Привет, Хабр! Тема небольших сверлильных приспособ на основе дрелей и бор-машинок разных форм и размеров, казалось бы, жёвана-пережёвана. Есть и фирменные решения (стойки для дрелей), и любительские конструкции. Однако кое-что пооптимизировать и придумать новые решения всегда можно.
У меня была неплохая бор-машинка Proxxon и мне захотелось сделать из неё сверлильный станок для плат. Я уже имел опыт работы с дремелем на фирменной стойке и собирал другой станочек с более-менее классической компоновкой, и мне в этих вариантах не нравились люфты, при наличии которых твердосплавные свёрла быстро заканчиваются. Кроме того, у меня были временные трудности с доступом в мастерскую и максимум работ было желательно сделать на 3д-принтере. Ну и, конечно же, трата каких-либо денег в этой сомнительной затее была признана излишней.
Ввиду поставленных ограничений использовать рельсовые направляющие было бы перебором, а скользящие на осях не дали бы минимально приличной жёсткости. Есть, однако, нюанс, который позволял задачу упростить: рабочий ход сверлилки всего 1-2см, хотя предварительное перемещение для настройки на задачу могло быть больше. Все эти обстоятельства привели меня к такому решению:
На изображении представлен элемент с, так сказать, анизотропными упругими свойствами, другими словами - https://en.wikipedia.org/wiki/Flexure. Такой элемент позволяет небольшим усилием вызывать подобную сдвиговой деформацию в вертикальном направлении, но обладает достаточной жёсткостью по отношению к любым другим видам деформаций. При таком сдвиговом напряжении деформация происходит на небольших тонких участках рёбер (отмечены кружочком), в то время как все остальные элементы выполнены большими сечениями для жёсткости по отношению к нежелательным деформациям. Этот элемент необходимо напечатать "плашмя" и при таких настройках, чтобы в узких участках рёбер помещалось только два внешних контура без заполнения, и при этом чтобы они имели надёжную адгезию между собой. Для предотвращения нежелательных точечных напряжений, в углах примыкания этих рёбер предусмотрены галтели.
Вторым элементом конструкции является крепёж для собственно бор-машинки. С ним ничего особенного - просто пластина с парой хомутов:
И вот так это выглядит в сборе:
В качестве основной вертикальной стойки была взята алюминиевая квадратная труба размером 40х40мм. Она недорогая, очень жёсткая, и (в отличие от круглой) фиксирует голову от проворота. По трубе перемещается (только при настройке) ползун, который во время работы фиксируется прижимными винтами. Чтобы винты не повредили поверхность трубы, на ползуне предусмотрены пластиковые губки-проставки.
Ну и вот как выглядят эти три элемента вместе:
Теперь добавим рычаг, который опирается о перемещаемое звено. Эта фича позволяет регулировать передаточный коэффициент рычага.
И прикрутим маленькую барашку на стопорный винт.
Та-даам, вот что получилось:
А зачем та резинка от трусов от сэкономленных денег? А чтобы преднапрячь нашу гибкую конструкцию в обратном направлении, чем достигается удвоение рабочего хода. С резинкой ход получается 10..20мм.
Ну вот почти и всё. А, ещё элемент крепления трубы к основанию и подставка под заготовку для удобства работы:
Основные детали и крепилка/подставка во Фьюжне.
И всё хозяйство в исходных моделях и STL на Thingiverse.
Моя оригинальная статья на Medium. Кстати, там же и другие статьи можно посмотреть, которые я ещё не перевёл. Например, про импульсный намагничиватель.
