Как сделать камнерезный станок
Оригинальная кровля и дизайнерские крыши
Все о кровле и крышах. Проверенные и новейшие материалы, технологии, дизайнерские разработки в производстве и монтаже крыш и кровли в домостроении
000666
Kamnerez. Как самому сделать самодельный камнерезный станок из подручных материалов своими руками в домашних условиях, чтобы резать или пилить любые породы природного камня. Чертежи станков для распиловки и резки камней, которые можно сделать самостоятельно
Сегодня мы поговорим о том, как самому сделать самодельный камнерезный станок из подручных материалов своими руками в домашних условиях, чтобы резать или пилить любые породы природного камня. Так же рассмотрим чертежи станков для распиловки и резки камней, которые можно сделать самостоятельно
Опорой для обоих узлов служит бак для охлаждающей жидкости, который должен быть достаточно жестким, чтобы обеспечить неизменность расположения этих узлов относительно друг друга в процессе распиловки. Такой бак лучше всего делать из плакированной листовой стали толщиной 3 мм, сваривая места соединений. Но можно его сделать и из досок или толстой (12 мм) фанеры, облицевав изнутри листовым металлом, спаянным в местах соединений. Хорошо сделанные, они практически ничем не уступают цельнометаллическим бакам.
К боковой стенке готового бака с помощью болтов и шайб крепится шпиндель. Если стенки бака сделаны из дерева, применять следует большие шайбы, чтобы дерево не продавливалось, а болты не расшатывались. Зажим для камня это всего лишь брусок твердого дерева сечением 50 х 100 мм, на одном конце которого в качестве шарнира приделана обычная дверная петля.
Камень зажимается с помощью длинных болтов с барашковыми гайками. Поскольку 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 скользит втулка, соединенная с этим бруском рычагом, то можно отрезать сразу несколько пластин, не переставляя камень в зажиме. Большой точности здесь, конечно, не добиться, но при некоторой сноровке можно получать хорошие результаты.
Деталями станка являются также двигатель мощностью 0, 25 л. с., клиновидный ремень и защитный кожух. Заднюю стенку последнего нужно сделать из какого-либо металлического листа, а боковые и переднюю стороны закрыть полосками ткани, которые можно было бы поднимать для наблюдения за распиловкой. 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.
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.
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.
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.
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.
Подшипники вала нужно защитить от шлама, который образуется при резке и вместе с охлаждающей жидкостью разбрызгивается и оседает на деталях станка. Шлам обладает высокими абразивными и коррозионными свойствами. Обычные фетровые или резиновые сальники защищают подшипники недостаточно, нужна еще как минимум экранирующая защита.
Проще всего сделать станок, у которого алмазный круг насаживается прямо на ось электродвигателя. Частота вращения круга диаметром 200 мм должна быть 2500-3000 об/мин. При такой схеме нужно, чтобы подшипники двигателя были весьма точными (например, подшипники скольжения), а ротор хорошо сбалансирован. Иначе такой дорогой и редкий инструмент, как алмазный круг, не прослужит долго.
Если нет возможности приобрести хороший двигатель, следует выбрать конструкцию станка с эластичной связью между мотором и кругом.
Охлаждающая жидкость должна подводиться к кругу с обеих сторон, и так, чтобы вся его поверхность была смочена. Обычно ее подводят двумя гибкими трубочками, слегка прижатыми к бокам круга. Располагают их ближе к оси и на 30-40 миллиметров выше линии, соединяющей ось вала с центром рабочего участка круга.
При резке охлаждающая жидкость разбрызгивается, и приходится заботиться о том, чтобы она попадала в водосбор.
Разрабатывая защиту следует помнить о том, что около 60-70% воды разбрызгивается в плоскости вращения диска. Разлет в стороны идет под углом, не превышающим 5-10 градусов. На рисунке показано направление разлета жидкости. Наиболее трудно управиться с остальными 30-40% жидкости, так как именно эта часть разлетается довольно равномерно во всех направлениях. К счастью, брызги, образующиеся в месте входа диска в камень, почти не содержат шлама. Шлам выходит снизу и тонет в ванне.
Хорошую защиту от разбрызгивания удается получить в следующей конструкции. Здесь в передней части ванны прикреплен фартук из полиэтилена или клеенки, который верхней частью застегивается вокруг шеи мастера. Если его сделать достаточно широким, то почти все брызги, вылетевшие за пределы станка, попадают на фартук и стекают по нему в ванну. Из ванны жидкость со шламом по трубке (диаметр не менее 10 миллиметров) удаляется из станка. Количество подаваемой воды придется подбирать экспериментально, но, как правило, достаточно, чтобы при неработающем моторе с круга стекала тоненькая струйка (обязательно с двух сторон) и не разделялась на капли, по крайней мере на протяжении 3-5 сантиметров своего свободного падения.
Как уже было сказано, камень можно резать и без алмазного круга, как это делали до его появления. Для резания берут латунный или медный диск и абразивный порошок, подаваемый к месту резания в виде кашицы. Дополнительного охлаждения не требуется, так как нагрев в этом случае незначителен. Для работы подойдет любой из вышеупомянутых станков, у которого частота вращения диска уменьшена до 200-300 оборотов в минуту. При большей скорости незакрепленный абразив будет сбрасываться с диска. Резание идет очень долго, и для ускорения желательно сделать приспособление, автоматически подающее кашицу и удерживающее камень. Здесь камень подается под действием собственного веса и веса рычага, на котором он жестко закреплен.
Камнерезный станок: описание, принцип действия, как сделать своими руками
Фрезеровка камня: технологические особенности и требования
Фрезеровка камня на ЧПУ станках является достаточно востребованным видом работ. Высокий спрос на услуги художественной обработки камня сопровождает человечество на протяжении большей части его сознательной истории. Причины этому понятны и связаны с такими свойствами ряда декоративных пород камня, как эстетика, монументальность, но главное — прочность и долговечность. Это, с одной стороны, позволяло сохранить в веках выполненные в камне скульптурные композиции и элементы интерьера, но с другой – значительно удорожала их изготовление ввиду трудоемкости и сложности производимого вручную процесса. Именно поэтому только современные технологии по фрезерованию камня – как натурального, так и искусственного – подняли обработку этого материала на новый уровень.
Параллельно за счет применения современных автоматизированных станков с ЧПУ в процессе фрезеровки различных каменных пород стало возможным удешевление стоимости самих работ и повышение их качества за счет исключения ошибок, возникающих вследствие человеческого фактора. Если ранее художественные изделия из камня с декоративной резьбой мог позволить себе только очень богатый человек, то сегодня фрезеровка по камню и получаемые в ее результате всевозможные изделия различного назначения доступны практически каждому.
Самодельные станки своими руками: комплектующие материалы
Для работы с диким камнем обычная болгарка не подойдет – она хорошо справляется с небольшими объемами керамической плитки, но пилить камень ей очень неудобно и травмоопасно. Поэтому лучше всего своими руками сделать простой камнерезный станок на станине. Здесь стоит заранее определиться, камень какой породы и размера будет обрабатываться: исходя из этого выбирается диаметр и зернистость диска, скорость вращения и мощность двигателя.
Рассмотрим подробнее основные узлы, из которых должен состоять агрегат.
Рама для станка
Самый простой вариант – сварить конструкцию из мощного уголка. Также можно использовать профилированную трубу с толстыми стенками. Чем жестче и мощнее получится станина, тем больший вес она сможет выдержать.
Двигатель и передача
Мотор должен иметь мощность не менее 180 Ватт – меньше использовать не имеет смысла, так как он не справится с камнем даже средней твердости. Количество оборотов зависит от типа обрабатываемого камня: для твердых пород необходимо 1000–1500 об/мин, а для слабых и мягких пород – около 2500 об/мин.
Регулировку оборотов двигателя удобно осуществлять частотником – но это довольно дорогой прибор. Наиболее распространенный вариант ручного изменения скорости вращения отрезного круга – использовать двух или трехступенчатый шкив. Для изменения скорости вращения ремень просто перекидывается на другой паз шкива с меньшим или большим диаметром.
Столешница
Столешница изготавливается из листа стали толщиной не менее 1,0 мм. Чем толще сталь, тем прочнее будет столешница и больший вес камня она выдержит без прогибов.
Обратите внимание! Предварительно в столешнице необходимо прорезать щель для отрезного круга.
Процесс изготовления
Теперь рассмотрим технологию, как собираются самодельные камнерезные станки. Общая схема агрегата для резки камня представлена на чертеже.
Общий порядок сборки самоделки следующий:
Альтернативный вариант самодельного камнерезного станка — видео
Фрезерование камня: продукция
Мастерские, оснащенные современными станками для фрезерования камня с ЧПУ, предлагают своим заказчикам широкие возможности для производства самой различной продукции. Если говорить об обработке натурального камня, в числе таковой:
Преимущества фрезеровки камня
В чем заключаются преимущества фрезеровки камня по сравнению с иными способами изготовления вышеперечисленных изделий? Достоинств этого способа обработки натурального камня несколько. Остановимся только на главных из них:
Правила безопасности
Прежде чем резать камень на самодельном станке, нужно побеспокоиться о безопасности: предусмотреть ограждающие сетки, ограничивающие доступ к вращающимся узлам. Также нужна защита оператора: ограждающие щитки, защитный экран. Кроме этого, станок должен устанавливаться на ровную поверхность и быть устойчивым. Вокруг него должно быть достаточно свободного места для переноски и кантования каменных плит.
Важно! Корпус агрегата должен иметь надежное соединение с контуром заземления!
Специфика фрезеровки камня и требования к современным фрезерным станкам с ЧПУ
Технология фрезеровки камня на современных станках с ЧПУ, ярким представителем которых является серия оборудования Миртелс Архимед, имеет свою специфику – как общую, так и относительную, зависящую от конкретной породы камня. И с ней нельзя не считаться.
Остановимся на общих сложностях, которые возникают в ходе изготовления изделия при помощи фрезерного станка, и требований покупателя фрезерного оборудования к станкам, которые обусловлены этими сложностями.
Прежде всего, это твердость камня, во многих породах сочетающаяся с его относительной хрупкостью. Эти особенности требуют для качественной обработки специального инструмента повышенной прочности, его малую подачу, применение СОЖ и высокую скорость вращения шпинделя.
Второй общий момент – повышенная влажность в процессе выполнения фрезеровочных работ. Из-за этого использовать стационарный компьютер в производственном помещении, где установлен фрезерный станок, нецелесообразно. В этой связи к современным фрезерным станкам многими покупателями выдвигаются особые требования. В частности, они касаются возможности коммуникаций с различными управляющими устройствами (ноутбуками, планшетами) или же автономной возможности работы по заданной программе фрезерования, запущенной с различных внешних накопителей данных (флэш-память и тому подобное).
Особенности оборудования со свободным абразивом
К станкам со свободным абразивом относится все камнерезное оборудование, в котором режущий инструмент не закреплен жестко на раме: дисковое, ленточное полотно, а также режущий элемент проволочного типа. Отличительной чертой станков со свободным абразивом является возможность вертикального и/или перпендикулярного перемещения рабочего инструмента относительно станины.
К преимуществам подобного камнережущего оборудования относят его более низкую стоимость. Кроме этого, такие станки можно использовать для распиловки и первичной обработки достаточно больших глыб, при этом перемещения самих глыб не требуется. К недостаткам станков со свободным рабочим элементом относят низкую скорость обработки и резки камня.
Промышленный фрезерный станок по камню с ЧПУ для 2D-5D обработки.
Фрезерный станок по камню с ЧПУ серии Камнерез предназначен для 2D-5D обработки как твердых абразивных материалов (стекло, камень любой твердости) так и металлов и мягких материалов (дерево, пластики, пенопласт, пенополистирол).
Преимущества:
– фрезерный станок по камню с ЧПУ устойчив к статическим и динамическим нагрузкам, а также вибрации,
– возможность обрабатывать материалы повышенной твердости, в том числе сталь и различные особо твердые породы камня,
– корпус из толстой стали – до 15мм, мощный портал и рама, изготавливаемые из толстой листовой стали,
– фрезерный станок по камню с ЧПУ имеет высокоточные рельсовые направляющие,
– шарико-винтовые пары высокой точности. Их применение позволяет полностью убрать люфт,
– мощный промышленный шпиндель мощностью от 3 до 12 кВт с частотой вращения 24000 об/мин,
– кабель-каналы из стеклонаполненного полиамида, что делает их гибкими и прочными одновременно, а также ударопрочными, маслостойкими, кабелеукладчики обладают хорошей диэлектрической способностью,
– на всех осях станка устанавливаются серводвигатели, обеспечивающие перемещение инструмента с очень высокой точностью. Сервопривод позволяет избежать порчи заготовки, возникающей вследствие некорректных расчетов на шаговых двигателях, когда происходит пропуск шагов,
– стойка ЧПУ содержит всю необходимую для управления станка электронную начинку. Она уже подключена и не требует какой-либо дополнительной настройки. ЧПУ стойка защищена от электрических помех. Устанавливается профессиональное программное обеспечение,
– надежность и длительный срок эксплуатации.
Фрезерный станок по камню с ЧПУ может применяться:
– для изготовления памятников, каминов, картин, сувениров, скульптур,
Разновидности камнерезов
В зависимости от конструкционного исполнения, станки подразделяются на следующие виды:
В ленточных станках режущий элемент представлен узкой полосой, которая движется вперед/назад по принципу ручной пилы.
В проволочном оборудовании резка камня осуществляется тонкой проволокой с алмазным покрытием, которая при резке перематывается с одной бобины на другую. После заканчивая проволоки на бобину, вращение кассет начинается в другую сторону и процесс пиления продолжается.
Еще один критерий классификации станков – по длине или глубине резки. Этот параметр означает, какая максимальная длина реза. Модели с глубиной реза до 800 мм считаются маломощными и не предназначены для промышленной обработки камня. Промышленные станки обычно имеют показатель глубины реза 1500 мм и более.