Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Кочкуровская СОШ имени Народного учителя СССР Дергачева С.И.

Малогабаритный электросверлильный станок

Выполнил: Стволков Анатолий
Руководитель проекта: Павлинов Евгений Юрьевич

2022г.

Содержание

Идея проекта
-микроскоп 
Актуальность
Цель
Задачи
Сверление. Сверлильные станки
-применение, конструкция и принцип действия
-основные узлы сверлильного станка
-технология сверления, элементы конструкции и их взаимодействие
-классификация сверлильных станков
Схема решения 
Подготовка к работе
Электрическая схема станка
Варианты самодельных сверлильных министанков на основе микроскопов
Безопасность работы на сверлильном станке
Самоанализ
Реклама изделия
Литература и другая информация для проекта

Идея проекта

        Я увлекаюсь техническим творчеством,  выжиганием, но в домашних условиях не всегда решается проблема обработки материала, в частности точное сверление мелких деталей и малого диаметра отверстий. Так родилась идея собственными силами сделать небольшой сверлильный станок на основе школьного микроскопа. 

Микроскоп УШМ-1
Сегодня купить микроскоп может практически каждый – большой выбор позволяет подобрать модель для любых задач. Чтобы купить подходящий микроскоп, следует определиться, для чего он нужен.
Микроскоп в современном мире – это не только инструмент для профессиональных исследований, но и способ обучения наукам. Его можно использовать как для рабочих целей, так и для домашних исследований. Самые простые модели не требуют никаких базовых знаний и часто комплектуются руководствами для начинающих исследователей. Более дорогие и функционально сложные уже могут использоваться в профессиональных лабораториях для решения широкого круга задач. Сферы применения: биологические исследования, медицинская и клиническая диагностика, криминалистика, проведение точных работ, обучение.
        Для проекта за основу взят отслуживший свой срок микроскоп УШМ-1 производства города Феодосия, оптический завод ОПТА. Используется при простых исследованиях деталей и предметов, которые невозможно рассмотреть невооруженным глазом. 

Актуальность

Делать сверлильный станок своими руками целесообразно в тех ситуациях, когда в домашней мастерской или гараже возникнет необходимость сверления отверстий в деталях различной конфигурации, а также изготовленных из разных материалов. Следует отметить, что такое устройство позволяет получать отверстия с достаточно высоким уровнем качества.
На производственных или ремонтных предприятиях, где операция сверления считается наиболее распространенной, для ее выполнения используется специальное устройство, модели которого могут иметь различную функциональность. Так, это может быть компактный настольный сверлильный станок, отличающийся простейшей конструкцией, либо оборудование, оснащенное несколькими рабочими шпинделями и числовым программным управлением.
Для сверления отверстий в материалах, которое выполняется в условиях домашней мастерской или гаража, можно использовать оборудование, сделанное своими руками. Естественно, что для применения в домашних условиях необходимо простейшее устройство, которое можно сделать из комплектующих и материалов, находящихся практически в любом гараже или домашней мастерской.
Казалось бы, для выполнения такой операции можно использовать обычную дрель, но такой инструмент не всегда в состоянии обеспечить требуемое качество и точность выполнения сверлильных операций. Самодельный сверлильный станок, кроме своей компактности, обладает еще одним важным качеством: на него можно устанавливать сверла различных типов.

Цель проекта                                                                                                                  Задачи

Цель:
Изготовить сверлильный станок из неисправного микроскопа и в качестве электродвигателя использовать двигатель от старого катушечного магнитофона.
Задачи:
Собрать информационный материал для проекта
Составить рабочий план по изготовлению станка
Собрать необходимый материал для изготовления станка
Изготовить сверлильный станок
Оформить проект по изготовлению сверлильного станка

Сверление
Сверлильные станки

Применение, конструкция и принцип действия сверлильных станков
Сверлильный станок – это устройство, служащее для формирования отверстий в деталях из различных материалов. Технические возможности современных станков позволяют использовать их не только для создания отверстий, диаметр которых доходит до 100 мм, но и для выполнения целого перечня других технологических операций.
Сверление – это технологический процесс получения сквозных или глухих отверстий в заготовке лезвийным инструментом (сверлом) с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории и подачей только вдоль оси главного движения резания. Метод сверления в сверлильном станке характеризуется неподвижным положением заготовки и вращательно-поступательным движением инструмента.

Сверлильные станки позволяют создавать в деталях из различных материалов сквозные или глухие отверстия. Выполняются эти технологические операции при помощи такого режущего инструмента, как сверло, за счет которого и обеспечивается снятие стружки с обрабатываемого материала.
Сверление применяют также для рассверливания на больший диаметр уже имеющихся и получения центровочных отверстий. Просверленные отверстия не имеют правильной формы: их поперечные сечения имеют форму овала, а продольные – конуса.

Основные узлы сверлильного станка

Классификация сверлильных станков
По области применения: 
-универсальные;
-специализированные, предназначенные для обработки конкретной детали. Отличительной особенностью является то, что состоят эти станки из стандартных узлов и деталей;
-специальные, предназначенные для крупносерийного и массового производств, создаются на базе универсальных станков путём оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками.
По способу управления: 
-с ручным управлением;
-полуавтоматическое;
-автоматическое /с применением ЧПУ/.
Типы сверлильно-расточных станков:
-вертикально-сверлильные, одно- и многошпиндельные;
-радиально-сверлильные;
-горизонтально-сверлильные,  для глубокого сверления;

Схема решения

ручки    
выключатели    
провода    
текстолит

микроскоп    
болты
гайки
шайбы    
оргстекло    
измерительные приборы    
двигатель

Подготовка к работе

Чтобы сделать для своей домашней мастерской небольшой, но функциональный сверлильный станок, не надо приобретать особые материалы и комплектующие. Конструкция такого удобного и полезного настольного устройства содержит в себе следующие составные элементы:-основание, станина станка (стойка школьного микроскопа);
-механизм, который обеспечивает вращение рабочего инструмента (двигатель);
-устройство для обеспечения подачи (есть на микроскопе);
-вертикальная стойка, на которой закрепляется механизм вращения.
В качестве материала для увеличения станины  можно использовать лист аллюминия.
Кроме деталей, имеющих прямое отношение к станку (микроскоп, двигатель, механизм подачи) необходимо собрать выключатели,  провода.  В процессе работы что-то не пригодится, что-то уйдёт на второй план, но чем больше выбор, тем лучше.
Продумать те части станка, которые придётся изготовить самому.
Самому мне пришлось изготовить конус под патрон.

Варианты самодельных сверлильных министанков
на основе микроскопов

-Открытый двигатель, с подсветкой режущего инструмента.
-Поступательное движение стойки.
-Небольшая площадь станины.    

-Трёхкулачковый патрон для крепления режущего инструмента. 
-Поступательное движение двигателя.    

-Цанговый зажим режущего инструмента.
-Контрольная лампочка включения станка.
-Подсветка режущего инструмента.
-Блок питания закреплён на станке.    

Безопасность работы на сверлильном станке
         Работа на сверлильном оборудовании может быть сопряжена с риском травмирования, если не соблюдаются требования безопасности. В частности, риск для здоровья, работающего на сверлильном агрегате, могут представлять:• элементы станка, которые в процессе выполнения обработки вращаются и перемещаются линейно;
•  токопроводящие элементы;
•  обрабатываемые детали и инструмент, которые при недостаточно надежной фиксации могут вылетать из зоны обработки.
          Важнейшим требованием по безопасности работы на сверлильном оборудовании является использование технически исправных и проверенных приспособлений и инструментов (и только по их прямому назначению).
Большое значение для исправной работы станка и получения  качественных отверстий имеет режущий инструмент. Он должен быть хорошо и правильно заточен, а также выбран в соответствии с материалом детали, в которой необходимо просверлить отверстия. В процессе обработки режущий инструмент интенсивно нагревается, что может привести к его быстрому износу и выходу из строя. Чтобы минимизировать такой риск, в процессе обработки необходимо выполнять охлаждение инструмента при помощи специальной жидкости или обычной воды.
         Некоторые особенности имеет процесс сверления отверстий, глубина которых более пяти диаметров используемого режущего инструмента. В процессе формирования таких отверстий инструмент следует периодически извлекать и освобождать незаконченное отверстие от скопившейся стружки, которая может привести к заклиниванию сверла в материале.
        Соблюдение всех правил безопасности – это удовольствие в процессе и удовлетворение от проделанной работы. 

Технологическая, эстетическая, экологическая, экономическая 
оценки проекта

Технологическая оценка
Многие технологические операции, универсальность сверления, навыки полученные в процессе работы над проектом.

Эстетическая оценка проекта
Оригинальность конструкции – строгие слегка закруглённые формы изделия.
Решение по изготовлению не новое, но выполнение станка эксклюзивное.

Экологическая оценка проекта
Экология является одной из основных проблем на сегодняшний день. Большое количество отходов не перерабатывается, вывозится на свалку.
Работа не требует большого количества ресурсов: инструментов, материалов, оборудования. Для проекта выбраны материалы, бывшие в употреблении. При обеспечении полной безопасности проводимых работ  и правильной эксплуатации изделия вред окружающей среде и здоровью сводится к нолю. Материалы не утилизируются, находят применение, приносят пользу.

Экономическая оценка проекта

наименование    стоимость
стойка микроскопа УШМ-1    
обрезки текстолита /125×105×1,     
провода    
пластинка металлическая /130×100×2    
болты М3-4 шт.    
болты М5-3 шт.    
двигатель от катушечного магнитофона    
конус по патрон (выточен на токарном станке)    500р.
выключатель    
патрон    
    500р.

Характеристики и стоимость станков различных модификаций

Станок сверлильный Зубр ЗСС-350.
Станок, который позволяет осуществить сверления в заготовках различных материалов. Асинхронный двигатель имеет медную обмотку и высокую стойкость к перегрузкам. Электромагнитный выключатель предотвращает случайное включение при восстановлении напряжения. Рабочая поверхность регулируется по высоте, углу наклона. 
Цена7 203 рублей.
    

Станок сверлильный Кратон. 
Тип вертикальный. Передача вращения-ременная. Управление ручное. Потребляемая мощность-500 Вт. Количество скоростей-9. Максимальное количество оборотов-2640. Тип патрона: под конус Морзе и ключевой. Диаметр патрона-16. Напряжение питания: 220V. 
Цена 7 990 рублей.    

Станок сверлильный Prorab 2911 P.
Станок: вертикальный. Передача ременная. Мощность 350 Вт.Патрон: ключевой, 13 мм. Опорная плита 152x170 мм.
Количество скоростей 5, минимальное количество оборотов 580 об/мин, максимальное количество оборотов 2600 об/мин.
Напряжение питания 220 V.
Цена 9 912 рублей.    

Технические характеристики сверлильного станка 

-напряжение – максимальное 220V, 
-мощность – 5Вт;
-частота вращения – 1300 оборотов в минуту;
-потребляемый ток – 0,5 А;
-вращение – в одном направлениях;
-режим работы – продолжительный.
-тип патрона – трехкулачковый патрон;
-диаметр режущего инструмента – 0,2-6 мм;
-максимальный размер от патрона до станины- 75 мм;
-размер от стойки до центра режущего инструмента 155 мм;
-габаритные размеры станка –длина 170 мм, ширина 120 мм, высота 330 мм;
-масса – 3.4 кг;

Самоанализ

        Самостоятельность выполнения проекта способствовала развитию и совершенствованию возможностей в области технологии, владению технологическим мастерством, развитию вкуса, творческого отношения к работе, большому количеству новой информации.
        Работая над созданием проекта, повысил свои знания в области технологии, физики, биологии, черчения.
Прикладное значение проекта:
-сверление отверстий малого диаметра;
-обработка труднодоступных поверхностей и мелких элементов;
-один из многих в кабинете самодельных станков и приспособлений;
-на примере станка легко понять технологию сверления.
Проект выполнен, цель достигнута.

Реклама
Моделистам и радиолюбителя невозможно обойтись без сверлильного станка.
Преимущества 
-компактность;
-точное сверление;
-отверстия малого диаметра;
-безопасность работы;
-внешний вид;

Литература
Другие источники информации
Учебники
-Тищенко А.Т., Симоненко В.Д. Технология. Индустриальные технологии. 5 класс. Издательский центр «Вентана-Граф», 2012
-Муравьёв Е.М. Технология обработки металлов. 5-9 класс. 
Издательство «Просвещение», 2002 

Поисковая система «Яндекс» 
-школьный микроскоп;
-сверлильные станки: типы, устройство, назначение, принцип работы;
-технические характеристики сверлильных станков;
-модификация сверлильных станков, цены;