Как сделать координатный стол своими руками. Координатный стол для сверлильного станка своими руками Как сделать стол для четырехстороннего станка

Модернизация фрезерного металлообрабатывающего станка увеличит технический потенциал, и значительно расширит его производительные возможности. Один из возможных вариантов модернизации заключается в установке на фрезерный станок координатного мини-стола. Используя координатный стол для фрезерного агрегата, производитель может значительно уменьшить трудоёмкость.

Характеристика

Устройство координатного стола представляет собой дополнительную конструкцию к станку, позволяющую перемещать закреплённую на нём деталь по необходимой траектории. Установку можно использовать как для фрезерного агрегата, так и для сверлильного. Координатный стол бывает двух видов – промышленный заводской или небольшой самодельный.

Приводить в движение столик можно с помощью механического воздействия вручную, с помощью электроприводов или с помощью компьютерных систем управления. При использовании числового программного управления, производство получается максимально автоматизированным, а точность обработки детали варьируется в области нескольких микрометров.

Разновидность

В заводском исполнении координатная деталь, установленная на фрезерный или сверлильный станок, включает в себя:

несущую опору;
приводы управления;
систему фиксации детали;
автоматизированную систему управления.

Фиксации детали разделяется на три вида:

вакуумная;
с помощью массы самой детали;
механическая.

Координатные сооружения имеют несколько различных схем исполнения, но есть две основные это:

портальная;
крестовая.

Крестовая схема используется для обработки объёмных деталей, что решается путём использования дополнительных конструкций с тремя степенями свободы. Это означает, что обрабатываемая заготовка имеет возможность перемещаться по X, Y, и Z координатам. В подобном исполнении координатное сооружение устанавливается на фрезерный станок.

Портальная схема – это поворотный стол, который используется для работы с плоскими деталями, в частности, для сверления, с жестко закрепленным рабочим органом, когда необходимо перемещение по вертикальной оси.

На предприятиях по изготовлению крупногабаритных изделий устанавливаются длинные координатные алюминиевые сооружения. Благодаря этому увеличивается функциональность используемых станков, потому как на рабочем верстаке есть возможность закрепить оборудование, такое как:

специальный разъём для инструментов;
привод охлаждения;
привод смазки;
нейтрализацию вредных газов и испарений;
привод удаления пыли и стружки.

Особенности несущей конструкции

Исполнение координатных установок для фрезерного и станка отличается по материалу, из которого сделана несущая конструкция. Если это металлические массивные детали, то необходимо использовать более жесткую конструкцию, которая может состоять из литого металла.

Более жесткие конструкции еще используются для обеспечения необходимой четкости перемещения рабочего предмета на станках с , так как скорость перемещения обрабатываемой детали на подобном производстве может достигать нескольких метров в секунду.

Материал, который используется для изготовления координатных установочных площадок, выбирают следующий:

сталь;
чугун;
алюминиевые сплавы.

Конструкции, состоящие из алюминиевых сплавов, рассчитаны на небольшие нагрузки и часто идут на оснащение сверлильных станков, где подразумевается только вертикальное перемещение обрабатываемой детали.

Преимуществами подобного приспособления является:

технологичность;
бюджетность;
малый вес конструкции.

Механизмы для передачи движения

Заводские и самодельные координатные мини-площадки приводятся в движение механическим способом. Если производство связано с высокоточными процессами, то в таких случаях используются электродвигатели.

Типы передач для преобразования вращательного движения в поступательное, а еще для перемещения детали относительно рабочего элемента, разделяются по способу реализации.

Их разделяют на:

шестерёночные;
ремённые;
винтовые.

Параметры, которые влияют на подбор типа передачи:

скорость перемещения площадки с заготовкой, закрепленной на его поверхности;
мощность электродвигателя;
точность обработки.

Оптимальным вариантом относительно коэффициента полезного действия и обеспечения точности перемещения детали обладает шарико-винтовая передача, которая еще имеет ряд других особенностей:

отсутствие рывков при перемещении;
отсутствие шума;
малый люфт.

Одним из недостатков подобного исполнения передачи является невозможность перемещать координатный стол с высокой скоростью. Второй недостаток – высокая стоимость.

Высокая стоимость один из минусов данной передачи

Дополнительные варианты

Более дешёвым будет использование ременной передачи, но пропорционально с уменьшением стоимости возрастают и недостатки:

повышенный износ;
необходимость частого технического обслуживания;
высокая вероятность обрыва ремня;
низкая точность.

Высокую точность и быстрое перемещение детали на фиксированной площадке, можно обеспечить при использовании зубчатой передачи, но в таком механизме нужно быть готовым к появлению люфта через некоторое время после начала эксплуатации.

Одним из лучших вариантов передачи движения от двигателя на координатную мини-установку, является использование прямого привода, который состоит из:

линейного двигателя;
сервоусилителя.

Сервоусилитель

Преимуществом этих приводов является отсутствие нужды применять механические передачи. Такое исполнение позволяет напрямую передавать движение с двигателя на элементы координатного стола.

Преимущества еще заключаются в увеличении скорости и точности обработки детали. В силу того, что отсутствуют вспомогательные передачи в схеме стола, сокращается количество последовательно соединенных элементов, а это уже, в свою очередь, в лучшую сторону влияет на надёжность координатной установки.

Выводы

Заметно, по отношению к другим видам передач, снижается и погрешность, которая находится на уровне единиц микрометров. Прямой привод характеризуется высокими показателями торможения и разгона.

Вследствие того, что в прямом приводе нет деталей, которые подвергаются трению, координатная алюминиевая установка меньше подвержена износу, что положительно сказывается на ее долговечности.

Один из немногих, но при этом самых существенных недостатков прямого привода – его цена. Высокая стоимость при массовом высокоточном производстве оправдана и окуплена.

Координатный стол для помогает сделать работу агрегата точной, плавно перемещать обрабатываемую деталь в нужное положение, избегать скачков, перекручивания детали. Эффективность работы на станке любого типа значительно увеличивается при использовании координатного столика, особенно сделанного своими руками.

Координатный стол делает сверление быстрее, проще и более точным.Если у человека есть под рукой набор инструментов и материалов, подобное оборудование легко выполнить самостоятельно.

Виды и назначение

Столы под сверлильные станки бывают нескольких разных видов, могут изготавливаться из различных материалов и функционировать на отличных между собой принципах. Это простое фиксирующее устройство, с помощью него обрабатываемая деталь закрепляется в необходимом положении.

С помощью стола в процессе обработки деталь способна менять положение и свой угол, манипуляция позволяет выполнять разные виды обработки без снятия или перемещения детали. Способы фиксации оборудования бывают следующие:

с использованием вакуума и перепада давления;
механическими приспособлениями;
деталь удерживается на столике самостоятельно за счет своего большого веса.

Для любителей, собирающихся сделать стол для сверлильного станка своими руками, более всего подходит второй вариант фиксации.

Закрепляемая заготовка в разных установках имеет неодинаковое количество степеней свободы – двумя или тремя. В первом случае она способна передвигаться только по X и Y координатам, во втором добавляется способность перемещения вверх, вниз или по Z координате. Для домашнего использования двух степеней свободы вполне достаточно.

Использование оборудования

Перед началом эксплуатации координатного основания мастер обязан изучить правила безопасности, особенности оборудования, а также требования к освещению в помещении, где проходит работа.

Приведение столика в действие реализуется основными путями:

механическое передвижение;
использование электрического привода;
установка .

Первый или второй вариант при его реализации своими руками будет наиболее подходящим.

Отдельно стоит упомянуть о таких вариантах конструкции, как поворотный стол и крестовинный.

Первый способен вращаться вокруг собственной оси и является максимально удобным вариантом, если нужно обрабатывать детали с осевой симметрией, круглые и дискообразные заготовки.

Крестовый стол для сверлильного станка более распространен в повседневном использовании и предоставляет способность перемещать обрабатываемую заготовку в двух направлениях: по X и Y.

Материал для основания

Перед началом создания устройства нужно подумать, какие именно использовать материалы и запчасти. Предварительная подготовка необходима чтобы они могли дать будущему творению следующие характеристики:

Нормальный рабочий вес, чтобы один человек мог без ощутимого труда работать с таким столом.
Простота и универсальность установки. Хорошее изделие обязано подходить под разные типы сверлильного оборудования.
Максимальная экономия средств на изготовлении. Если разработка окажется слишком дорогой, то не проще ли купить уже готовый предмет.

Чаще всего этим требованиям удовлетворяют такие распространенные и экономные варианты:

сталь;
металл;
чугун;
алюминий;
дюраль.

Если стол нужен в основном для сверления мягких материалов (дерево, пластик), то алюминий будет лучшим вариантом. Он предельно легок и обладает достаточной прочностью.

Если же придется работать с металлами, сверлить серьезные детали на относительно большую глубину, то понадобится что-то более прочное – сталь, чугун, железо. Это тяжелые материалы, но и выдерживаемые ими нагрузки впечатляют.

Направляющие

Особе значение в конструкции разрабатываемого устройства играют так называемые направляющие – компоненты, по которым происходит перемещение стола в необходимых направлениях.

Чем качественнее они сделаны, тем более точно специалист будет работать на станке, выставлять положение обрабатываемой заготовки и легче ее перемещать в нужное место, применять присадочные материалы и выполнять прочие необходимые действия.

Используются направляющие двух типов: цилиндрического типа и рельсового. Какой из них более работоспособный сказать сложно – при качественной реализации оба варианты показывают себя в работе достойно.

Чтобы скольжение направляющих было максимально плавным и точным, приходится применять специальные каретки и подшипники. Если требования к точности оборудования не слишком высоки, то вполне подойдут подшипники качения, в противном же случае нужно использовать подшипники скольжения.

Подшипники качения будут создавать небольшой люфт хода, но при выполнении типичных задач это не является большой помехой.

Для плавного скольжения направляющих возможно использование подшипников качения

Делая изделие своими руками, нужно выбирать тот вариант, который больше всего подойдет под выполнение будущих задач.

Механизм передачи движения

Важнейшей частью будущего устройства, неважно, будет ли это поворотный стол для сверлильного станка или же крестовый вариант, является механизм передачи движения от ручек управления на аппарат.

Лучше всего делать привод с механическим типом передвижения, они управляемые вручную. В такой способ специалисты могут добиться большей точности движений, высокого качества выполняемой работы.

Компонентами механизма передачи движения выступают:

рейки и зубчатые колеса, шестерни;
ременные механизмы;
шарико-винтовые передачи.

Специалисты советуют выбирать последний вид механизма, особенно если речь идет о крестовинном столе, он обладает многими существенными преимуществами:

предельно небольшой люфт системы;
перемещение изделия происходит очень плавно, без рывков;
работает шарико-винтовая передача тихо;
при значительных рабочих нагрузках она показывает высокую устойчивость.

Минусом механизма специалисты называют невозможность добиться высокой скорости работы, но если рассматривается стол крестовинный для сверлильного станка, то здесь большая скорость обычно и не требуется.

Чтобы сэкономить, мастеру необходимо попытаться реализовать ременные передачи. Они просты и доступны, но обладают минусами:

малая точность;
быстрый износ;

В качестве заключения отметим, что если человек решил изготовить стол для сверлильного станка своими руками, то в этом нет ничего принципиально нереального. Элементарный набор материала и инструмента поможет быстро реализовать поставленную задачу. Задача для специалиста – выбрать правильный вид конструкции и качественно изготовить все ответственные узлы будущего приспособления.

Если народный умелец регулярно использует сверлильные инструменты, для удобства и ускорения работы рекомендуется предусмотреть дополнительные приспособления. Одним из таких приспособлений считается координатный стол, увеличивающий не только производительность, но и точность обработки изделий. Необязательно тратить деньги на готовый прибор, можно сделать координатный стол своими руками из подручных материалов.

Внутреннее устройство координатного стола

Стол для фрезерного станка, на котором тоже можно сверлить, представляет собой металлическое основание на подвижном механизме. На поверхности стола фиксируют заготовку, которую планируется обработать. Фиксаторы для стола устанавливают такого типа:

механические детали;
вакуумное устройство;
за счет собственного веса больших деталей.

По желанию мастер может предусмотреть в координатном столе 2 или 3 степени
свободы. Перемещения бывают только по горизонтали или, в том числе, по вертикали. Первый вариант подходит для работы с плоскими изделиями, второй собирают, если речь идет о серьезном сверлильном оборудовании.

Координатный стол своими руками включает один из приводов:

на механической основе;
работающий от электроэнергии;
с системой ЧПУ.

Собирая координатный стол, задумайтесь над общими параметрами:

планируемая загруженность;
желаемый период эксплуатации;
нагревание и остывание.

Четкое понимание того, каким вы хотите видеть готовое изделие под сверлильный станок, поможет определиться с материалами и чертежами самодельного механизма.

Основание координатного стола своими руками

Основание делают из разных материалов. Можно заготовить чугун, стальной лист, легкие сплавы, в состав которых входит алюминий, дерево, пластик. Преимуществами изделий, рама которых состоит из алюминия, называют:

небольшой вес;
простой монтаж;
маленькую стоимость.

В качестве базовой заготовки может участвовать стальная сварная рама. Но такой
механизм не переносит вибрационные нагрузки. Задача мастера – убрать внутреннее напряжение путем термообработки.

Собирают координатный стол своими руками, следуя одной из двух схем:

крестовой чертеж – предполагает изготовление универсального приспособления, где удается обрабатывать изделия сложной конструкции (плюс такого устройства – доступ к заготовке с трех сторон);
портальная – используют для оборудования, которым высверливает отверстия в листовых деталях.

Как сделать своими руками направляющие

Направляющие определяют плавность движения заготовок и точность обработки. Различают два основных вида направляющих: рельсовый формат и цилиндрический. Для повышения показателей точности и плавности встраивают каретку и подшипниковые узлы. Лучше использовать подшипники скольжения. Подшипникам качения свойственный люфт в опорах, хотя он уменьшает силу трения.

оборудованные массивным фланцем, применяемым для фиксации механизма к нижней части координатного стола;
бесфланцевые – крепление представляет собой привычный вариант.

Устройство перемещения

Проще всего сделать своими руками координатный стол, который двигается механическим способом. Если нужна повышенная точность и хорошие показатели обработки деталей, монтируют столы, перемещающиеся за счет двигателей, работающих от электричества.

Привод может состоять из таких видов передач:

с колесами зубчатого типа и рейками;
ременное устройство;
шарико-винтовой механизм.

Чтобы выбрать эффективный вариант передачи, мастеру предстоит учесть следующие параметры:

скорость, с которой двигается основание и зафиксированная на нем деталь;
мощность применяемого электродвигателя;
желаемая точность обработки заготовок.

В большинстве случаев специалисты отдают предпочтение шарико-винтовой передаче, и все благодаря очевидным преимуществам:

незначительный люфт;
плавное движение;
шумовые показатели работы;
высокая устойчивость к весомым нагрузкам.

Среди минусов специалисты называют отсутствие обеспечения высокой скорости движения стола и большие расходы на обустройство передачи.

Как сэкономить средства

Если финансов не хватает, мастер может снабдить основание приводом, работающим от винтовой передачи. Тогда нужно быть готовым смазывать винтовой механизм часто.

недолговечность ремней;
свойство ремней растягиваться;
высокая вероятность обрыва ремня;
оставляет желать лучшего точность.

Если вы выбрали зубчато-реечную передачу, точность и высокая скорость перемещения обеспечены. Однако люфт образуется ощутимый.

Пошаговое руководство, как сделать координатный стол своими руками, показано в видеоинструкциях: