Самодельный станок для резки камней. Камнерезный станок

Для раскрытия тайн камня понадобятся различные станки и оборудование. Любительская обработка каменного сырья включает следующие операции: резка камня (или галтовка); грубая шлифовка, или обдирка; тонкая шлифовка; сверление отверстий; полировка.

Рассмотрим подробнее первую операцию обработки камня - резку.

В старину, когда еще не было алмазных пил, камень резали медными или латунными кругами, подавая в распил разведенный водой абразивный порошок. Скорость вращения кругов была сравнительно небольшой - от 200 до 300 об/мин. При увеличении скорости вращения незакрепленный абразив легко сбрасывался с круга. Резка, таким образом, была очень продолжительной процедурой. В конструкциях станков старались применять различные механические устройства, которые закрепляли камень, обеспечивали равномерное давление его на пилу, постепенно подавали абразивный порошок и отключали станок после окончания резки. Резали камень также штрипсами - прямыми стальными пилами, используя в зоне распила абразивный порошок.

С изобретением алмазного круга процесс резки значительно ускорился. Как рассматривалось выше, алмазные зерна в отрезном круге находятся в прочнозапрессованных металлических связках, которые удерживают их до полного износа. Во время работы металлическая связка постепенно истирается, обнажая новые частицы алмаза.

Если при длительной работе алмазный круг вдруг перестал резать, значит одни алмазные зерна почти истерлись, а другие еще не обнажились. Чтобы исправить положение, разрежьте им кусочек старого шлифовального круга или точила зернистостью от 100 до 300 мкм. Эго не только улучшит режущие свойства пилы, но и устранит эксцентричность круга. Алмазным отрезным кругом можно пользоваться до полного износа алмазного слоя.

В любительской практике для исключения перегрева алмазного слоя пилы и растрескивания каменного сырья, применяют смазочные охлаждающие жидкости (СОЖ), обычно холодную воду, в которую для лучшего смачивания и охлаждения иногда добавляют питьевую соду. Следует, однако, помнить, что воду с содой лучше использовать в закрытых станках, так как при работе образуется содовый туман, оседающий на детали станка, одежду и мебель. Подводить охлаждающую жидкость нужно с двух сторон пилы при помощи гибких резиновых или пластмассовых трубочек. По окончании резки алмазный отрезной круг и весь станок следует тщательно вытереть. Если этого не сделать, полотно пилы и металлические детали станка от воды и шлама покрываются коррозией.

Принципиальную схему устройства станка можно видеть на рисунке. Обычно такой станок состоит из электродвигателя, алмазного отрезного круга, системы подвода охлаждающей жидкости, защиты от ее разбрызгивания, столика с упором, на котором режут камень, и резервуара для сбора шлама.

Принципиальная схема станка для резки камня: 1 - стол; 2, 4 - козырьки; 3 - камень; 5 - отрезной алмазный круг; 6 - резервуар для воды; 7 - вода

Станок для резки небольших образцов несложно сделать из комплекта «Умелые руки» типа К-1, выпускаемого Могилевским заводом «Электродвигатель». В нем нужно слегка доработать площадку основания станка, изготовить столик и оправку для крепления алмазной пилы. В комплект «Умелые руки» входит однофазный электродвигатель мощностью 250 Вт с числом оборотов в минуту - 2500, что вполне достаточно для установки алмазного отрезного круга диаметром 125 мм (в этом случае окружная скорость будет 14,8 м/с) для резки твердых камней высотой до 30 мм.

Все детали столика станка (корпус, ограждающий козырек, ванночку и верхнюю пластину) можно склеить из оргстекла, только для корпуса и столика нужно взять оргстекло толщиной 5-6 мм - это сделает конструкцию жесткой и прочной. Воду лучше подводить через медную трубочку диаметром 3-4 мм. Трубочку нужно изогнуть полукругом, припаять к ней подводящий штуцер из такой же трубочки и надеть на него резиновый шланг для подачи холодной воды. Трубочка должна охватывать алмазную пилу с двух сторон.

Камень во время распила держат обеими руками, плотно прилегающими к столу, что исключает перекос или «скачок» камня, и о легким нажимом проводят через пилу. Резать минерал на пластинки строго определенной толщины можно на станке с упором, расположенным слева от отрезного круга. Положение упора определяет толщину пластины. Камень правой рукой прижимают к упору и продвигают через пилу.

Особенно удобно держать камень двумя руками при разрезании миндалин агатов и минералов неправильной формы. Однако нужно очень осторожно поворачивать камень, чтобы случайно не перекосить его и не сломать пилу.

Для придания камню устойчивого положения у него пришлифовывают (срезают) край. Полученную опорную площадку прижимают к упору и проводят сквозь алмазную пилу.

Можно еще поместить камень в картонную коробку, залить цементом или гипсом и, когда он затвердеет, разрезать. По окончании распиловки фиксирующие цемент и гипс нужно осторожно удалить. Если приходится разрезать треснувший камень, его сначала обрабатывают эпоксидным клеем и дают просохнуть.

Удлинить срок службы алмазного отрезного круга можно, установив на валу станка радиально-упорные подшипники, которые избавят вал от продольного и поперечного люфтов, а также с помощью куска наждачного круга, который сведет к минимуму эксцентричность отрезного круга. При работе станка образуется много шлама (смеси абразива и отходов камня). Чтобы он вместе с водой не попал на подшипники и другие вращающиеся части станка, нужно закрывать их экраном, прокладкой и т. п.

Разрезать камень удобнее, когда он движется навстречу кругу. Варианты расположения плоскости столика отрезного станка по отношению к отрезному кругу показаны на рисунке.

Варианты установки упорного столика относительно алмазного отрезного круга: 1 - оптимальный; 2 - посредственный; 3 - наихудший

Если камень невелик по размеру, его можно не разрезать, а отшлифовать.

Станок, изображенный на следующем рисунке, выгодно отличается от предыдущего тем, что крутящий момент от двигателя передается на пилу эластичной связью, которая хорошо поглощает удары, возникающие при перекосах камня, дает возможность вынести электродвигатель из зоны повышенной влажности, выдержав тем самым основное правило техники безопасности, и, что не менее важно, получить с помощью сменных или ступенчатых шкивов до трех скоростей вращения. В качестве эластичной связи можно использовать любой клиновидный ремень от стиральной машины.

Станок для резки камня с передачей крутящего момента от электродвигателя при помощи эластичной связи: 1 - мотор; 2 - ремень; 3 - шарнир; 4 - козырек; 5 - алмазный отрезной круг; 6 - вода; 7 - выключатель; 8 - сток; 9 - корпус

Сколько станков иметь и какие именно, каждый мастер решает сам. Один, например, хочет сделать отдельно станки для резки камня и для шлифовальных работ, другой предпочитает совместить в одном станке и резку и шлифовку. Какой выбрать вариант? Прежде всего, исходите из размеров рабочего помещения. Серьезным условием является также возможность за считанные минуты заменить одну пилу другой или переналадить станок с резки камня на шлифовку, изменить скорость вращения рабочего органа.

Станок для резки камня. Алмазный отрезной круг и электродвигатель расположены на одной качающейся раме: 1 - алмазный отрезной круг; 2 - ремень; 3 - мотор; 4 - камень; 5 - зажимное устройство; 6 - ручка

Для изготовления резального станка нужно, чтобы частота вращения алмазного отрезного круга была равна 1500-2500 об/мин при окружной скорости 15-25 м/с. Слабые, трещиноватые камни лучше всего разрезать на малых оборотах (1000- 1500 об/мин). Оптимальная зернистость алмазного отрезного круга - 250/200, 200/160, 160/125 и 125/100. Использовать круги с меньшей зернистостью в любительской практике нецелесообразно из-за резкого увеличения продолжительности резки.

Станок для резки камня. Камень опускается на пилу под действием собственного веса: 1 - козырек; 2 - отрезной алмазный круг; 3 - ремень; 4 - электродвигатель; 5 - вода; 6 - корпус; 7 - шарнир; 8 - камень

Станки для резки камня штрипсовыми пилами: а - вариант первый: 1 - вода; 2 - абразив; 3 - штрипсовая пила; 4 - камень; 5 - опора; 6 - кривошипный механизм; 7 - электродвигатель; б - вариант второй: 1 - электродвигатель; 2 - кривошипный механизм; 3 - штрипсовая пила; 4 - камень; 5 - ванночка с водой; 6 - опора

Кроме резального, вам понадобится шлифовальный станок. Иногда шлифовальные операции выполняют на электроточиле. Но его можно использовать только в начальной стадии работы, поскольку обрабатывать камень в вертикальной плоскости неудобно.

Можно, конечно, установить точильный станок вертикально и на его вал прикрепить шлифовальный круг, но это тоже не выход из положения. Если поставить электродвигатель вертикально, его корпус и подшипники будут быстро нагреваться, появится некоторое усилие вдоль вала, а наличие одной скорости, порой высокой, не дает возможности производить обработку камня с насыпным абразивом и другие работы. Вот почему в конечном счете придется сконструировать станок с горизонтально установленным обдирочным инструментом. С конструкцией двух видов такого станка можно ознакомиться на следующем рисунке.

Шлифовальные станки с клиноременной передачей: а - электродвигатель, установлен вверху; 1 - электродвигатель; 2 - шкив; 3 - ограждение; 4 - чугунная планшайба; 5 - капельница; б - электродвигатель установлен внизу; 1 - планшайба; 2 - ограждение; 3 - станина; 4,7 - шкивы; 5 - электродвигатель; 6 - ремень; 8 - центровочный узел

Использование камнерезного инструмента в высокой степени обеспечивает точность и безупречное качество распила любого неметаллического материала. С его помощью по заданной форме и размерам, легко обрабатывается мрамор, керамогранит, плитка, крупногабаритная плита большой толщины и другие прочные материалы. Кроме того, при использовании пилы с алмазной кромкой, станок камнерезный отлично подойдёт и для работы с деревом.

Главной особенностью данной конструкции является смачиваемая водой режущая поверхность станка. Поэтому электронасос должен быть обязательной составляющей в процессе алмазной резки. Вода увеличивает срок эксплуатации диска, охлаждает его в процессе работы, а также снижает шум и распространение строительной абразивной пыли.

Диапазон применения станка для резки камня очень широк: с его помощью подрезают лестничные ступени, строительный камень, кирпич для закладки стен бетонные трубы и прочее. Его успешно используют как в условиях дачного строительства, так и внутренней отделке помещений, а также при подготовке к кладке огнеупорных кирпичей.

С помощью этого инструмента нарезку можно производить не только под прямым углом, но и под наклоном в 45 градусов.

В зависимости от производителя и модели, станки бывают:

стационарные или ручные;
одноголовочные или двухголовочные;
с механическим или пневматическим прижимом;
с системой охлаждения или без;
с нижним или верхним приводом;
с различным способом подачи плиты: нижним, маятниковым или фронтальным;
отличаются по диаметру диска, мощности, длине и глубине резки.

Отсюда и разное их предназначение:

Отрезные станки используют для нарезания каменных плит всевозможной конфигурации.
Калибровальные установки применяют для грубых работ по выравниванию каменной плиты.
Электрические станки имеют небольшой вес и предназначаются для значительных объёмов работ.
Модели, у которых привод расположен сверху, называют рельсовыми и в них используется погружной насос. Достоинством такой конструкции является возможность высокой точности и качества шва.
Камнерезный станок, у которого диск расположен снизу, годится для разрезания плит любой площади, он обычно небольшого размера и часто используется в помещении. Главным расходным материалом для всех станков являются алмазные диски, чья стоимость бывает довольно высока.
К наиболее популярным станкам относятся плиткорезы. В зависимости от предстоящего объёма работ, они бывают ручные и электрические. Ручной применяют там, где работы не много, а толщина плитки не превышает 15 мм. Например, при длине 400 мм станок отлично справляется с толщиной до 8 мм. Чем длиннее ручка у инструмента, тем более толстую плитку он сможет разрезать.
Стоит обратить внимание, что многие модели имеют поворотную линейку и позволяют резать под углом.
Процесс разрезания происходит следующим образом: плитку надёжно фиксируют в зажимах, после чего абразивным колесом наносят метку. Затем сильным надавливанием плитка ломается вдоль линии.
Электрический плиткорез используют, когда рабочий объём велик, например, во время облицовки фасада здания. Такое оборудование обеспечивает максимально ровную линию среза без сколов и рубцов. Хорошо подходит для подрезания кафеля и плитки на твёрдой и мягкой основе.

Конструктив станка

Современные модели достигают такой точности порезки деталей, что стыки практически не заметны. Благодаря этому они нашли свое широкое применение во всевозможных творческих мастерских по изготовлению декоративных элементов интерьера и ландшафта.

В конструкцию типичного станка обязательно входит:

рама;
двигатель;
трансмиссия;
вспомогательное оборудование (например, насос).

Чаще всего раму изготавливают из чугуна или высокопрочной стали, так как она служит каркасом для крепления остальных узлов.

Электродвигатели, которыми оснащают станки, нужны для осуществления привода на режущий инструмент. Они бывают разные по мощности и в основном рассчитаны на 220В и 380В. Разумеется, повышенное потребление обеспечивает большую мощность и позволяют использовать диски большего диаметра. Если модель с верхним приводом, то двигатель крепится к верху конструкции на специальный рельс и является подвижным элементом. Если привод нижний, двигатель цепляют непосредственно к раме. В первом случае камень подаётся к станине, во втором – сам режущий инструмент перемещают к камню.

Камнерезные станки оснащаются несколькими типами трансмиссий: ременными, цепными, шестерёнчатыми, с прямым приводом от двигателя и т.д. Тип передачи выбирается в зависимости от потенциала двигателя и от тех функций, которые заложены в данную модель.

Система водного охлаждения зачастую имеет замкнутый цикл, то есть в процессе работы абразив алмазного диска и пыль от разрезания попадают в воду, многократно циркулируя в системе. В итоге такое охлаждение негативно сказывается на качестве порезки из-за наличия лишних частиц, а также снижает срок службы диска. Поэтому система водного охлаждения нуждается в частой замене воды. Многие профессионалы отказываются от использования штатного охлаждения, а вместо этого просто непрерывно подают чистую воду в место среза, которая, отработав, попадает в поддон.

Некоторые производители оснащают свои модели охлаждающими вентиляторами двигателя, что положительно влияет на выполнение больших объёмов работ.

Передовые станки бывают оборудованы системой безопасности и защитой от перегрева. Это значит, что если работа двигателя была прекращена по причине отключения электричества, то при её повторной подаче он не запустится самостоятельно.

Расходные материалы

За процесс распиловки отвечают алмазные диски, которые, в зависимости от диаметра, могут проникать внутрь на глубину до 420 мм. Для работы с каждым материалом выбирается специально предназначенный диск. Они бывают: по бетону, травертину, граниту, мрамору, стеклу, плитке, песчанику, а также универсальные. Диски с непрерывным алмазным режущим напылением дают аккуратный ровный разрез по мрамору, керамической плитке или отделочному кирпичу.

Что касается сегментных дисков, то у них гораздо более долгий срок эксплуатации, но они годятся только для грубых работ, где наличие небольших сколов или неровностей порезки некритично.

Работы с алмазными дисками, несомненно, более затратные по сравнению с использованием обычных сегментных аналогов или дисков типа Турбо (с пазами). Поэтому при выборе необходимо руководствоваться соотношением цены и желаемым результатом, производительностью и качеством.

Как выбрать станок

На российском рынке представлены отрезные станки как отечественные, так и импортные. Средняя цена на профессиональное камнерезное оборудование – 80 000 р.

Прежде всего, стоит выяснить, имеет ли данная модель станка узкую специализацию или она универсальна – некоторые образцы производятся специально для выполнения какой-то одной задачи.
Один из главных параметров при выборе камнерезного станка, прежде, чем купить, это глубина его реза. Обратите внимание также на длину реза и максимально возможный диаметр режущего диска.
Поинтересуйтесь, какую предельно допустимую нагрузку сможет выдержать данное оборудование.
Узнайте, насколько качественно и точно выполняется разрез, на какие углы можно настраивать станок.
Уточните, возможно ли в процессе работы менять глубину реза, а также помните, что диск пилы должен обязательно иметь защитный корпус.
Важно знать, сколько воды вмещается в ёмкость для охлаждения диска.
Рабочая поверхность фуговального стола должна быть идеально ровной, гладкой, а опора – устойчивой и не шататься.

Камнерезные станки Fubag

Продуктивная работа базируется на двух составляющих: первая – это качественный станок, вторая – это правильный выбор алмазного диска.

Продукция немецкой компании Fubag предназначена для нарезания всех видов искусственного и природного камня, керамической плитки, а также прочих строительных материалов. Всё камнерезное оборудование марки полностью соответствует международным стандартам качества и безопасности, а также отличается безупречной сборкой и высокой точностью получаемого реза.

Преимущества станков Fubag:

широкий модельный ряд. Возможность выбора станка в зависимости от типа выполняемых работ и подбор диска в соответствии с обрабатываемым материалом и количеством нагрузки;
простота эксплуатации. Функциональные особенности и конструкция оборудования разработаны таким образом, чтобы сделать работу с камнерезным станком максимально удобной и понятной, а его цену – оптимальной;
благодаря неустанной работе инженеров, качество сборки и надёжность инструментов Fubag постоянно растёт, улучшая их эксплуатационные качества.

Камнерезные станки Diam

Оборудование производства Южной Кореи хорошо зарекомендовало себя на строительном рынке, благодаря оптимальному соотношению цены/качества. Фирма Diam не только поставляет долговечные и надёжные камнерезные станки, но и всевозможные комплектующие: отрезные круги с корпусами и без, алмазные диски, средства для обработки камня и прочее.

В ассортименте компании присутствуют как мостовые, так и малогабаритные консольные станки для гранитных мастерских, универсальные станки, резчики швов для ландшафтных и строительных работ.

Камнерезный станок своими руками

По своей конструкции этот инструмент является довольно простым механизмом и мало чем отличается от обыкновенной циркулярной пилы по дереву, а потому его вполне возможно собрать в домашних условиях.

Основные узлы, которые должен иметь станок:

Стальной вал, к которому крепится диск.
Ремень и шкив, соединяющий вал с мотором.
Суппорт или платформа, на которой находится материал для распила.
Защитный кожух.
Стальной бак для охлаждающей жидкости.

Учитывая, что камень намного твёрже, чем дерево, для установки отрезного диска вал должен быть достаточно жёстким. Для небольшого диска диаметром до 100 мм вал может быть 12 мм, а для диска в 400 мм диаметр вала должен составлять не менее 20 мм. Чтобы обеспечить жёсткость вращения, диск с обеих сторон закрепляют фланцами, причём, чем меньше диск, тем больше должен быть фланец. Этим обеспечивается точность разреза.

Вал пилы обязательно снабжается шариковыми подшипниками, которые обеспечивают точное и лёгкое вращение. Это продлевает срок службы отрезного диска и обеспечивает ровный срез.

В качестве привода можно приспособить, например, электромотор от стиральной машины, главное – чтоб он мог развить скорость 1500 оборотов в минуту и имел мощность 180-250 Вт. В таком случае, фрикционное колесо может быть двухступенчатым и иметь передаточное число 1:1 или 1:0,35.

В качестве передачи подойдёт клиновидный ремень, например, от «Запорожца».

Главным элементом в станке является шпиндель – место, куда монтируется диск. Деталь крепится сбоку к стенке бака при помощи болтов.

Камнерезный станок должен быть обязательно снабжён системой охлаждения, или попросту ванной с жидкостью, через которую, вращаясь, проходит пила. Тепло, которое возникает при распиловке, а также абразив и пыль, должны отводиться. К тому же, смачивание поверхности уменьшает силу трения, создавая эффект смазки.

Для охлаждения можно применять легкое масло, которое используют в мастерских авторемонта, или смешать керосин с моторным маслом в пропорции 10:1(2).

Использование водомасляных эмульсий тоже возможно, однако они могут привести к коррозии элементов станка.

Хорошо подойдёт автомобильный антифриз – он негорюч, медленно испаряется и не имеет сильного запаха.

В поддоне с маслом образуется много отходов, пыли и абразива, которые нужно периодически удалять. Для того чтобы пыль полностью осела и можно было её убрать, должно пройти несколько дней. Жидкость над шламом осторожно сливают, и при необходимости, используют вновь. Уровень её в поддоне должен быть такой, чтобы диск погружался на глубину не более 12 см.

Во многих самодельных станках поддон представляет собой бак, который несет конструктивную функцию, являясь основой для суппорта и шпинделя. В таком случае, его изготавливают из прочных стальных листов, герметично заваривая стенки. В остальных случаях, бак делается из тонкого металла и монтируется в деревянный каркас, который и служит основой станка.

Вибрацию и шум можно снизить, подложив под днище войлок или резиновую прокладку.

Правила безопасности

Нельзя забывать о технике безопасности при работе с камнерезным станком:

Позаботьтесь об устойчивом горизонтальном положении инструмента.
Обязательно надевайте рабочую одежду, защищайте органы зрения, слуха и дыхательных путей.
Не используйте оборудование, если на нём отсутствуют какие-либо детали: защитный кожух, заземление, нарушена изоляции проводов.
Применяйте алмазные диски хорошего качества и только в соответствии с выбранным материалом.

Станок камнерезный Nuova Battipav PRIME 700

Станки по резке камня, в которых используется свободный абразив, имеют некоторые преимущества перед станками с алмазными пилами. Во-первых, они очень дешевы, так как полотна и абразивный порошок стоят копейки по сравнению с алмазными дисками. Во-вторых, их можно сделать очень большими, пригодными для распиловки массивных каменных блоков, которые, если распиливать их алмазными дисками, потребуют больших расходов. Однако если существенное значение имеет длительность резки то указанные преимущества теряются, так как станки со свободным абразивом выполняют распиловку существенно медленнее станков с алмазными дисками.

Разновидности станков со свободным абразивом. В станках со свободным абразивом используются три типа рабочего инструмента: 1) дисковые полотна; 2) ленточные полотна; 3) проволочные полотна. Станки, в которых используются ленточные полотна, делятся на рамные пилы, где полотно движется вперед и назад, как в обычных ручных пилах, и ленточные пилы, где узкая металлическая лента движется вокруг роликов в вертикальной плоскости. В станках всех трех типов свободный порошок карбида кремния подается к полотну или проволоке в виде суспензии, которая попадает в паз и, захваченная движущейся полосой металла или проволокой, царапает камень, углубляя постепенно разрез до полного распила камня. Циркулярные пилы дают плоскую гладкую поверхность, иногда даже лучшего качества, чем получаемую с помощью алмазной пилы. В то же время ленточные пилы часто дают волнистые поверхности, что зависит от ширины полотна. Волнистая поверхность образуется и при использовании ножовочной пилы. И все-таки, если полотно достаточно длинное, поверхность получится гладкой. Самые плохие поверхности оставляют проволочные пилы, потому что любое, даже незначительное боковое движение станка, приводящего проволоку в возвратно-поступательное движение, заставляет ее отклонятся.

Китайский циркулярный станок по резке камня. Циркулярный станок с использованием свободного абразива изобрели китайцы еще в древности, и теперь, несмотря на доступность современного алмазного оборудования, они все еще используют этот древний и надежный станок (рис. 1). Со стороны такой станок выглядит, как игрушка, и сама мысль о том, что на нем можно что-либо распилить, кажется невероятной. Но, когда смотрят на работающего на нем мастера и видят, как быстро и точно он режет на пластины самый вязкий нефрит, начинают проникаться уважением к этому устройству. Кроме распиловки, этот станок можно применять также для резьбы. Для подобной операции предназначены сменные головки, закрепленные на шпинделях. Ими заменяют отрезные диски, ослабляя кожаный ремень и освобождая от него шпиндель с диском.

Рис.1. Китайский станок для резки камня

Деревянный шпиндель имеет форму конуса диаметром приблизительно 100 мм в передней части где крепится отрезной диск, и приблизительно 50 мм в задней части. Задний конец остро затачивается и вставляется в смазанное жиром углубление. Подшипники изготовлены из твердой древесины и смазаны, чтобы облегчить вращение. Через центральную часть шпинделя перекинут кожаный ремень, концы которого спускаются вниз к двум деревянным дощечкам, используемым как ножные педали. Над диском закреплен брызговик из листового металла, который препятствует разбрызгиванию воды и абразива. Под передним концом шпинделя располагается поддон с абразивом и водой, которой обмывают обрабатываемое изделие, контролируя ход обработки. Отрезной диск делают из кровельного железа и закрепляют на шпинделе при помощи шеллака. Других металлических частей, кроме диска, в станке нет. В центральной части диска молотком выбивают неглубокую выемку, чтобы сделать диск более жестким и обеспечить его ровное вращение. Наклеив диск на шпиндель, начинают его вращать рукой, чтобы удостовериться в точности посадки, которую регулируют, нагревая шеллак до размягчения, что позволяет поправлять диск в нужную сторону. Вблизи центра диска делается несколько отверстий, через которые выдавливается шеллак, фиксируя диск в определенном положении. Последним этапом подготовки диска к работе является правка его кромки напильником во время вращения.

Мастер сидит перед станком на деревянной скамье, соединенной с рамой станка, и поочередно нажимает на педали, заставляя диск вращаться то в одну, то в другую сторону. Обрабатываемый камень мастер держит одной рукой под нижним краем диска, другой рукой непрерывно подает абразив на диск. Процесс распиловки при этом идет с удивительной скоростью и точностью. В качестве абразива применяется порошок карбида кремния с номером 100 или 200. Абразив с номером 100 используется для небольших дисков и самой тонкой работы. Пластины небольшого размера кладут на деревянный брусок, который держат в руке. Он предотвращает травму руки в момент завершения распиловки.

Диски пил со свободным абразивом разрезают материал тем быстрее, чем они тоньше. Но тонкие диски вибрируют и быстро приобретают форму тарелки, если они не упрочены, к примеру, способом наклепа. Операция правки и упрочения проста и может выполняться не только на дисках из кровельного железа, но и на алмазных дисках, которые приобрели форму тарелки в ходе работы. Итак, положите диск на плоскую металлическую плиту и, отступив от центрального отверстия приблизительно 2,5 см, несильно начинайте постукивать по диску молотком с шаровым бойком или обычным молотком, если первого у вас не окажется. Удары наносите по спирали от центра через 3-5 см, все время поворачивая круг, и так до самого края диска. Далее переверните диск и повторите все сначала на другой стороне. Когда отрезной диск будет наклепан в достаточной степени (а для этого может потребоваться неоднократная обработка каждой из его сторон), он станет жестким и изогнуть его будет нелегко. Важно помнить, что операцию наклепа нужно начинать каждый раз с центра диска, постепенно продвигаясь к периферии. Бессистемные удары вызывают искривление диска, в итоге он не сможет вращаться ровно. Изучите эту операцию на каком-либо изношенном диске или на куске листового металла, прежде чем пытаться провести ее на дорогом алмазном диске.

Циркулярный станок со свободным абразивом, снабженный приводом. Обычные алмазные камнерезные станки могут применяться для распиловки со свободным абразивом, если диск вместо масла погрузить в суспензию абразива. Но в этом случае все движущиеся части станка будут сильно изнашиваться, если самым тщательным образом не закрыть к ним доступ абразива. Так как защитить от него скользящий суппорт почти нереально, полезно применять закрепленный на шарнире рычаг с зажимным устройством, чтобы он удерживал камень при распиловке. Частоту вращения диска нужно уменьшить, чтобы его край успевал подхватывать суспензию. При слишком быстром вращении диском подхватывается лишь вода, а абразив срывается и не попадает в зону резания.

Станок с прямым полотном сделать легче, чем дисковый, да и грязи от него меньше. Здесь практически нет ограничений в размерах режущего полотна, и есть любители, использующие полотно длиной 1,8 м и шириной приблизительно 150 мм. На рисунке 2 показана схема такой пилы, которая в особенности удобна для распиловки очень больших камней. Так как полотно, если оно тонкое, вибрирует, его можно укрепить продольными деревянными рейками. В пилах небольшого размера полотно удерживается подставкой, похожей на старомодные "козлы", применяющиеся при пилке дров.

Рис.2. Станок с прямым полотном, использующий свободный абразив

Для небольших пил толщина полотна (из мягкой стали) может составлять 0,8-1,0 мм; более крупным пилам из соображений жесткости требуется металлический лист большей толщины. Абразивный порошок и вода должны непрерывно поступать в зону резания. На рисунке 2 показано одно из устройств, использующихся для этой цели. Абразивный порошок, который постепенно режет камень, подхватывается металлом полотна. Капли воды, падающие сверху на порошок, обеспечивают его равномерное и непрерывное поступление в зону резания через сделанную из пластилина ванночку. По обе стороны камня можно поставить емкость для сбора абразива, для того чтобы время от времени возвращать его в зону резания. При распиловке свободным абразивом используются порошки с номерами 100 и 220.

Ленточный станок со свободным абразивом. Иногда целесообразно превратить ленточную пилу в камнерезную. И действительно, некоторые музеи и лаборатории пошли на это, чтобы иметь возможность пилить очень крупные камни, недоступные для алмазных пил. В такой переделанной пиле обычная лента с зубьями заменена на незазубренную стальную ленту из незакаленной мягкой стали, а на столе пилы установлен дополнительный столик на роликах, который служит для передвижения камня при пилении. Подшипники и вал предохраняются от попадания на них абразива специальными чехлами. Как правило эти чехлы делаются из брезента и обматываются шнуром. Наибольшую трудность при работе на подобном станке вызывает выбор скорости подачи, которая обеспечивала бы поступление достаточного количества абразива в зону резания и препятствовала бы слишком быстрому его удалению из нее. Для подачи абразива можно использовать также V-образный желоб, на который поступает вода с необходимой скоростью. В зоне резания делают бортики из пластилина и по ходу продвижения пилы бортики тоже передвигают, обеспечивая непрерывное поступление абразива.

Перед пилением камень фиксируют на подвижном столе, чтобы он не менял своего положения и не вибрировал. Далее его продвигают ближе к ленте, но немного не доводят до нее. Сбоку от камня делают из пластилина некое подобие птичьего гнезда, через центр которого будет проходить работающая металлическая лента. Пускают воду и, дождавшись поступления на пилу в достаточном количестве абразива, включают двигатель. Камень продвигают вперед очень медленно, пока он не коснется пилы. Как только появившийся при этом "звенящий" звук прекратится (это означает, что лента больше не режет), камень передвигают на 1,5-3 мм и снова начинают резание. Процесс повторяют до тех пор, пока камень полностью не будет разрезан. Скорость ленты составляет 5,0-5,5 м/с. Размер зерен абразива от 100 до 220 меш.

Проволочные станки до сих пор применяются китайцами для распиловки крупных блоков жадеита на более мелкие и более удобные в работе куски. Практически нет предела размерам кусков материала, которые можно пилить этой пилой, так как единственное ограничение налагается размером дуги, на которую натягивается проволока. Эта дуга должна быть достаточно большой, чтобы полностью охватывать камень. Устройство станка может быть основано на принципе дуги или на роликовом принципе. В первом случае проволока натягивается между концами деревянной дуги, во втором она перематывается с одной бобины на другую с изменением направления их вращения после завершения перемотки. Любители делают оба типа пил и благополучно работают на них, несмотря на то что они пилят камни медленнее других пил, использующих свободный абразив. Проволочная пила промышленного производства, работающая по принципу вращающихся бобин, изображена на рис. 3. В таком станке применяется проволока из мягкого железа диаметром 0,7 мм. Проволока может быть одинарной или скрученной из трех проволок, что лучше, так как V-образные канавки между проволоками хорошо удерживают абразивный порошок, допуская высокую скорость распиловки.

Рис.3. Проволочный станок

В другом варианте проволочный станок состоит из двух барабанов, на которые наматывается проволока, и концы которой закрепляются на этих барабанах. Один из барабанов вращается поочередно то в одну, то в другую сторону с помощью кривошипа, приводимого в движение двигателем. Второй барабан устроен таким образом, что все время удерживает проволоку в натянутом состоянии. При включении двигателя кривошип приводит в колебательное движение первый барабан, заставляя проволоку совершать возвратно-поступательное движение через весь камень.

При использовании проволочной пилы надо в верхней части камня прорезать небольшую канавку. Она будет направлять движение проволоки и не давать ей возможности отклоняться с места пиления. В каком-либо месте камня на пути движения проволоки, из глины делается чашка для суспензии абразива. По ходу углубления распила добавляются новые порции суспензии. Чтобы износ проволоки был равномерным, нужно по возможности использовать всю ее длину. Во время работы пилы необходимо как можно чаще менять рабочий участок проволоки новым, перематывая ее с барабана на барабан. Иначе проволока из-за износа сделается слишком тонкой и получится суженный распил, в который уже не войдет участок проволоки с первоначальной толщиной.

Небольшие проволочные пилы могут быть изготовлены из более тонкой проволоки, натянутой в лобзике или в обычной рамной пиле.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Камнерезная пила ничем особенно не отличается от обычной циркулярной пилы для дерева и в сущности является довольно простым механизмом. В обеих конструкциях можно видеть почти одни и те же приспособления.

Основными деталями камнерезного станка являются:

стальной вал или шпиндель, на который крепится диск,
шкив и клиновидный ремень, соединяющий вал с электромотором,
а также платформа, или суппорт, куда помещают распиливаемый материал.

К камнерезной пиле нужно иметь емкость с охлаждающей жидкостью для погружения в нее диска при вращении, чтобы пилу охлаждать и вымывать из нее каменную пыль.

Принцип работы камнерезной пилы тот же, что и пилы по дереву, но надо помнить , что минералы гораздо тверже дерева и поэтому для работы с ними необходимы специальные технические приемы, которые нужно изучить. Хорошая алмазная пила режет мягкие минералы со скоростью около 5 мм/мин, а более твердые и вязкие минералы с несколько меньшей скоростью. Пила по дереву проходит то же расстояние за секунды. Поскольку алмазные отрезные диски значительно тоньше и во много раз дороже пил по дереву, с ними нужно обращаться очень осторожно, чтобы избежать заклинивания, изгибания и поломки. К точности изготовления камнерезных пил предъявляются очень высокие требования. Это тонкая техника.

Если размер камня больше 50–70 мм, держать его в руках при распиловке нецелесообразно - неудобно. Но камень - природный материал, поэтому он редко имеет плоскую площадку и не может быть устойчиво установлен на столике пилы. Нужно применять различные зажимы, чтобы они прочно удерживали камень и исключали его проворачивание или дрожание. Зажим крепится к суппорту, скользящему вдоль направляющих к отрезному диску. Камень подается медленно и осторожно, чтобы обеспечить только самый легкий его контакт с режущим диском.

Итак, основными узлами камнерезной пилы являются: шпиндель, на котором крепится отрезной диск; приводное устройство для вращения диска; суппорт с зажимом для камня; емкость для содержания охлаждающей жидкости и станина.

Желающим сделать камнерезный станок своими руками нужно знать, что отрезные диски должны устанавливаться на достаточно толстые стальные валы, чтобы сохранялись жесткость конструкции и точность ее работы под действием прилагаемых напряжений.

Небольшие диски (диаметром до 100 мм) могут хорошо работать на валах диаметром 12 мм, хотя предпочтение следует отдавать валам диаметром 15 мм. Для дисков диаметром до 400 мм необходим диаметр валов 18–25 мм. Конец вала может быть меньшего диаметра, если остальная часть имеет соответствующий диаметр.

Диски с обеих сторон закрепляются фланцами, чтобы обеспечить жесткость и равномерность их вращения. Тонкие диски требуют больших фланцев, нежели диски потолще. Для диска диаметром 112 мм следует использовать фланцы диаметром 75 мм; для дисков в 200 мм – фланцы 37–50 мм; для 300–400 мм – фланцы 75 87 мм. В некоторых случаях, когда требуется, например, пропилить тонкие прорези с большой точностью, фланцы могут лишь на 12 мм не доходить до края диска.

Вал пилы снабжается подшипниками, чтобы обеспечить легкое и точное вращение. Долговечными являются шариковые подшипники, которые необходимо применять. Пила с шариковыми подшипниками сохраняет точность после очень многих часов работы с камнем, что обеспечивает прямой срез и длительную работоспособность отрезного диска.

В некоторых пилах используют подшипники скольжения, но пилы с такими подшипниками быстро теряют точность в работе, если к концам валов прилагаются значительные усилия. Валы начинают вибрировать, теряется точность распиловки. Поэтому в большинстве современных пил применяются только шариковые подшипники.

Большинство подшипников, конечно, нуждается в смазке, особенно подшипники скольжения, в которых тонкая пленка масла помогает центрировать вал и предотвращать трение.

Сегодня разработаны несколько типов подшипников, которые обходятся вообще без смазки или же требуют ее изредка . В некоторые шариковые подшипники смазка закладывается при их изготовлении, и в дальнейшем они уже не требуют заправки благодаря наличию сальников. Эти подшипники защищены от попадания абразивного порошка, который быстро выводит из строя подшипники других типов.

Ухода не требуют и подшипники скольжения из пористой бронзы. Бронза в них пропитывается маслом, обеспечивающим смазку в течение многих дней.

Нужно помнить, что вал любого камнережущего оборудования независимо от его типа, должен быть жестким и не прогибаться, а подшипники любой конструкции должны обеспечивать точность вращения – тогда распиловка камня будет проходить без затруднений.

Суппорт и зажимные устройства станка являются следующими по важностями деталями после отрезных дисков и шпинделя. Они служат для удерживания и подачи камня к отрезному диску. Современные станки снабжены массивными суппортами и зажимами, которые позволяют легко и точно манипулировать камнем от небольшого размера (5–7 см) до крупного – 30 см.

Для зажима камня из соображений прочности обычно используют металлические губки, но их внутреннюю поверхность обычно облицовывают кусками твердого дерева, из-за упругости которого происходит лучший захват камня. Cуппорт скользит или катится вперед по направляющим, которые отрегулированы таким образом, чтобы обеспечить продвижение суппорта на определенное расстояние. Самым важным требованием, предъ являемое к любому камнерезному станку, является то, чтобы суппорт скользил или катился строго параллельно плоскости отрезного диска. Если этого нет, то при распиловке камней большого размера диск будет тереться о камень и изгибаться.

Подача суппорта в простых станках осуществляется за счет тяжести груза, прикрепленного к тросику, который перекинут через блок и соединен со скользящим суппортом, движумся в сторону отрезного диска. Мастер включает мотор и руками двигает суппорт так, чтоб началась распиловка камня. Когда глубина разреза достигнет 12 мм или более, грузу дают возможность тянуть суппорт. Масса груза регулируется в зависимости от размера распиливаемого камня.

Подобная конструкция имеет недостатки.

Так как большинство обрабатываемых камней бывает неправильной формы, поперечное сечение их меняется, т. е. местами они будут шире, а местами уже. Следовательно, и груз должен быть то тяжелее, то легче. Поэтому, если распиловке не уделять постоянного внимания, то будет трудно регулировать массу груза. Если груз будет достаточно тяжелым, то отрезной диск, попадая на тонкие сечения будет испытывать вредное для него повышенное давлени и быстро придет в негодность. Если же выбрать массу массу груза, рассчитывая на тонкие сечения, то это затянет распиловку толстых сечений.

Другим недостатком конструкции является то, что в конце распиловки, когда поперечное сечение камня внезапно сужается и скорость отрезного диска из-за уменьшения сопротивления резко возрастает, оставшийся кусок камня часто обламывается и на пути отрезного диска остается зубчатый выступ, который при дальнейшем продвижении диска не срезается, а налезает на него, что вызывает изгибание диска в форме тарелки. А изогнутый диск в дальнейшей работе становится все более криdобоким, и наконец, деформация достигает таких размеров, что дальнейшая распиловка оказывается невозможной и диск приходится выбрасывать , даже если на нем осталось много неиспользованного алмаза.

Но зато такие станки недороги, так как у них нет сложного механизма подачи, и, если мастеру-любителю знакомы указанные недостатки, он, эксплуатируя пилу с соответствующими предосторожностям, может получать хорошие результаты.

Из механических способов подачи суппорта особенно часто используется винтовая подача и подача с применением груза регулируемой массы.

При винтовой подаче используется длинный вал с нарезкой, который проходит через суппорт или соединяется с ним посредством ходовой гайки. При вращении отрезного диска вал медленно вращается и передвигает суппорт вперед. В некоторых станках предусмотрены различная скорость вращения вала и, следовательно, возможность регулировать скорость подачи суппорта. Большие сечения или вязкий материал, например нефрит или халцедон, требуют минимальных скоростоей подачи.

Мягкие материалы (кальцитовый оникс или змеевик) можно пилить с более высокими скоростями подачи. Ценной особенностью некоторых станков с механической подачей является наличие муфты сцепления, которая не допускает заклинивания диска в камне в случае, если скорость резки камня отстает от скорости его подачи.

Зажимные устройства

Многие суппорты снабжены поперечной подачей, что позволяет отрезать от камня сразу несколько пластин, прежде чем камень передвинется в зажиме. Зажимать камень следует очень внимательно, чтобы он не вырвался при распиловке и не повредил диск. Многие начинающие любители, разрезая камень на пластины, вставляют в зажимы лишь небольшую его часть, рассчитывая получить как можно больше пластин до следующей перестановки камня. Но если камень закреплен не надежно, он может сдвинуться и иногда так изогнуть отрезной диск, что повреждение окажется непоправимым.

Точные зажимы дают возможность отрезать пластины толщиной до 1,5 мм или блоки толщиной до 100 мм.

Охлаждающие жидкости камнерезных станков

Камнерезный станок обязательно должен быть снабжен ванной с жидкостью, через которую при вращении будет проходить отрезной диск. При распиловке камня выделяется много тепла. Это тепло, а также каменная пыль, образующаяся при резке, должны отводится. Но жидкость нужна еще как смазка, уменьшающая трение диска о камень.

Жидкости, применяемые при распиловке камня, называются охлаждающими.

Однако охлаждение не единственная их цель. Удобно пользоваться легкими, почти бесцветными маслами, которые применяют в авторемонтных мастерских, а также керосином, к которому добавляют обычное моторное масло в пропорции 1–2 части масли на 10 частей керосина.

Можно использовать и дизельное топливо.

Дизельное топливо и керосин – огнеопасны. Лучше всего их держать вне дома или помещения, где обрабатывается камень, и не проливать их на пол. Пол под станком нужно покрыть материалом, с которого легко стереть пролитую жидкость, а маслянные тряпки выбрасывать в безопасное место.

Для распиловки камня можно применять водомасляные эмульсии, которые применяют при обработке металла на метеллорежущих станках. Однако они могут способствовать возникновению коррозии деталей станка, даже если их тщательно обтирать и чистить.

Поэтому производители камнеобрабатывающих станков требуют не применять в работе эмульсии и воду.

С хорошими результатами в качестве охлаждающей жидкости применяют антифриз, применяемый в автомобилях в качестве незамерзающей жидкости. Он медленно испаряется, не воспламеняется и почти не имеет запаха.

Занимаясь распиловкой камней, необходимо иметь под рукой ведро или таз с раствором моющего средства для отмывания отрезанных пластин от излишков масла.

При больших масштабах распиловки должен быть ящик с опилками для поглощения избытка масла, при этом нужно позаботиться о противопрожарной безоспасности.

Тряпки, применяемые для удаления масла, нельзя хранить в закрытых контейнерах, так как они могут самовоспламениться. Охлаждающие масла легко проникают в камень, поэтому их нужно быстро удалить, чтобы как можно меньше загрязнить художественный и ювелирный материал.

Бирюза, варисцит и другие пористые минералы впитывают масло очень быстро, поэтому перед распиловкой их нужно выдержать несколько дней в воде, которая заполнит поры и предотвратить проникновение масла.

На дне поддона образуется шлам из тонких частиц каменной пыли, который нужно периодически удалять. Для того, чтобы шлам плотно осел на дно поддона, несколько дней пилой не пользуются. Затем жидкость над шламом осторожно сливают и при желании используют поврторно. Поддон тщательно очищают, наливают в него очищенное масло и добавляют порцию свежего, чтобы довести уровень жидкости до соответствующей отметки. По правилам, отрезной диск должен погружаться в жидкость на глубину не более 6 – 12 мм.

Многие камнерезные пилы устроены таким образом, что бак не только служит емкостью для охлаждающей жидкости, но и является конструктивным элементом, несущим шпиндель и суппорт. Тогда бак обычно делают из толстого стального листа, сваривая места соединений.

В станках другого типа бак изготавливают из тонкой листовой стали и вставляют в деревянный ящик, который служит основой всей конструкции станка. Важно, чтобы он был жестким, так как он является опорой для суппорта и шпинделя с отрезным диском и обеспечивает их строго определенное расположение относительно друг друга.

Независимо от того, является станок самодельным или изготовлен промышленностью, он должен стоять вертикально и прочно на своем основании .

Шум и вибрацию можно значительно снизить, подложив под опоры станка войлок или губчатую резину. Для станка можно изготовить и специальную подставку из досок, лучше всего сечением 60 х 120 мм.

Станку необходим защитный кожух, который бы задерживал брызги масла при вращении отрезного диска и возвращал его в бак. Кожухи делают из металла, пластмасс.

При конструировании самодельного камнережущего станка нужно знать, что главным в нем является шпиндель – место монтажа отрезного диска и суппорт, подающий к диску камень. Опорой для обоих узлов служит бак для охлаждающей жидкости, который должен обеспечивать неизменность расположения этих узлов относительно друг друга при распиловке. Бак лучше всего изготовить из листовой стали толщиной 3 мм, сваривая места соединений. Но можно сделать и из досок или толстой фанеры (12 мм), облицевав изнутри листовым металлом, спаянным в местах соединений. Если такой бак сделать хорошо, он ничем не уступит баку, сделанному из металла.

Шпиндель крепится к боковой стенке готового бака с помощью болтов и шайб.

Если стенки бака сделаны из дерева, применять нужно большие шайбы, чтобы дерево не продавливалось, а болты не расшатывались. Зажим для камня можно сделать из бруска твердого дерева сечением 60 х 120 мм, на одном конце которого в качестве шарнира приделана обычная дверная петля. Камень зажимается с помощью длинных болтов с барашковыми гайками. Так как в продольном направлении петля двигаться не может, возникает необходимость не один раз переставлять камень в зажиме. Но если поперек бака закрепить кусок трубы, вдоль которой скльзит втулка, соединенная с этим бруском рычагом, то можно отрезать сразу несколько пластин, не переставляя камень в зажиме.

Для изготовления станка понадобятся также двигатель мощностью около 0,25 кВт , клиновидный ремень и защитный кожух . Заднюю стенку кожуха делают из металлического листа, а боковые и переднюю стороны закрывают полосками ткани, которые можно поднимать, для наблюдения за распиловкой камня.

Готовый станок и мотор устанавливают на общем основании, подложив под них листы губчатой резины или войлока для уменьшения шума и вибрации.

Станок для резки и шлифовки камня можно собрать на базе электрического точила или электрического сверлильного устройства. У такого устройства два выхода вала, один – оснащенный патроном (суппортом), другой наждачным кругом или специальной планшайбой с алмазным или иным покрытием. Мощность устройства 0,25 кВт, частота вращения 2800 об/мин.

Для обработки камня можно применять и другие электодвигатели в дипазоне мощности от 0,25 до 0,5 кВт и частоте врадения от 1500 до 3000 об/мин.

Подставкой под станок может служить ящик с откидной крышкой. Станок крепится к крышке болтами. Откидная крышка позволяет при некоторых операциях устанавливать станок в наколонное положение.

К ящику со стороны патрона крепится приставной стол. Его высота регулируется, чтобы можно было работать режущими кругами различных диаметров.

На приставном столе установлена направляющая планка, выполненная из дюралюминиевого уголка 30 х 30 мм. Сбоку установлено защитное ограждение режущего круга. По столу и защитному ограждению проведена серединная черта, которая помогает ориентировать камень при резке.

Для звукоизоляции станка дно ящика-подставки и опоры приставного стола обиваются резиной или войлоком.

Под приставкой стола станка ставят поддон с водой для охлаждения режущего круга. Для уменьшения трения в воду можно добавить мыльный раствор. Второй поддон для воды устанавливают под планшайбой.

Самодельные камнерезные станки могут быть улучшенной необычной конструкции. Главное - соблюдать технику безопасности при работе с камнем.

Основные характеристики и классификация станков