Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.
Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами. Однако по какой бы методике ни был изготовлен самодельный зажим, его цена будет выгодно отличаться от стоимости серийной модели.
Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции
Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.
Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:
- цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
- проволока из стали;
- электрический паяльник;
- флюс для пайки.
Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:
- Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
- Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.
Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.
Простейший цанговый может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.
Кулачковый патрон для микродрелей как альтернатива цанговым зажимам
Чтобы не задумываться над тем, как сделать цанговый патрон или зажим своими руками, можно приобрести для оснащения своей микродрели кулачковый патрон. Такой зажим является аналогом кулачковых патронов, используемых для комплектации обычных электродрелей, и работает по схожему принципу. При вращении подвижной обоймы на корпусе такого устройства кулачки, которыми оно оснащено, сдвигаются и тем самым обеспечивают надежную фиксацию инструмента.
Для оснащения микродрели сегодня предлагается большое разнообразие недорогих кулачковых зажимов. Преимущественное большинство их моделей фиксируется на валу приводного электродвигателя при помощи резьбового отверстия на боковой стороне посадочной части, в которое вкручивается винт. Вращение обоймы кулачкового зажима в зависимости от конкретной модели может осуществляться как вручную, так и при помощи специального ключа, который обязательно присутствует в заводском комплекте данного устройства.
Приобретение кулачкового патрона – это хорошая возможность за небольшие деньги оснастить свой электроинструмент универсальным зажимным устройством, удобным в использовании и обеспечивающим надежную фиксацию рабочих насадок. Главное, на что следует обращать внимание при выборе, – это материал, из которого изготовлены основные рабочие элементы зажима. Если выбрать патрон, кулачки которого сделаны из прочной высокоуглеродистой стали, то он прослужит значительно дольше и будет обеспечивать точную фиксацию используемого инструмента.
Для производства сверлильных работ на миниатюрных заготовках, обычно используют гравировальные машинки, так называемые «дремели». Название происходит от имени наиболее популярного производителя. Это удобный ручной инструмент, но его стоимость обычно высока (особенно это касается качественных брендовых изделий).
Самая распространенная область применения – любительское моделирование и производство печатных плат. Как правило, промышленный образец для таких работ избыточен: некоторые его возможности не востребованы. Поэтому домашние мастера часто создают инструмент своими руками.
- Разумеется, электродвигатель . Питание желательно не более 12 вольт: как минимум, из соображений безопасности.
- Блок питания , по возможности с регулятором напряжения (для изменения количества оборотов вала).
- Корпус (в самых примитивных конструкциях можно обойтись без него).
- И вторая по важности деталь (после моторчика) – патрон для сверла .
Все, кроме электромотора можно изготовить самостоятельно. Хотя, стоимость остальных комплектующих настолько мизерна, что можно ограничиться лишь сборкой электроинструмента из готовых узлов.
Рассмотрим несколько опробованных вариантов
Полный аналог фабричного «дремеля»
Для изготовления понадобится моторчик с питанием 5V или 12V, который можно извлечь из сломанной детской игрушки, миниатюрного вентилятора, принтера, магнитофона, или просто купить на Aliexpress. Если дрель планируется использовать не только для сверления печатных плат, можно изготовить удобный корпус из полипропиленовой водопроводной трубы. Подбираем диаметр таким образом, чтобы мотор плотно держался за стенки. Вентиляция, как правило, проходит вдоль вала. Можно использовать пустую тубу из-под строительного герметика.
Торцевые заглушки выпиливаются из любого материала: например, ПВХ или акрила. Если двигатель достаточно мощный – зарядное устройство от старого мобильника не подойдет. Нужен запас по току хотя бы 3А (для 5 вольт). Хороший вариант – старый блок питания от компьютера (можно за копейки приобрести на радиорынке).
Совет: Из компьютерного блока питания можно сделать универсальный источник для домашней мастерской. Стабильное питание 5V с нагрузкой до 20 ампер, и 12V с нагрузкой до 8 ампер. Можно подключать и «дремель», и паяльник.
Цанговый патрон приобретается в магазине: отдел комплектующих для граверов и «дремелей». Если есть необходимость регулировки оборотов – можно изготовить схему самостоятельно, или приобрести готовый блок.
На иллюстрации китайский регулятор и блок питания от интернет-роутера (12V, 1,2A).
С помощью такого самодельного «дремеля» можно не только сверлить миниатюрные отверстия. Установив соответствующую насадку, вы сможете работать фрезой, шарошкой, или отрезным диском.
Дрель из зубной щетки
На первый взгляд – звучит абсурдно. Но речь пойдет об электрической щетке, внутри которой вполне надежный моторчик. Достаточно добраться до стального вала, на который одевается редуктор с вращающимися щетинками, и заготовка у вас в руках.
На вал одевается все тот же цанговый патрон, а вместо батареек устанавливаются аккумуляторы. Или можно приспособить подходящий сетевой блок питания.
Сверлить стены таким прибором не получится, а вот отверстия в печатной плате – запросто. В принципе, можно использовать любой компактный электроприбор, у которого удобно расположен вал двигателя. Например, старую электробритву.
Экономный вариант без корпуса
Переходим к созданию мини дрели с минимальными затратами. Не покупаем ничего, кроме собственно моторчика (хотя и его можно бесплатно найти в старой технике). Большинство компактных электродвигателей рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. Под него и создаем блок питания.
Поскольку никаких дополнительных опций не будет (регулятор оборотов, стабилизатор напряжения), блок питания стабилизируется постоянной нагрузкой. Типичный 12 вольтовый микродвигатель работает с током, не превышающим 2 ампера. Простой расчет показывает, что мощность на выходе должна быть 24 Вт. Добавляем 25% на потери при выпрямлении, получаем трансформатор 30 Вт.
Чтобы получить 12 вольт под нагрузкой, с вторичной обмотки необходимо снять 16 вольт. Изготовить такой трансформатор можно за час, из любого ненужного блока питания. Далее – выпрямительный мост на любых диодах: например, 1N1007.
Нашему мотору ни к чему пульсации выпрямленного напряжения, поэтому на выходе подключаем электролитический конденсатор на 25 вольт емкостью около 1000 мкФ. Он будет сглаживать выходной ток. Несмотря на простоту, такой тандем работает устойчиво, с одним лишь недостатком: при повышении нагрузки напряжение падает. То есть, при равномерном вращении – блок питания выдает 12 вольт. А если вы сверлите «тяжелый» материал – надо следить за оборотами, не давая им опуститься. Иначе вал просто остановится.
Можно немного усложнить схему блока питания, добавив подходящий стабилизатор напряжения. Например, КР142ЕН8Б или L7812CV.
В этом случае падения напряжения при нагрузке на сверло не будет.
- Если вы будете сверлить только текстолит печатных плат – смена сверла не потребуется. Значит крепим его стационарно. Переходную втулку можно сделать из чего угодно: трубка от телескопической антенны, игла от медицинского шприца, стержень от гелевой авторучки.
Учитывая миниатюрность конструкции, никакие зажимы не нужны. Все можно закрепить клеем или скотчем.
- При универсальном использовании дрели, подразумевающим смену сверла или установку иных насадок, правильнее будет приобрести универсальный цанговый патрон.
- Можно использовать стандартный кулачковый патрон, установив его на вал с помощью переходной втулки.
Исполнение корпуса зависит только от вашей фантазии. Большинство мастеров оставляют «голую» утилитарную конструкцию: напряжение питания безопасное, размеры моторчика позволяют удерживать его в руках без корпуса.
Если хочется элементарной эстетики – вариантов множество: и все они условно бесплатны.
Самодельный инструмент не просто экономит финансовые средства. Его можно изготовить в точности под ваши задачи, в отличие от универсальных фабричных вариантов.
Компактная самодельная мини дрель может использоваться для сверления печатных плат, если Вы вдруг решили собрать какой-нибудь . Помимо этого, она пригодится в обычных бытовых целях, если есть необходимость просверлить небольшое отверстие в деревянной доске либо пластике. Работать таким инструментом на много удобнее, чем большой дрелью или шуруповертом, так как мини вариант гораздо более легкий и компактный, что позволяет выполнять мелкую работу быстрее и качественнее. Далее мы расскажем, как сделать мини дрель из моторчика своими руками, предоставив фото инструкции и наглядные видео примеры
Способ №1 – Вторая жизнь старому магнитофону
Как Вы понимаете, первый вариант самодельной мини дрели будет изготовлен из забытого временем CD магнитофона. Все, что Вам нужно от бывшего хита продаж – моторчик, который будет вращать патрон с инструментом. Так как питание устройства происходит от 6 Вольт, дополнительно придется подыскать соответствующий блок питания либо несколько батареек. Вы можете использовать адаптер юсб, однако мощность в этом случае несколько понизится. Кроме этого, нужно самому купить цангу (продается в любом радиомагазине или на рынке, в интернете на AliExpress, цена небольшая) и найти подходящий корпус для самоделки, хотя это не обязательно, можно держать инструмент прямо за мотор.
Итак, для того, чтобы самостоятельно сделать мини дрель из моторчика в домашних условиях, Вы должны выполнить следующие действия:
Вот и вся технология сборки устройства своими руками. Как Вы видите, сделать микродрель из моторчика совсем не сложно, даже электрику-новичку. Единственный недостаток такого устройства – маленькая прочность тонкого сверла. Если Вы будете сверлить отверстия не под прямым углом, оно сразу же сломается, так что будьте аккуратны и купите несколько свёрел про запас для тренировки.
Очень важный момент, о котором Вы должны знать – чтобы дрель крутилась в другую сторону, просто поменяйте провода местами! Интересную видео инструкцию о том, как сделать простую дрель, можете посмотреть ниже:
Простая бормашина из подручных средств
Способ №2 – Катушка в ход!
Еще один оригинальный способ сделать мини дрель в домашних условиях – с использованием катушки от удочки. В этом случае технология сборки довольно простая, но сам принцип работы уже будет основан на механическом вращении, получится ручная мини-дрель
Для изготовления устройства своими руками Вам понадобятся:
- безынерционная катушка;
- патрон от старой дрели либо цанговый зажим подходящего размера;
- термоклей либо холодная сварка;
- сверлышко.
Процесс сборки довольно простой и состоит всего из двух этапов. Первым делом нужно демонтировать шпулю с леской и отрезать оставшуюся лишнюю ось.
После этого патрон наклеивается на оставшийся шток. Можно обойтись без патрона и установить вместо него цангу.
Когда клей застынет, можно проверить готовую мини бормашину. Увидеть все подробности сборки Вы можете в данном видео примере:
Как самому сделать микродрель из катушки
Способ №3 – Идея с антиперспирантом
Ну и последний вариант самодельной мини дрели, который мы хотели бы предоставить читателям – с использованием кассетного моторчика и емкости от антиперспиранта. Преимущество данной модели в том, что она управляется отдельно выведенной кнопкой включения/отключения и имеет удобный корпус. Питаться такая самоделка будет от обычного блока питания, который нужно подобрать исходя из характеристик мотора.
Итак, сначала Вам нужно будет подготовить следующие материалы:
- моторчик от магнитофона;
- подходящая цанга со сверлом;
- использованный антиперспирант;
- гнездо RCA для подключения питания и ответная часть для него;
- блок питания;
- выключатель от старой переноски.
Первым делом нужно сделать мини дрель по инструкции, предоставленной в самом начале: посадить цангу на вал и закрепить болтами. Далее корпус моторчика устанавливается в антиперспирант. Как видно по фото, размеры идеально подошли для установки детали. Если мотор имеет свободный ход внутри корпуса, закрепите его изолентой и термоклеем.
После этого в верхней крышке нужно просверлить отверстие под выход цанги либо самого сверла. В то же время в дне нужно сделать отверстие под разъем для питания. С помощью канцелярского ножа необходимо также вырезать окошко под выключатель, после чего спаять все элементы цепи последовательно и установить их на удобное для вас место.
Преимущество такого варианта самодельной мини дрели заключается в удобном управлении, маленьких размерах и стильном внешнем виде. Рекомендуем в домашних условиях сделать именно этот вариант, потому что он самый удобный, безопасный и вместе с тем доступный.
Обзор различных идей по созданию
Примеры для вдохновения
Выше мы предоставили 3 наиболее популярных варианта самодельной микродрели для сверления печатных плат. На форумах мы нашли еще несколько оригинальных идей, которые, возможно, вдохновят Вас на то, чтобы сделать свою, уникальную самоделку.
Итак, к Вашему вниманию фото идеи запчастей для создания мини дрели своими руками в домашних условиях:
- Рукоятка клеящего пистолета для удобной эксплуатации. Моторчик взят со старого принтера Canon. Питание осуществляется от обычного зарядного устройства.
- Вторая жизнь фену. Как утверждает изобретатель, данная самоделка собрана на основе мотора от обычного бытового фена, а значит не требует особых блоков питания и имеет высокую мощность. Однако не стоит забывать об опасности сетевого напряжения, поэтому необходим надежный корпус и изоляция всех соединений. Аналогичным образом можно сделать устройство из старого блендера, причем оставив ручку не тронутой.
- Зубная щетка для сверления плат. Следующей идеей будет использование зубной щетки в качестве мини дрели. Тут уже и батарейки, и моторчик есть, нужно только спилить верхнюю часть и установить цанговую насадку.
- Пластиковая бутылка также может удачно использоваться в качестве корпуса для самодельной бормашины, а цанговый патрон отлично заменяет специальная втулка, аналог которой есть в клемниках для проводов.
- Еще один вариант с тумблером для удобного управления. В этом случае для сверления отверстий на печатках не нужно будет постоянно подключать вилку питания в розетку. К тому же удобная ручка сделает процесс сверления более комфортным.
Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как сделать мини дрель из моторчика своими руками. Как Вы видите, ничего сложного нет, а идей для сборки существует безграничное количество. Надеемся, что наши фото примеры и видео инструкции были для Вас полезными и интересными. Помимо этого Вы можете собрать микродрель своими силами, используя старый дисковод от DVD, шуруповерт, электробритву и даже моторчик от стиральной машинки!
Проблема расхода или отсутствия цанговых патронов особенно знакома ювелирам. Специалисты, занимающиеся изготовлением печатных плат, так же сталкиваются с означенной проблемой.
Цанговые патроны могут быть созданы самостоятельно из подручных средств. Однако существуют некоторые нюансы, которые и будут подробно освещены в нижеприведённой статье.
Сразу следует отметить, что изготовленная на скорую руку цанга будет неразборной. То есть вынуть из неё одно сверло и вставить другое, строго говоря, не получится. По этой причине методика изготовления больше подойдёт для тех, кто нуждается в создании большого количества одинаковых отверстий.
Итак, для создания самодельного цангового патрона нам понадобятся:
- сверло;
- болванка;
- стальная проволока;
- флюс для пайки;
- пяльник.
Изначально, следует намотать стальную проволоку на болванку в виде жёсткой пружины (полукольца подходят друг к другу максимально близко). Далее полученная конструкция должна быть хорошенько пропаяна.
Следует помнить, что диаметр сверла должен совпадать с диаметров вала двигателя, который и будет вращать сверло в дальнейшем.
Сегодня любой может без труда приобрести специальный кулачок для любого типа дрели. Сделать это можно, как в строительных бутиках, предоставляющих оборудование к продаже, так и в Интернете (на таких аукционах, как Ebay или Amazon).
Подобный кулачок будет накручиваться на резьбовое соединение вала вращающего устройства. Чем сильнее будет закручен кулачок, тем прочнее он сжимает размешённое в нём сверло.
Цена подобного приспособления не превышает шестидесяти рублей. Приобретение кулачка навсегда избавит Вас от поиска подходящих цанг для использования различных свёрел.
Конечно, лучше приобретать кулачок из высокоуглеродистой прочной стали. Для его затяжки рекомендуется использовать специальный ключик, который обязательно идёт в комплекте.
Цанговый патрон является видом зажимного патрона. Предназначен для зажатия цилиндрических заготовок с гладкой поверхностью. Используют для сверлильных, сверлильно-присадочных, фрезерных, токарных станков и станков с числовым программным управлением. Основной элемент цанга – втулка с продольными разрезами. Между надрезами находятся упругие лепестки, которые при сжимании держат материал. Обычно один патрон продается с набором цанг разного диаметра.
Патрон состоит из трех частей – корпуса, сменной втулки (цанги) и зажимной гайки. Цанга имеет несколько осевых прорезей, делящих ее на лепестки. Количество лепестков меняется в зависимости от диаметра втулки. Материал держится за счет того, что контргайка передает давление на конусное образование, и деталь сжимается радиальным усилием. Есть сменные цанги для крепления цилиндрических деталей, а также заготовок в форме многогранников. Устанавливается патрон цанговый на вал станков.
В зависимости от назначения, цанги делятся на три вида:
- Подающая цанга. Представляет собой закаленную стальную втулку, имеющую три неполных надреза. Лепестки направлены к центру и пружинят. Отверстие подающей цанги подбирается такого диаметра, чтобы деталь плотно зажималась. Оснащается набором сменных вкладышей, дающих возможность зажимать детали разного диаметра и профиля.
- Зажимная цанга. Представляет собой втулку со сквозным отверстием. Вдоль оси формируется два места крепления. Материал, установленный в цангу, крепко фиксируется и держится в процессе работы. Для квадратных деталей делается зажим с четырьмя прорезями, для круглых и шестигранных материалов – с тремя. С набором цанг под разные формы заготовок можно закрепить в патрон деталь любой формы. Преимуществом таких моделей является практически нулевые радиальные биения.
- Разъемная цанга. Применяется при обработке деталей с небольшим диаметром. Разведение кулачков производится с помощью пружин.
Применение
Так как каждая цанга предназначена только для одного диаметра, их используют при работе с длинными металлическими прутками фрезеровочных станков. Также высокая точность дает возможность закреплять метчики, фрезы и наконечники гайковертов. С их помощью крепятся сверла сверлильно-присадочных станков. Внутренняя поверхность цанги отшлифованная, поэтому поверхность заготовки в местах, где произведен зажим, не деформируется.
Кроме оборудования для станков, мини патроны используются в строительных приборах. Существуют дрели с мини патронами и фрезеры с мини патронами.
Также с помощью мини самозажимных патронов крепятся строительные инструменты к ручкам. Это позволяет сделать универсальные ручки для нескольких инструментов. С помощью мини патрона, прикрепленного к концу ручки удобно менять стержни напильников или отверток.
По такому же принципу происходит зажим графитового стержня в механических карандашах. При нажатии на кнопку карандаша, выдвигается мини цанга, расходятся в сторону лепестки и стержень выходит на необходимую длину.
Преимущества и недостатки
Чтобы понять, подходит ли такой патрон для вас, важно разобраться в его особенностях. Самозажимные патроны обладают набором преимуществ:
- Простота установки и демонтажа заготовки. Не нужно владеть набором дополнительных инструментов – шпилек, стопоров или зажим ключами.
- Зажим деталей маленького диаметра.
- Длительный период эксплуатации. За счет того, что цанговые патроны изготовляют из закаленной или цементирующей стали, они имеют большую прочность.
- Большая площадь поверхности контакта исключает прокручивание заготовки.
- Минимальные биения. В самозажимных втулках деталь хорошо центрируется. Это позволяет увеличить точность обработки материала. Мини колебаниями материала обычно пренебрегают.
- Универсальность. Подходит практически для всех видов станков.
Главным недостатком является то, что один цанговый зажим держит деталь определенного размера. Поэтому желательно владеть набором сменных цанг и подбирать их под каждую заготовку. Также для решения этой проблемы используются переходные втулки. Они также имеют лепестки, но форма втулок цилиндрическая. Втулка устанавливается внутрь цанги соответствующего размера, в отверстие переходной втулки вставляется заготовка. Зажимная гайка затягивается и сжимает цангу, внутри нее сжимается переходная втулка и держит деталь. С набором сменных цанг или переходных втулок самозажимный патрон становится незаменимым механизмом для станка.
Самостоятельное изготовление
Сделать своими руками цанговый патрон непросто. Для этого вытачиваем три основные части – корпус, цангу и контргайку. Лучше всего для этого подойдет сталь 50ХФГА. Для изготовления нужно владеть набором инструментов и фрезерным станком. Самодельный патрон не уступает по качеству заводским аналогам.
Для корпуса подбирается цилиндрическая болванка подходящего размера. В ней сверлится по оси сквозное отверстие, внутри нарезается резьба для закрепления на месте шпинделя станков. После этого самодельный корпус устанавливается непосредственно на вал станка. Внутри обтачивается коническая форма под цингу. Затем снаружи нарезается резьба под закрепляющую гайку.
Следующей делается контргайка. Подходящую болванку закрепляют в патроне станков. Делаем сквозное отверстие, растачиваем внутреннюю полость и нарезаем внутри ответную резьбу того же диаметра, что и на корпусе.
Сложнее всего сделать цангу. Заготовку нужно обточить, сделать отверстие с помощью сверла. После этого вытачивается конусообразная часть, на ней делаются прорези диском с алмазным напылением.
Самодельный патрон должен иметь детали максимально точных размеров. Все внутренние поверхности должны быть отшлифованы. На контргайку снаружи можно сделать рифление, тогда вы сможете устанавливать заготовку своими руками.
Если есть возможность, нужно закалить все части патрона. Иначе самодельный патрон прослужит недолго. Если закалка невозможна, цангу можно сделать из латуни или бронзы. Пользоваться такими цангами нужно с осторожностью.
Если при работе на станке вам важна точность и размер заготовок меняется редко, то вам идеально подойдет цанговый патрон.