металла (например, более легких алюминиевых сплавов) или из бруска текстолита, просверлив в его внутренней части ступенчатое отверстие под подшипники и обработав наружный контур корпуса под свою руку для удобного удержания.

Резьбовая часть корпуса предназначена для его соединения с применяемым гибким валом спидометра и соответствует ему по резьбе. В нашем случае, это М18х1,5 длиной 10 мм. Корпус длиной 70 мм расточен под два шарикоподшипника диаметром 22 х 8 мм.
В качестве приводного вала с цанговым зажимом, который будет устанавливаться в корпус, применяем двухсторонний ручной инструмент со сменными цангами, используемый иногда для досверливания отверстий в платах. Пора этот инструмент механизировать.

Наружный диаметр трубки (рукоятки) корпуса инструмента - 8 мм, несколько увеличенный при выполнении операции накатки рифлений. Резьба цанг вворачиваемых в инструмент – М6. Разбираем инструмент и комплектуем сборку двумя шарикоподшипниками.

На ширину подшипника, для его плотной посадки, с краев трубки зачищаем рифления. Прессуем подшипник с одной стороны. Для фиксации вала при зажиме режущего инструмента в цанге, подбираем втулку подходящих размеров, устанавливаем ее на середине трубки и фиксируем штифтом. Сверлим через установленную втулку, по диаметру, сквозное отверстие 3,5 мм для установки стопора при зажиме.

В резьбовое отверстие трубки инструмента, с одной стороны (вместо цанги), вворачиваем отрезок медной трубки диаметром 6 мм. Для этого, на одном ее конце предварительно нарезаем резьбу М6, а другой конец аккуратно сжимаем до плотного вхождения квадрата на выходном конце гибкого вала спидометра. В итоге, полная длина приводного вала должна совпадать с длиной корпуса.

Измеряем расстояние от переднего торца трубки до отверстия под стопор. Собранный вал устанавливаем в корпус, до упора в заднюю стенку. Отмечаем на корпусе расположение стопорного отверстия. Извлекаем приводной вал и сверлим стопорное отверстие в корпусе. Смазав подшипники собираем рабочую насадку. Проверяем соосность отверстий под стопор. Если подшипники оказались незащищенными, вырезаем и устанавливаем, со стороны цанги, защитную шайбу из пластика или фетра.

После полной сборки корпуса рабочей насадки, открытый торец приводного вала должен совпадать с торцем корпуса, а обжатый торец медной трубки быть вровень с резьбовым торцем.

Устанавливаем цангу нужного размера.

Закрепляем на корпусе гибкий вал.

Для закрепления режущего инструмента

Используем выколотку в качестве стопора.

Инструмент
В качестве инструментов, превращающих компактное гравировальное устройство в многофункциональное обрабатывающее приспособление, применяются:
- сверла, при помощи которых гравер превращается в минидрель;
- фрезы различной конструкции, позволяющие выполнять обработку плоских и фасонных поверхностей, а также отверстий, пазов и углублений разной конфигурации;
- дисковые инструменты, используемые для выполнения отрезных операций по материалам небольшой толщины;
- металлические щетки, которые применяются для зачистки обрабатываемых поверхностей от следов коррозии и других загрязнений;
- абразивные инструменты с рабочими головками круглой, полукруглой, овальной и цилиндрической формы, используемые для шлифовки и полировки поверхностей;
- инструменты с рабочей головкой конической формы для нанесения на поверхность обрабатываемого изделия надписей и узоров;
- инструменты, рабочая головка которых выполнена из войлока, для выполнения полировочных операций.

Достаточно качественные фрезы для гравировальных установок можно сделать из поломанных сверл, если придать их рабочей части требуемую конфигурацию, используя обычный точильный станок.

Привод приспособления
Приводной электродвигатель, в качестве которого можно использовать любой мотор, работающий от электрического тока напряжением 220 вольт. Это может быть двигатель от стиральной машинки или другой не используемой вами бытовой техники.

Оптимальным для самодельного гравера является электродвигатель от швейной машины, так как там возможно, в достаточно широких пределах регулировать скорость вращения вала. Такие двигатели, как правило, способны развивать скорость вращения вала до 6 тыс. об/мин, чего вполне достаточно для бытового гравера. С мягкими материалами лучше работать на медленных оборотах, так как высокая скорость вращения повлечет за собой перегрев инструмента или оплавление краев у обрабатываемого изделия. На средней скорости рекомендуется работать с металлом. Обрабатывать твердый природный камень лучше всего на максимальных оборотах.

В качестве привода для гравера можно использовать болгарку с «полетевшим» редуктором, дрель или шуруповерт.
Возможен и такой временный вариант применения

Я, наверное, не ошибусь, сказав, что большинство домашних умельцев мечтает иметь в своём распоряжении универсальную бормашинку. Сколько возможностей открывает она владельцу! Гравирование, абразивная обработка деталей сложной конфигурации, самостоятельное изготовление штампов и пресс-форм, сверление и зенкование отверстий, расположенных в труднодоступных для обычной дрели местах, ювелирные работы - это далеко не полный перечень операций, выполнить которые позволяет этот механизм. Поэтому неудивительно, что бормашинку, в силу её большого сроса, непросто приобрести в магазине.

Вместе с тем, этот механизм можно сделать самому. Предлагаю выполненную мною сравнительно простую конструкцию бормашинки на базе электрической дрели.

Прежде всего вам понадобится гибкий привод. Рекомендую использовать для этой цели тросик спидометра - его не составит труда приобрести в любом магазине запчастей к автомобилям и мотоциклам. Я применил гибкий вал спидометра мотоцикла «ИЖ», типа ГВ 119А-01, под который и рассчитаны все показанные на рисунке размеры. Эта деталь эксплуатационным требованиям отвечала полностью, причём доработок почти не требовала - пришлось лишь нарезать резьбу М16 на поверхности одного из наконечников оболочки (рис.1). С равным успехом можно использовать тросики спидометров и других типов.

Внешний вид бормашинки показан на рисунке 2. Электродрель закрепляется в тисках с помощью имеющегося в комплекте приспособления: кронштейна или специального зажима (его размеры приведены для дрели типа ИЭ-1032; в других случаях потребуются соответствующие изменения). Рабочая часть машинки представляет собой расположенный в рукоятке и приводимый во вращение тросиком короткий жёсткий вал с цанговым зажимом. В последнем крепится рабочий инструмент.

Устройство основных элементов бормашинки понятно из рисунка 3. Передача крутящего момента осуществляется через наконечник 9, зажимаемый в патроне. Выступающий из оболочки конец гибкого вала 10 имеет квадратное сечение. Закреплён он в наконечнике следующим образом: вставлен в отверстие, равное диаметру вала (в нашем случае 3,2 мм), на глубину 15 - 20 мм и аккуратно зачеканен (расклёпан или обжат наконечник на длине 10 - 15 мм).

1 - наконечник вала; 2,4 - наконечники оболочки; 3 - гибкая оболочка; 5 - накидная гайка; 6 - гибкий вал

Рис. 2. Бормашинка в сборе:

1 - электродрель; 2 - зажим; 3 - дополнительный кронштейн; 4 гибкий вал; 5 - рукоятка; 6 - цанговый зажим; 7 - рабочий инструмент; 8 - тиски, 9 - винт М10 для затяжки зажима и крепления кронштейна (гайкой). (Размер «в» подбирается по ширине губок тисков)

1 - гайка цанги; 2 - сменная цанга; 3 - распорные втулки; 4 - жёсткий вал; 5 - рукоятка; 6 - накидная гайка; 7 - переходная втулка; 8 - гайка М10; 9 - наконечник; 10 - гибкий вал; 11 - дополнительный кронштейн; 12 - подшипники; 13 - крышка рукоятки. (* - размеры, применяемые под подшипники)

Переходная втулка выполняет несколько функций: играет роль подшипника скольжения, служит для крепления оболочки вала, а также прижимает гибкую приставку к дополнительному кронштейну, обеспечивающему соосность вала и оси дрели. Шарошку по металлу для дрели можете купить, а втулку желательно изготовить из бронзы или латуни.

Рабочий орган состоит из жёсткого вала с цанговым зажимом, рукоятки с крышкой, двух распорных втулок и двух подшипников качения. Рукоятка и крышка могут быть изготовлены из любого металла - бронзы, стали, дюралюминия. Внутри рукоятки с одного края нарезается ответная резьба М16 для закрепления наконечника оболочки гибкого вала. Положение подшипников фиксируется распорными втулками.

Жёсткий вал выточен из стали и, по возможности, закалён. Паз для соединения с наконечником гибкого вала и резьба под сменные цанги на противоположном конце сделаны до закалки.

Сменные цанги изготовлены для инструментов с хвостовиками трёх диаметров: 2,4 и 6 мм. Наружные размеры цанг одинаковые.

Подшипники использованы от старого мотора-редуктора. Они имеют наружный диаметр 16 мм, внутренний - 4 мм и толщину обоймы - 5 мм. Однако вместо них можно применить любые другие малогабаритные подшипники качения или даже скольжения, выточив их из латуни или бронзы.

Доброго всем времени суток. Давно собирался рассказать об этом инструменте, но собрался только сейчас.

И так предстовляю вашему вниманию РУЧНОЙ ГРАВЕР ну или ручнй фрезер. Применений такой вещи я нашел много, от рисунков на стеклах до подтачивания в трудно доступных местах.

Перед вами внешний вид устроуства. Состоит из коробки для электропривода, тросика (взял тросик спидометра от авто), держателя и режущей части.

И так обовсем по порядку.

Внутри коробки находится двигатель от катушечного магнитофона. Болишая мощность двигателя не нужна. При помощи переходной муфты вал двигателя соединен с приводным тросом.

Оболочка троса жестко соединена с корпусом.

Так же внешняя оболочка троса жесткосоединена с ручкой-держателем. Ручку вытачил из стеклотекстолита. Внутри просверлино ступенчатое отверстие таким образом, что бы крепко держать оболочку троса, свободно проходил вращающий ся трос до рабочего органа, и еще на конце держателя вставлена трубка внутри каторой вращается привод патрона.

Патрон состоит из двух половинок скрепленных винтом.В подобный потрон можно зажать режущий инструмент от 2 до 5 мм диаметром. Главное Не забывайте о балансировке патрона и полной совместимости квадрата привода потрона и окошек самого патрона.

Так как работая с таким инструментом руки заняты, а вращаться постоянно он не должен я сделал к нему педаль. Простоу конструкции.

В качестве комутационного аппарата исполизовал обычную толчковую кнопку.

При эксплуатации автомобиля периодически следует проделывать следующие операции. 1. Проверить надежность затяжки гаек присоединения гибкого вала к спидометру и к коробке передач. Гайки должны быть завернуты от руки до отказа, при этом слабина в креплении наконечников оболочки гибкого вала при покачивании их рукой ощущаться не должна.

Проверить правильность монтажа гибкого вала. Гибкий вал спидометра на автомобиле монтируется с плавными изгибами радиусом не менее 150 мм. Следует учитывать,особенно при смене гибкого вала, что наличиекрутых изгибов приводит к сокращению срокаслужбы вала и, кроме того, может вызватьколебания стрелки спидометра и стуки. Поэтому при осмотре автомобиля следует проверить правильность монтажа вала. Вал долженбыть обязательно закреплен скобками и недолжен иметь крутых изгибов (радиусом менее 150 мм), особенно вблизи его концов, врезультате излишней натяжки вала.

Приводной валик спидометра смазывается на заводе-изготовителе вазелиновым маслом, которым пропитывается фитиль, заложенный в отверстие на хвостовике прибора.Это отверстие закрывается сверху Штампованной пробкой. Запаса масла, заложенногопри сборке, хватит на пробег около 25 тыс. км.После этого пробега спидометр долженбыть снят с автомобиля, пробка на хвостовике вынута, фитиль извлечен из отверстия ивновь пропитан вазелиновым маслом МВПГОСТ 1805-51. Если пробка, закрывающая отверстие, будет повреждена при удалении, ееследует заменить новой, выточенной из латуни.

На заводе при сборке гибких валоввнутрь их оболочки закладывается специальная густая смазка, которая рассчитана на работу как при низких (до -50°С), так и привысоких температурах (до +60°С). В этихусловиях указанная смазка не застывает и невытекает из оболочки.

Смазка закладывается в количестве, достаточном на время пробега автомобиля в 15- 20 тыс. км.

По истечении указанного срока, а иногда и ранее, например, если автомобиль систематически работает в жаркую погоду или если при сборке гибкого вала в оболочку заложено смазки меньше установленной нормы, возникает необходимость добавления смазки внутрь оболочки. Это обнаруживается потому, что стрелка спидометра колеблется при движении автомобиля и гибкий вал начинает стучать.

Для смазки следует снять гибкий вал с автомобиля и разобрать, т. е. вытащить гибкий трос, из оболочки, тщательно промыть трос и оболочку в керосине и затем просушить.

После просушки на трос нанести тонкий слой смазки НК;30 ГОСТ 3275-46 или ГОИ-54 ГОСТ 3276-54 и осторожно вставить в оболочку.

При установке гибкого вала на место следует строго соблюдать трассу, по которой он был проложен. После установки накидные гайки вала необходимо опломбировать.

Неисправности спидометра и гибкого вала

Наиболее часто встречающейся неисправностью спидометра является заедание механизма. При такой неисправности спидометр следует сменить или отправить в мастерскую для ремонта.

В эксплуатации часто наблюдаются случаи обрыва троса гибкого вала. При замене такого вала необходимо проверить спидометр и вал на отсутствие заедания. Для этого надо гибкий вал смонтировать на автомобиле (радиусы изгиба вала должны быть не менее 150 мм) и перед присоединением, проворачивая трос несколько раз, убедиться в отсутствии заедания. Трос должен свободно вращаться от руки, а стрелка спидометра должна отходить от нуля.

Приветствую всех. Предлагаю вам обзор на приспособление к граверу, а именно гибкий вал. Сам гравер был куплен благодаря одному из обзоров на муське, но в более дешевой комплектации. Пользуюсь гравером не часто, но те случаи, когда он необходим вызывают небольшой дискомфорт из за габаритов. Для решения этой проблемы существует так называемый гибкий вал. Более подробно под катом.

Итак, гибкий вал это конструкция, передающая крутящий момент между осями значительно меняющими ориентацию друг относительно друга. В нашем случае это гравер и зачастую какая нибудь фреза или бор. По аналогии можно представить кресло стоматолога со сверлильным агрегатом. Или сантехнический трос для прочистки труб. Но лично у меня ассоциация с приводом спидометра автомобиля:


Гибкий вал представляет из себя трос, который находится внутри защитной оболочки и передает вращение от в нашем случае гравера к фрезе, на определенном удалении.

Вернемся к покупке:
Доставка почти бесплатная, цена трек номера 19 центов, поэтому экономить не стал:
Заказ был сделан 19 июля и 11 августа я получил свою посылку в руки.
Один из наиболее распространенных вариантов упаковки - бумажный пакет армированный полиэтиленом с пузырьками:


Внутри ломаться нечему, даже если бандеролью будут играть в футбол:


Герой нашего обзора:


Взял в руки и при наклоне изнутри неожиданно выпал тросик:


Диаметр тросика 3 мм, концы формованные под квадрат 2.5х2.5 мм. Только не понятно зачем с двух сторон? Очень напоминает тросик из картинки запчасти автомобиля.




По краям защитного кожуха присутствуют пружины предотвращающие излишний перегиб.




С одной стороны стакан с резьбой для наворачивания на гравер и отсутствие подшипников. Впрочем их функцию выполняют подшипники самого гравера:


Рукоятка, в руке сидит достаточно удобно, корпус пластиковый. Внутри расположены два закрытых подшипника. Разобрать пока не смог - модель подшипников 688zz. Надо будет продумать вопрос смазки.
Нагрузка в моем случае предполагается осевая, то есть работа борами и фрезами. Поскольку радиальная нагрузка и цанговый зажим - не совсем совместимы на мой взгляд - изредка придется сверлить отверстия и еще реже фрезеровать в глубину.

Цанговый зажим был в комплекте, диаметр 3 мм:

Отверстие для фиксации вала при установке инструмента и фаски на патроне для зажима ключом. Ключ и вороток в комплект не входят. Ключ взят с гравера, Функцию воротка выполняет хромированный вал из CD-ROMа:


Пробуем зафиксировать первую попавшуюся фрезу:

В наличии имеем гравер Defort DDG-140, были сомнения что не подойдет резьба, опыта не было, но все же решил заказать. Подошло. Наворачивается без проблем:


Пробуем собрать воедино. Зажимаем квадратный тросик в круглую цангу. Однозначно будут биения!


Наворачиваем стакан на гравер, готово.


Пробуем включать:
На первой скорости гравер гудит и не крутится!
Увеличиваю скорость, начинает вращаться.


2я скорость - пробую нагрузить - гравер - обороты падают. На 3й скорости уже приемлемо.
Мелкая вибрация присутствует только в носовой части гравера и это очень плохо.
Решение проблемы - вытащить тросик из вала на 1-1.5 см и уже в патрон гравера попадает цилиндрическая часть. Вибрации пропали. Соединения патрона в ручке с тросиком не нарушено, вероятно там запас большой по глубине. Можно еще обточить наждачной бумагой и слизать немного грани. Во общем это все полумеры...
Осевого люфта в ручке не замечено, вероятно посадка в подшипники плотная. Радиального люфта так же не наблюдается.

Сравнительное фото гравер, гибкий вал и толстый маркер:

Отопления пока в доме нет, кошка не захотела селфи со шлангом и сидит под одеялом целыми днями

Возможная доработка и обслуживание:
Смазывать подшипники и вал. Покупать что то конкретное не планирую, есть только литол 24:

Несколько капель на вал - несколько возвратно поступательных движений, готово.
Вал стал вращаться легче ощутимо. Впрочем я не уверен что литол это удачное решение. Скорости высокие, но жидкая смазка не подойдет. Предлагайте варианты:
После смазки на 1й скорости гравер заработал.
Замеры тока не производились, хотя и планировались. Отсырел прибор и начал нещадно врать.

Осталось сделать штатив для подвеса гравера и инструмент будет функционально закончен.

Выводы:
Комплект бюджетный, патрон цанговый, Возможность разбора не предусмотрена и главный недостаток - квадратная формовка концов тросика с обоих сторон. Гибкий вал кстати пришел без смазки. По крайней мере на руках следов масла не осталось.
Вибрации, биений и люфтов нет.
Нагрузку на патрон гибкого вала передает после смазки хорошо. При больших оборотах оболочка вала теплая, Рукоятка не нагревается.
Работать с гибким валом удобнее чем с гравером в руках, однозначно. Доступ в малоразмерные полости. Лучший контроль режущего инструмента за счет более близкого расположения к руке.
Применение в моделизме, в работе с мелкими деталями самое то. На данный момент собираю модель самолета, но там необходимость использования гравера сведена практически к нулю.

Решение основной проблемы - вибрация - вал вставляем в рукоятку не до конца, поэтому на рабочую часть цанги приходится не квадрат, а круглая часть тросика, но это неудобно, каждый раз приходится помнить при сборке гибкого вала. По этому поводу напишу в магазин и если проблему не устранят, то применять без доработки самого тросика не рекомендую.

При регулярном использовании не забывайте смазывать как минимум тросик.
ps Не стал указывать «товары профессионального использования», поскольку очевидна разница в конструкции с профессиональными валами.
По поводу цены. Приобретался гибкий вал при цене 6.94+0.19 трек номер. Было использовано 5 USD с кошелька в магазине, которые там образовались в виде компенсации за предыдущий заказ. Про купоны и поинты рассказывать не буду, как сэкономить при покупке и так все знают.