Máquina taladradora de bricolaje

En los puntos de venta minoristas modernos, puede comprar una máquina perforadora de coordenadas para procesar y crear agujeros con una ubicación precisa en un sistema de ejes de coordenadas rectangulares, trabajos de fresado ligero, taladrado, marcado y mediciones precisas de dimensiones lineales, especialmente distancias de centro a centro. Para procesar orificios inclinados y orificios que se especifican en el sistema de coordenadas polares, puede comprar mesas giratorias para el dispositivo. Sin embargo, los precios de las máquinas perforadoras de plantillas “muerden”, por lo que siempre puede intentar ensamblar el dispositivo con sus propias manos, habiéndose familiarizado previamente con el diseño y el principio de funcionamiento del dispositivo..

Contenido:

Diseño de mandrinadoras de plantilla

Las mandrinadoras de plantilla están fabricadas especialmente rígidas, con un cuidadoso equilibrio de los componentes y piezas que giran rápidamente para reducir las vibraciones y la transmisión suave de los movimientos. Las máquinas requieren condiciones especiales de uso, por lo que es habitual instalarlas en salas termoconstantes aisladas, donde la temperatura se mantiene constantemente a un nivel de 20 grados por encima de cero ± 1 grado Celsius..

Las partes principales de las máquinas perforadoras de plantilla de una sola columna son la cama, el cabezal de perforación, el soporte y la mesa con tobogán. Las mandrinadoras de dos columnas tienen columnas, bancada, cabezales de mandrinar, mesa de trabajo y travesaño. La herramienta de corte y los productos de una mandrinadora de coordenadas se mueven mutuamente en coordenadas rectangulares y polares..

La cama es la base de la máquina. Tiene dos guías planas y una en forma de T a lo largo de las cuales se mueve la corredera. Un panel de control y un mecanismo de conjunto de coordenadas se encuentran en la cama. La parte trasera de la cama sirve como estructura de soporte para la rejilla. En la cremallera se colocan los siguientes elementos: una caja de cambios, un bloque de guías y una tapa de transmisión por correa trapezoidal.

El cabezal del husillo contiene un manguito con un husillo. La bajada y subida del cabezal del husillo se realiza girando el volante. La mesa de trabajo está destinada a instalar la pieza de trabajo a procesar en ella y moverla en la dirección del eje X, lo que se hace cuando la mesa se mueve a lo largo de las guías longitudinales. La corredera se utiliza para mover la mesa y la pieza de trabajo instalada en ella en la dirección del eje Y cuando la corredera se mueve a lo largo de las guías transversales de la cama..

La medición precisa de la magnitud de los movimientos coordinados de la diapositiva y la mesa se lleva a cabo utilizando dispositivos ópticos y reglas de vidrio de precisión. La regla de la mesa tiene mil divisiones y la regla deslizante tiene 630. Cada división es igual a un milímetro. Los dispositivos ópticos de la diapositiva y la mesa son los mismos. Además, las taladradoras de coordenadas están equipadas con varios dispositivos y herramientas para taladrar y taladrar agujeros, fresar, roscar y marcar lineal..

El principio de funcionamiento de la máquina perforadora de plantillas.

El principio de funcionamiento de las máquinas taladradoras de plantilla es el siguiente. La pieza a mecanizar se fija en el plano de la mesa, la herramienta de mandrinar se encuentra en el husillo de los cabezales de mandrinar. Dependiendo de la altura de la pieza de trabajo, el cabezal de mandrinar y el travesaño se establecen a una cierta altura y se fijan.

El ajuste a las coordenadas especificadas del husillo se produce moviendo la mesa en dos direcciones, que son mutuamente perpendiculares, cuando se trabaja en una máquina perforadora de coordenadas de una sola columna, o moviendo la mesa a lo largo de las guías en la dirección longitudinal y moviendo el cabezal de perforación a lo largo de la transversal en la dirección transversal en el caso de trabajar en una máquina herramienta de pórtico de dos columnas.

Las características de la mandrinadora de plantilla, su instalación y mantenimiento son:

• la presencia de dispositivos correctivos que compensen el error en el paso del tornillo;
• el uso de dispositivos ópticos para contar coordenadas;
• el uso de guías de rodillos que perciben la masa del carro, producto, mesa y fuerza de corte;
• precisión significativa en el montaje de conjuntos de máquinas herramienta, procesamiento de piezas y alta calidad de trabajo;
• buena resistencia a las vibraciones y una base sólida.

El proceso de rotación del husillo proviene de un motor eléctrico de CC ajustable a través de una caja de cambios de tres etapas. Dentro de los límites de cada etapa, la velocidad del husillo se regula de forma continua dentro del rango de 50-3000 rpm. El procedimiento de alimentación del husillo también se controla mediante un variador de fricción continuo. Hay un mecanismo para apagar el avance del husillo en modo automático a una profundidad determinada y hay abrazaderas de mesa mecánicas y una sujeción manual del cabezal del husillo.

Herramienta de corte para mandrinadoras de guías

La herramienta de corte se fija en el orificio del husillo. Cuando se trabaja en máquinas perforadoras de plantilla, las herramientas de perforación se utilizan con mayor frecuencia: también se utilizan perforaciones, fresas, fresas, avellanadores, cortadores y machos de roscar, ranurados, pasantes, roscados y ranurados. La herramienta de mandrinar más utilizada se fabrica en forma de barra de mandrinar en voladizo con un cortador de varillas fijado en ella..

El ajuste de la herramienta se facilita cuando se utilizan cortadores-insertos con control de tamaño micrométrico. Los cabezales de mandrinar son barras de mandrinar con cortadores ubicados en lados diametralmente opuestos. Los cortadores están destinados a recortar, cuya parte de corte se realiza con un ángulo. En las mandrinadoras de coordenadas con CNC se suele instalar una mandrinadora prefabricada, que incluye un vástago unificado, un cabezal y un elemento de extensión..

El mandrinado de agujeros cilíndricos se lleva a cabo con cortadores de mandrinar, recorte de los extremos de gran tamaño, con una herramienta de incisión, superficies cilíndricas internas de un diámetro significativo, con un cortador de mandrinado, que se instala en la placa frontal de una mandrinadora coordinada en un mandril.

El movimiento principal lo realiza la herramienta que gira con la placa frontal. Las superficies cilíndricas cortas se procesan de esta manera. Las ranuras internas y las superficies de los extremos de las piezas deben procesarse con cortadores adecuados, que se fijan en un soporte radial..

Control de mesa y deslizamiento

El movimiento de la pieza a la posición que se requiere para el mecanizado del siguiente agujero se realiza controlando los movimientos del carro y la mesa manualmente, o con un conjunto preliminar de coordenadas..

El movimiento de la mesa se controla manualmente girando el regulador desde la posición cero a una división, que indica la velocidad de movimiento de la mesa en milímetros por minuto. El giro de la mesa se produce en el momento de girar el regulador, mientras se apaga la luz roja y se enciende la luz verde. Luego, la mesa se moverá a la velocidad establecida hacia el lado, que corresponde a la inscripción y la flecha. La nueva posición de la mesa se cuenta aproximadamente de acuerdo con el puntero y la escala de la regla..

Cuando la mesa se acerca a la posición requerida, se recomienda reducir la velocidad de su movimiento girando el regulador y luego apagarlo colocando el cero de la escala del regulador contra el riesgo estacionario. Puede controlar el movimiento lateral del carro en la mandrinadora de coordenadas verticales utilizando el regulador de la misma manera que controla el movimiento de la mesa.

Un conjunto preliminar de la cantidad requerida de movimiento de la corredera y la mesa le permite reducir el tiempo para su instalación en la posición deseada. La dirección del movimiento de la mesa se establece con un interruptor especial. El interruptor se gira a la izquierda para mover la mesa a la izquierda y se mueve a la derecha para mover la mesa a la derecha..

La cantidad necesaria de movimiento de la mesa se obtendrá girando el dial. El recorrido de la mesa para cada revolución disminuye o aumenta en 100 milímetros. Los números y divisiones en las escalas indican el recorrido de la mesa en centésimas de milímetro y le permiten establecer el recorrido de la mesa, observando la precisión al milímetro. El recorrido de la mesa siempre se cuenta a partir de cero divisiones del cuadrante. Un conjunto preliminar de la carrera y la dirección de la diapositiva se realiza mediante otro dial y un interruptor, que están dispuestos de manera similar..

Fabricación de mandrinadoras de plantilla

Muchos propietarios sueñan con una mandrinadora CNC. La base de cualquier máquina CNC es la tabla de coordenadas, que proporciona el movimiento de la pieza y la herramienta en tres planos: de adelante hacia atrás, de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. La mesa es una placa de duraluminio, de 260 por 340 milímetros de tamaño, sobre la que se fijan dos rieles en paralelo desde abajo..

Guías

La parte principal de la tabla de coordenadas son guías que proporcionan un movimiento fácil y preciso de las partes móviles entre sí. En la práctica de las máquinas herramienta caseras, por regla general, utilizan varillas redondas y casquillos que se deslizan sobre ellas, como en los escáneres o impresoras de inyección de tinta y de matriz de puntos. Pero son muchos los problemas que acechan a todo aquel que vaya a instalarlos en la máquina, relacionados con el desgaste..

Las máquinas operan en duras condiciones de trabajo con metales, el polvo y las virutas se depositan en la varilla lubricada y debajo de los bujes. Además, no tiene sentido esperar lograr una alta precisión. Las guías confeccionadas se diferencian simplemente por el precio cósmico. El “riel” más primitivo con carro, de medio metro de largo, cuesta más de 200 dólares. Y para una buena máquina necesitas al menos 6 guías, por lo que tendrás que gastar mucho.

El espacio en las guías se ajusta mediante cuatro tornillos, que se atornillan en el canal desde el lateral al nivel del riel. Dos placas de acero perfilado, de 4 milímetros de grosor, están unidas al canal en los lados, y una guía está en la parte superior. El riel vertical se monta perpendicular a la parte móvil. Todas las partes móviles son accionadas por motores paso a paso mediante dispositivos de accionamiento..

Carros de máquina de escribir

Entonces, la búsqueda del equipo necesario para usar como guías nos llevó a los predecesores de las computadoras: las antiguas máquinas de escribir mecánicas y eléctricas. Solo necesitan carruajes. Los carros se quitan de manera muy simple: lo mueven hacia la izquierda, desenroscan una tuerca a la derecha, que sostiene todo el dispositivo, luego mueven el carro hacia la derecha y desenroscan la misma tuerca a la izquierda, luego levantan el carro y desconectan el correa de algodón de su regreso.

Luego, debe desmontar el carro y quitar los rieles de guía: varillas largas de metal negro. Se debe tener cuidado, ya que al retirar el riel, las bolas o los rodillos se derramarán, lo que facilita el deslizamiento del carro. Necesitará estas varillas, rodillos y bolas, un resorte de retorno del carro y un bloque de riel que se encuentra en la parte móvil del carro..

¿Qué tienen de bueno esos detalles? Los carros de las máquinas de impresión antiguas están hechos de acero de alta calidad. Sus rieles se desgastan muy lentamente. Casi todos los carros se pueden utilizar en su totalidad y en parte, recortando el fragmento deseado del carro si la máquina es grande. Las holguras en los cojinetes de los carros se ajustan fácilmente, esto se debe al diseño de los carros. Además, las máquinas de escribir hoy en día no escasean, están siendo reemplazadas por la informatización de las oficinas y se cancelan..

Si planea hacer una pequeña máquina taladradora con sus propias manos, puede usar la mitad del carro, que le servirá como guía para el escritorio. Puede usar la otra mitad como guía para el movimiento transversal de la herramienta a lo largo de la coordenada Y. Para mover la herramienta verticalmente, use otra parte del carro.

Unidad de herramienta y mesa

No hay nada complicado en el accionamiento de la herramienta y la mesa: para cada eje de movimiento hay un motor paso a paso, un cardán casero, un eje de transmisión, una tuerca partida de bronce, que se fija en la parte móvil del carro. No es necesario usar un tornillo, también puede llevar una correa dentada del accionamiento, sin embargo, la discreción de los movimientos y la precisión será un orden de magnitud mejor con un tornillo. Además, proporciona un gran esfuerzo de tracción..

Lo mejor es coger un motor con cojinetes y someterlo a revisión, mientras es necesario eliminar el juego longitudinal del eje. Para ello, se acostumbra atornillar una placa cuadrada en la parte trasera del motor, donde se hace un rebaje en el centro, e insertar una bola del cojinete entre el eje y la placa. Cuando la placa es atraída hacia la parte trasera del motor, la bola presionará el eje del motor y evitará que se mueva..

Cardán casero

Un cardán casero está hecho de un manguito de bronce o acero, cuyo diámetro interior se iguala primero al diámetro del eje del motor y el tornillo de avance. Luego coloque el buje en el eje del motor, perfore un orificio pasante a través de él, cuyo diámetro es igual al diámetro de la aguja del cojinete de agujas pequeño. Inserte el vástago del tornillo de avance en el cubo, gire el cubo en el eje del motor 90 grados y perfore un segundo orificio pasante.

Retire el casquillo, aumente su diámetro interior en 0,5 – 1 milímetro. Luego, inserte nuevamente el eje del motor y el vástago del eje de transmisión en él, presione los pedazos de radios de bicicleta o agujas del cojinete. Remache los agujeros en el cubo para evitar que las agujas se caigan. No olvide echar un par de gotas de aceite en el cardán. Con un diámetro de taladro adecuado, el juego en el cardán será de solo unas pocas micras, lo que es adecuado para la mayoría de las operaciones..

Eje de desplazamiento

El eje de transmisión es una varilla de acero simple con una rosca que se corta en ella. Puede comprarlo en artículos para el hogar o puede intentar cortar el hilo usted mismo. Para máquinas pequeñas, un diámetro de eje de 6 milímetros es suficiente, para máquinas grandes es de unos 8-10 milímetros. El paso de rosca debe ser estándar..

Al cortarse, tome una barra 100-150 milímetros más larga de lo necesario y corte el hilo a lo largo de toda la longitud, excepto la cola, los últimos 10 milímetros. Luego mida la longitud deseada del eje, desde el lado del comienzo del hilo, corte la pieza extra.

Por lo general, la rosca se aplanará después de 100 milímetros y luego la tuerca funcionará sin problemas. Tenga en cuenta que el paso de rosca no siempre se corresponderá exactamente con el especificado, y con una longitud de tornillo significativa, se producirá un pequeño error. Así, una longitud de hilo de 400 vueltas con un paso de 1 milímetro no siempre equivale a 400 milímetros, las desviaciones alcanzarán los 2 milímetros..

Tuerca de bronce partida

Para crear una tuerca partida, se recomienda tomar un bloque rectangular de bronce, en el que, en una máquina con una mesa horizontal, taladre un agujero para una rosca, y corte la rosca con el primer golpe, con un diámetro que es igual al diámetro del eje de desplazamiento. Luego lubrique la rosca de la tuerca y el eje, atornille la tuerca varias veces al extremo de la parte roscada del eje hasta que la tuerca gire fácilmente. Esto ayudará a minimizar la reacción en la tuerca..

Para reducir aún más el juego, debe cortar la tuerca, pero no completamente, luego instalar el tornillo de ajuste, que proporciona una ligera interferencia en la tuerca. Después de eso, la tuerca debe fijarse en la parte móvil y el motor con el eje de la hélice fijo y el cardán, en la parte fija del carro. Es imperativo garantizar la relación requerida entre el eje del motor y el orificio en la tuerca partida.

Cálculo de la velocidad y cantidad de alimento.

Después de fabricar la unidad de alimentación, debe calcular qué tan lejos se moverá en un solo paso. El tornillo de avance de una máquina calculadora de coordenadas grande se distingue por un paso de 1 milímetro y el ángulo de rotación del motor paso a paso alcanza los 7,5 grados. Divida 360 por 7.5 y obtendrá el número de pasos por revolución completa. Así, el motor dará 48 pasos por revolución..

Una revolución en este momento hará que la pieza o herramienta se mueva 1 milímetro. Ahora, dividiendo 1 milímetro por 48, obtiene la cantidad de movimiento de la herramienta en un paso: 0.0208 milímetros. Luego, determine la velocidad máxima de desplazamiento de la herramienta. Por ejemplo, según el pasaporte, un motor paso a paso realiza hasta 500 pasos por segundo..

Divida 500 por 48 (pasos por revolución) para obtener 10,4 milímetros por segundo. Esta no es en absoluto una mala velocidad para hacer inactivo la herramienta, en otras palabras, cuando la herramienta está levantada. La velocidad de alimentación se calcula, pero sin tener en cuenta un fenómeno como la resonancia del motor paso a paso. De hecho, es algo menor, depende de varios factores y se determina mediante un método experimental a lo largo de cada eje de movimiento, pero solo después de la fabricación de una mandrinadora coordinada..

Algunas recomendaciones

Después de ensamblar la máquina perforadora de plantillas y ajustarla, no debe confiar en las conexiones roscadas, ya que pueden aflojarse rápidamente. Es mejor sujetar las piezas a conectar con pasadores, especialmente cuando se trata de guías y piezas que se acoplan a ellas..

El motor más cargado es el motor de alimentación vertical al levantar la herramienta debido a su gran peso. La falta de potencia del motor puede provocar el hecho de que en el momento del movimiento en vacío la herramienta caerá dentro de la pieza. Para garantizar un retorno fácil y seguro de la herramienta, se puede utilizar un compensador de peso de la herramienta, que se fabrica con el resorte de retorno del carro de una vieja máquina de escribir. Si el enrutador es pesado, se recomienda utilizar dos resortes de retorno.

Y, por último, recuerde que es imperativo protegerse para que no entren virutas en las guías. Esto permite piezas de alta calidad, sin atascos y un funcionamiento duradero de la máquina perforadora de plantillas. Las guías longitudinales de la mesa necesitan protección especialmente. Puedes usar un delantal normal hecho de polietileno o polipiel..