Как сделать автоматический керн своими руками

Автоматический кернер

Устройство механического кернера
Помимо ручных кернеров для создания лунок (кернов), существуют так же автоматические кернеры-«самострелы» с взводно-спусковым и пружинным механизмом. Устройство механического инструмента основано на плотном сжатии встроенной внутрь пружины и последующего ее освобождения.

Среди автоматических кернеров самыми распространенными являются ручные механические, позволяющие наносить разметку одной рукой. В большинстве из них используется механизм Свита (Sweet) запатентованные еще в 1942 году.

Принцип действия механинического кернера с механизмом механизм Свита. English
Рабочий цикл механизма этого автоматического устройства включает в себя три этапа:

1. Острый конец стержня устанавливается по разметке. В это время толкатель благодаря форме передней поверхности своей шляпки находится в слегка перекошенном состоянии и упирается верхним концом в край ударника. При смещении ручным усилием корпуса вниз происходит сжатие рабочей пружины.
2. В верхней точке, когда пружина полностью сжата, толкатель смещается из бокового в осевое положение, занимая место непосредственно напротив выемки в ударнике. Это ключевая особенность данного автоматического механизма, на которую его изобретатель получил патент.
3. Верхняя часть толкателя проходит в выемку в ударнике, пружина получает свободный ход и передает накопленный импульс через ударник и толкатель заостренному стержню. Так как корпус автоматического кернера продолжает удерживаться рукой слесаря, вся кинетическая энергия ударника будет направлена на пробитие кернового углубления.

После окончания кернения устройство отводится от поверхности и возвратная пружина устанавливает толкатель в исходное перекошенное положение.

Схема устройства

Кернер-молоток (Пружинный кернер)

Автоматические кернеры с механизмом Свита (и им подобные) хороши тем, что ими очень удобно наносить разметку одной рукой. Но устроены они довольно сложно, однако существуют и более простые механизмы для автоматического кернения, в основу которых тоже положено взаимодействие пружины и ударника. Пружинный кернер состоит из двух частей соединенных пружиной. Для того чтобы произвести кернение необходимо оттянуть пружину, после чего отпустить его. При сжимании пружины металлические части ударяются друг об друга, в следствии чего происходит удар по поверхности.

Исполняется данный принцип не только в кернерах, но и в стамесках и добойниках.

Актоматический кернер своими руками

Автоматические кернеры с механизмом Свита устроены не очень сложно, но изготовить такой инструмент сможет только довольно опытный токарь. Поэтому, для самостоятельного изготовления больше подходит пружинная схема. Главное не забывать что для изготовления кернера принципиально использование высокопрочной стали. В качестве основы можно использовать ненужный бур для перфоратора, зубило или ножку калапана от автомобильного двигателя. Но оптимальным выбором будет стальной монтажный дюбель.

Дюбели легко найти практически в любом гараже, при этом, для их производства используется высокопрочная углеродистая сталь марки ст. 70, а твердость по шкале Роквелла находиться в пределах от 53 до 56 HRC. На основе монтажного дюбеля можно изготовить кернер значительно превосходящий экземпляры из Китая.

Можно использовать и обыкновенную сталь, но тогда ее придется закаливать самостоятельно.

В качестве основы можно и использовать стержень извлеченный из электродвигателя.

Электрический кернер

Электрический кернер также можно назвать автоматическим. Он содержит внутри себя соленоид, который втягивает в себя подпружинный ударник, за счет чего и осуществляется удар по материалу.

Конструкция электрического кернера
Электрический кернер состоит из корпуса, пружин, ударника, катушки, кернера. При нажатии острием на материал происходит вдавливание и электрическая цепь замыкается. Ток, проходя через катушку, создает магнитное поле, ударник мгновенно втягивается в катушку и наносит удар по стержню кернера. Во время переноса кернера в другую точку пружина размыкает цепь, а пружина возвращает ударник в исходное положение.

Пневматический кернер

Пневматический кернер применяется для различных керновочных работ с использованием сжатого воздуха. Для удобства он снабжен ручкой, расположенной под углом к оси корпуса, и пусковой кнопкой. Конструкция пневматического кернера
Пневматический кернер работает следующим образом. Под действием сжатого воздуха боек наносит периодические удары по хвостовику, который отскакивает от обрабатываемой детали, передает ударные импульсы через буксу на корпус. Благодаря высокой эффективности снижения энергии ударных импульсов упругодемпфирующими элементами и как в режиме кернения, так и в режиме холостого хода на корпус будет передаваться лишь незначительная часть энергии ударных импульсов.

Краткая история создания автоматического кернера

Первые кернеры не требующие использования молотка появились еще в 19-м веке. Правда они не были полностью автоматическими, в них использовался груз, который поднимался по стержню истройства, и падая, создавал ударную силу. Позже конструкция обзавелась пружиной, за счет которой можно было использовать меньшие грузы, а значит уменьшить размер и вес всего устройства. Подобные кернеры с грузом и пружинами используются самодельщиками и сегодня.

Первый действительно автоматический кернер был представлен в 1904 году Хартли и Стрихалом. В тот же, и последующие годы, было изобретено множество других конструкций кернеров, но все они не снискали популярности.

Лишь в 1942 году был запатентован кернер Свита — простая и эффективная конструкция, которая используется в большинстве современных кернерах. На эту конструкцию ссылается большое количество других патентов, и она легла в основу патента Фрея от 1965 года, который повысил надежность устройства.

Демонстрация работы кернера Свита
Конечно используются не только кернелы Свита и Фрея, но и множество других конструкций, включая кулачковые и подшипниковые, но как правило они рассчитаны на очень высокие нагрузки и имеют узкоспециализированное назначение.

Источник

Кернер – чтобы сверло не соскользнуло!

Устройство и характеристики

Как уже упоминалось выше, прибор изготавливается в виде цилиндрического стержня.

Одна сторона подготавливается к нанесению ударов молотком, она называется бойком или затыльником, другая затачивается в форме конуса, причем угол заточки равен 120 градусам.

Работа ручным кернером осуществляется простым способом: острой стороной прибор устанавливается на месте, где в будущем планируется произвести сверление, а затем по противоположной стороне устройства наносится удар молотком.

Процедура требует некоторых физических усилий и времени, поэтому современные кернеры делают механическими или автоматическими.

Устройство механического инструмента основано на плотном сжатии встроенной внутрь пружины и последующего ее освобождения.

Воздействие на затыльник осуществляется за счет взводно-спускового механизма.

При этом молоток для нанесения кернов не требуется.

В электрическом автоматическом приборе работа запускается за счет действия электрической цепи, встроенной внутрь кернера.

При этом процесс занимает мало времени и за одну минуту мастер способен сделать минимум 50 лунок.

Керн высокой точности своими руками

Сегодня мы вместе с автором YouTube канала «Electronics and Kо. Схемы и устройства» будем изготавливать уникальный инструмент – керн высокой точности. Такой точно не купишь в магазине.

Необходимые материалы и инструменты:
1) Металлический отрезок (что-то типа прута) желательно из нормальной высокоуглеродистой стали. Можно использовать мечик; 2) Адаптер-переходник с SDS на сверлильный патрон; 3) Втулка (желательно из латуни, бронзы или меди); 4) Пружина; 5) Сверла по металлу; 6) Сверлильный станок; 7) Газовая горелка; Надфиль.

В общем для изготовления этого чудо инструмента нам потребуется какой-либо отрезок стального прута. Конечно лучше всего задействовать что-либо из нормальной высокоуглеродистой стали. Автор решил использовать обломок какого-то неизвестного ему инструмента. Вот так он выглядит:

Разумеется, для этой цели подойдут и другие варианты, например, можно применить мечик.

Правда есть одно условие, длина метчика или иной аналогичной детали, должна составлять миллиметров 90-100.

Соответственно простой метчик не подойдет, но подойдет, например, машинный.
Итак давайте начнем.
Для начала, воспользовавшись бытовой газовой плитой, разогреваем заготовку.

Уверен, что вы догадались для чего это нужно. Кто не догадался – поясню, необходимо это для снятия закалки. Процесс закалки/отпуска металла, кстати, детально описан в известнейшей книге Николая Алексеевича Островского «Как закалялась сталь». Автор рекомендует начинающим почитать ее на досуге.

Деталь остыла, отпуск прошел успешно. Теперь необходимо нарезать резьбу м5. В длинной резьбе потребности нет, вполне достаточно 6-7 мм.

Затем нужно заточить кончик будущего инструмента с помощью сверлильного станка и надфиля.

Далее нарезаем резьбу с противоположной стороны. Резьба м5, длина резьбы 15 мм.

Далее нам понадобится втулка с внешним диаметром 12 мм. Лучше конечно использовать втулку из латуни, бронзы или меди, однако у автора в наличии имеется лишь алюминий. Но ничего, с натяжкой, но подойдет.

Текущая задача рассверлить во втулке отверстие и нарезать в нем резьбу м5. Заготовка круглая и просто так в тиски ее не зажмёшь. Именно поэтому необходимо использовать дополнительный прижим.

Далее закручиваем во втулку винт, зажимаем все это дело на сверлильном станке и подтачиваем надфилем. Наша задача добиться такого диаметра втулки, чтобы она свободно, но без значительных люфтов, могла перемещаться в посадочном отверстии сверлильного патрона.

Переходим к следующему этапу. Определенная доработка переходника с sds на сверлильный патрон. Купить такой переходник можно без проблем в любом магазине торгующем электроинструментом или строительными материалами. Цена вопроса менее 20-гривенников (на 09.11.18 приблизительно 50 рублей).

Когда металл отпустили, можно спокойно отрезать ненужный хвостовик.

Затем автор попробовал просверлить в получившейся детали сквозное отверстие, но у него ничего не получилось. По всей видимости затупилось сверло. Но ничего страшного – это поправимо.

Тщательнейшим образом все перемешиваем. Теперь к гвоздю подключаем минус (-) источника питания, а к пружине плюс (+). Ждем пока сталь начнёт травиться.

Напряжение источника питания составляет 12В при силе тока 500 мА. К сожалению лабораторный блок питания автора приказал долго жить. Подать больше напряжения автор не может, ему просто не откуда его взять, нет такого блока питания. Поэтому он подключил временно 12-вольтовый адаптер от роутера. В связи с этим у автора появились сомнения по поводу этого травления, возможно ждать придется очень долго.

Да, по цвету напоминает болотце. Теперь давайте проверим, что получилось. Вот это да, травление прошло вполне успешно. Отныне пружина входит в патрон просто отлично.

Далее необходимо отрезать от пружины отрезок длиной 10 мм.

Затем снова разогреваем узнаваемую деталь и окунаем ее в воду.

Основная цель – закалить кончик. Закалка является обязательной операцией, ибо от этого зависит долговечность и удобство эксплуатации инструмента. Кстати и если уж зашла речь об удобстве, то для удобства автор подготовил стандартную ручку для напильника с просверленным осевым отверстием.

В ручке нарезаем резьбу, хотя по правде сказать, естественно полноценной резьбой это не назовешь.

Ну вот и все, составные элементы готовы, можно собирать все в единое целое.

Тогда разметка будет еще более отчетливой.

На изготовление сего девайса у автора ушло примерно 3-4 часа времени, но это с учётом перекуров и чаепитий, и подобных радостей жизни. Но это того стоило, так как в последствии данное самодельное устройство способно сэкономить кучу времени и самое главное нервов. Нервы превыше всего, нервы надо беречь.

Ну а на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Виды керно и их назначение

Виды керно различаются по принципу действия и основному предназначению. В арсенале слесарей можно встретить такие виды как:

Ручной слесарный

Предназначен для работы с металлом, кафельной плиткой, другими видами полированной или гладкой поверхности.

Кернер-циркуль

Отличается от классического варианта тем, что позволяет делать лунки на заранее выставленном расстоянии.

Кернер-колокол

Используется для кернения поверхностей, по форме напоминающих шар.

Регулируемое центровочное керно

Название говорит само за себя, инструмент можно регулировать.

Механический кернер

Позволяет производить работы одной рукой и без использования молотка, при этом глубина лунок всегда одинакова.

Такой прибор идеален для работы с хрупкими, мягкими материалами.

Автоматический кернер

Отличается от механического вида только тем, что содержит внутри себя соленоид, который втягивает в себя подпружинный ударник, за счет чего и осуществляется удар по материалу.

Автоматическое устройство является самым удобным в применении, поскольку не требует затрат физических усилий.

Самодельное керно

Применяется для работы с самыми разными материалами: от пластмассы до меди, бронзы и других видов цветных металлов.

Для профессионального использования обычно приобретаются и автоматический и классический прибор, в домашнем же обиходе, когда применение кернера требуется крайне редко, можно обойтись самоделкой.

Что нужно знать о кернере

Выбирая керно нужно помнить несколько важных моментов об этом виде приборов.

Во-первых, совершенно не имеет значения какая форма сечения у стержня инструмента.

Гораздо важнее обратить внимание на другие его характеристики.

Во-вторых, покупать прибор следует ориентируясь на диаметр и вид сверла совместно с которым он будет использоваться.

В-третьих, если планируется использовать кернер при работе с мягкими металлами, лучше выбрать такой, в котором угол заточки меньше и наоборот.

Как пользоваться кернером

Как и любой другой профессиональный инструмент, все виды кернера требуют соблюдения определенных правил работы с ним.

Только в этом случае можно гарантировать получение наилучшего результата и безопасную эксплуатацию.

Хотя существуют способы переделки неправильного кернения, они потребуют больше навыков, чем первоначальное набитие лунок.

Основные правила

Для того чтобы правильно выполнить процедуру работы с любым видом кернера требуется:

1. На материал, на котором требуется сделать лунки, наносится разметка.

2. Ударная часть кернера совмещается с пересечением линии разметки.

3. После этого прибор устанавливается строго перпендикулярно материалу.

4. В зависимости от вида устройства наносится ударное воздействие (молотком, с помощью спускового механизма или другим доступным способом).

При четком соблюдении каждого шага результат кернения будет точным, а лунка – правильной формы, что позволит в дальнейшем просверлить ровное отверстие.

Функции и назначения керна

Геометрические и эксплуатационные характеристики обычных кернеров регламентируются ГОСТ 7213-72, а автоматический инструмент изготавливается по ТУ и внутренней документации отдельных предприятий. Основное назначение кернера — создание нестираемых отметок на поверхности заготовки и углублений в металле для точного захода сверла.

В обоих случаях кернение проводится по заранее нанесенным разметочным линиям. При большом количестве керновых точек предпочтительнее использовать автоматический инструмент, т. к. это значительно повышает производительность труда и снижает вероятность ошибки вследствие усталости слесаря.

При изготовлении деталей с одинаковым расположением отверстий одну из них обычно используют в качестве шаблона. Ее накладывают на очередную заготовку по отметкам, фиксируют струбциной, а затем наносят на заготовку керновую отметку с помощью переводного кернера (cм. рис. ниже).

Автоматическая центровка риски на поверхности заготовки происходит вследствие равномерной опоры конуса на поверхность отверстия детали-шаблона.

Кроме нанесения разметки, кернение также используют для стопорения (предотвращения раскручивания) резьбовых соединений. Для этого наносят от одного до трех керновых углублений в зазор между резьбой винта и гайки или по краям шлица винта с потайной головкой.

Возникающая при ударе деформация металла достаточна для стопорения, но позволяет раскрутить резьбовое соединение с помощью обычного инструмента. При массовом производстве такую операцию лучше выполнять автоматическим инструментом.

Еще одна область использования кернеров — ударно-точечная маркировка. Нанесение кодировки на детали является обязательным для их последующей обработки и идентификации в сборочном производстве.

Обычно для этого используют специализированные пневматические и электрические машинки, но при единичном производстве в небольших объемах вполне можно обойтись и автоматическим механическим кернером.

Классификация инструмента

Кернер предназначен для создания небольших конических углублений на поверхности металла с помощью заостренного конца, который в соответствии с ГОСТ должен быть заточен под углом 60÷90º.

Принцип работы всех инструментов для кернения одинаков: углубление острия в размечаемый материал происходит при ударе по заднему концу стержня, а прилагаемое при этом усилие зависит от твердости заготовки.

Основные различия отдельных видов кернеров — это способы нанесения удара и удержания стержня в заданном положении. В первую очередь различают обычные ручные и автоматические кернеры.

Последние в свою очередь делятся на механические устройства с ручным приводом и установки с пневмо- и электроударниками. Кроме устройств для кернения с ручным удержанием стержня в требуемой позиции, выпускается инструмент с автоматической установкой острия в нужное место и под заданным углом.

К нему относятся переводные и самоцентрирующиеся кернеры. Кроме того, существует ряд приспособлений для кернения, дополненных специальной оснасткой (лупы, циркули и пр.). В отдельную группу обычно выделяют устройства для ударно-точечной маркировки, которые по своей сути являются автоматическими кернерами специального назначения.

Ручной кернер

В отличие от автоматического разметочного инструмента, представляющего собой сборные изделия, обычный ручной кернер является монолитным металлическим стержнем и состоит из четырех функциональных частей (см. рис. ниже):

В зависимости от условий эксплуатации на наружную поверхность изделия могут наноситься различные защитно-декоративные покрытия. В самом простом случае это обычное чернение, а для работы в особых условиях применяют покрытия из хрома по подслою никеля и кадмированного хрома.

Автоматический кернер

Среди автоматических кернеров самыми распространенными являются ручные механические, позволяющие наносить разметку одной рукой.

В большинстве из них используется механизм Свита (Sweet) с промежуточным толкателем, и только в работающих с большим усилием промышленных моделях применяют другие типы механизмов без толкателей.

Корпус типичного автоматического механического кернера состоит из трех частей (см. рис. ниже). Такая конструкция выбрана исключительно для удобства его изготовления, а также сборки и разборки инструмента.

Как правильно выбрать керно

Чтобы выбрать наиболее подходящий вид устройства для себя нужно руководствоваться двумя факторами: собственными финансовыми возможностями, целью приобретения прибора.

К самому дешевому виду относится обычный слесарный кернер, которого будет достаточно, если планируется использовать его в редких случаях.

Самым дорогим видом является электрический автоматический кернер.

Его, а также механизированные виды, приобретают профессиональные слесари для ежедневной работы.

Характеристики

Немецкое изделие Rennsteig представляет собой автоматический кернер, устройство которого состоит из следующих элементов:

• Корпуса, изготовленного из очень качественной инструментальной стали. Он имеет никелевое покрытие.
• Сменного закаленного наконечника. Его длина составляет 1,25 см.
• Ударника. Его диаметр — 0,14 см.

Также кернер оснащен механизмом для регулировки ударов.

Используя этот инструмент, можно маркировать как обычную сталь, так и изделия из любого цветного металла.

Как сделать керно своими руками

Сделать самый простой вид инструмента можно самостоятельно, взяв за основу шестигранник.

При этом его ударная часть обтачивается, а кончик затачивается бод определенный уголь, после чего производится закаливание инструмента с обеих сторон.

Для закаливания подойдет обычная газовая плита.

Металл требуется раскалить до ярко-розового цвета, а затем на несколько секунд поместить в воду, вытащить, и сразу опустить вновь, но удерживая инструмент в воде немного дольше.

Такой простой вид прибора вполне подойдет для домашнего ремонта, а его изготовление займет не более часа.

Самодельный кернер

Слесарный кернер можно легко сделать из дизельной форсунки производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По существу — это запорная игла форсунки. Как известно, она обладает не только высокой твердостью, но и достаточной прочностью, а ее поверхность отполирована почти до зеркального блеска.

Возможен и другой вариант изготовления кернера. Многие метчики (прежде всего, так называемые машинные) снабжены острым «носиком». При отсутствии кернера такой инструмент вполне способен его заменить.

Поскольку метчик, как правило, изготовлен из качественной инструментальной стали и хорошо закален, то от недолгой работы в роли кернера он практически не изнашивается и не портится.

Следовательно, его потом можно использовать и по прямому назначению.

При занятиях дельтапланерным спортом после неудачных приземлений часто ломаются дюралюминиевые трубы. Во время ремонта иногда приходится новые трубы совмещать со старыми, оставшимися целыми.

Проблема — как в новой трубе просверлить в нужном месте отверстие большого диаметра (от 6 до 20 мм) — привела к возникновению идеи создания кернера со сменными насадками.

Подготовленный боек вставьте во внутреннее пространство пружины 4, а затем получившийся комплект поместите в корпус 5. На верхний торец корпуса навинтите крышку 1. Приготовьте несколько навинчиваемых насадок 6 разных размеров. Для работы всегда можно будет подобрать нужную (в зависимости от диаметра просверливаемого отверстия).

Хранятся кернер и насадки в коробке (например, в «доске» для шахмат). В ней удобно размещается несколько секций с вклеенным плотным пенопластом и соответствующими полостями.

После изготовления кернера боек и пружину необходимо закалить, а пружину с торцов желательно подточить на наждаке до плоскости.

Предыдущая страница Вверх Следующая страница

Источник