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

Из схемы видно, что вал, на котором крепится планшайба, соединен с электродвигателем клиноременной передачей. Приводной шкив дает возможность станку работать на трех скоростях.

Автор сделал шлифовальный станок, в котором электродвигатель располагается под крышкой. Планшайба работает в пластмассовом корпусе. Он необходим для сбора шлама и дает возможность не бояться за целость камня, неожиданно выскочившего из рук во время шлифовки. По периметру пластмассового корпуса прикреплена резиновая прокладка, на которую опирается кисть руки во время работы. Общий вид станка показан на рисунке:

Шлифовальный станок

Шлифовальный станок состоит из станины, на верхней крышке которой установлен вертикальный шпиндель:

Центровочный узел с вертикальным валом и втулкой для работы с алмазным инструментом: 1 — втулка; 2 — прижимная гайка; 3 — крышка стола; 4 — шайба; 5 — корпус; 6,9 — подшипники; 7 — вал; 8 — шкив

Станок имеет два трехступенчатых шкива. Один из них закреплен на конце вертикального вала, а другой па валу электродвигателя. На верхнем конце шпинделя при помощи штуцера укреплена чугунная планшайба или алмазная чашка. Передача крутящего момента от электродвигателя осуществляется при помощи клиноременной передачи. Как уже рассказывалось, для сбора шлама, предупреждения разбрызгивания воды и абразива на станке предусмотрен пластмассовый корпус, наверху которого укрепляется резиновая прокладка. Пластмассовый корпус должен быть на 5—6 см выше поверхности планшайбы. Станок имеет выключатель и заземление.

Автор: Л.А. Чесноков

Читайте еще:

• Природа — великий художник
• Десять камней Фридриха Мооса
• Теперь можно и в поход...
• Волшебный мир камня
• Любопытные факты об абразивных материалах
• Инструмент — волшебная палочка камнереза
• Камнерезные станки
• Кое-что об электродвигателе
• Обработка мягких поделочных камней
• Янтарь — солнечный камень
• Изготовление бус из янтаря
• Гагат — черный янтарь
• Шлифование и полирование
• Художественная обработка камня
• Галтовка