Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Камнерезный станок: описание, принцип действия, как сделать своими руками

Камнерезный станок: описание, принцип действия, как сделать своими руками

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.

Основные виды и назначение

Камнерезные станки имеют различную конфигурацию, оснащение и подразделяются на следующие типы по назначению:

  • Камнекольные: предназначены для получения облицовочного камня и тротуарной брусчатки с рельефной колотой структурой.
  • Калибровальные: применяются для выравнивания и обработки поверхности каменных плит.
  • Отрезные станки получили самое широкое распространение. Применяются для распиловки камня на заготовки нужного размера и придания им необходимой формы.

Это интересно! Ручной и электрический плиткорез относится к самому простому виду отрезного станка.

В отдельную категорию выведены станки, работающие по принципу гидроабразивной резки. Как правило, они имеют числовое программное управление, что позволяет с помощью компьютерной программы и управляемой абразивно-жидкостной струи получать из каменной заготовки фигурное изделие. В том числе, такие станки применяются для изготовления и финишной обработки изделий сложных форм и художественной резки камня.

Технические характеристики и особенности станков

  • Цельносварная станина и рельсовые направляющие обеспечивают большую жесткость станка.
  • Система привода для осей X, Y — косозубая рейка и шестерня. Такое решение способствуют повышению надёжности и долговечности эксплуатации оборудования.
  • Фрезерные ЧПУ станки по камню имеют шарико-винтовые пары (ШВП) высокой точности. Их применение позволяет полностью убрать возможный люфт и обеспечивает высокую точность перемещения обрабатывающего инструмента станка.
  • Фрезерно-гравировальные станки по камню оборудуются высококачественными шпинделями высокой мощности (1,5 кВт — 9,0 кВт), что значительно повышает скорость обработки заготовок. Система охлаждения инструмента позволяет обеспечить максимальную загрузку станка без вреда для шпинделя.
  • Удобная программа управления станком позволяет легко управлять им.

Специалисты ООО «Станком» готовы оказать Вам помощь в выборе необходимого оборудования. Свяжитесь с нами любым из удобных для Вас способов на сайте и получите всестороннюю консультационную поддержку. Сотрудничая с нами, Вы можете быть уверены в качестве поставляемого оборудования и рассчитывать на дополнительные услуги по пуско-наладке, а также гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Физико-технические способы обработки камня

Ультразвуковая обработка камня

В промышленности и, в частности, для декоративной обработки камня применяется ультразвуковая обработка. Камень обрабатывается ультразвуком в абразивной среде, процесс обработки протекает медленно, но характеризуется высокой точностью. В качестве источника ультразвука применяются ультразвуковые генераторы и магнитно-стрикционные преобразователи для механической обработки.

В камнеобработке ультразвуковые колебания используются в трех направлениях:

  • в целях раскрытия естественной фактуры распиленных и шлифованных плит без полировки. При этом ультразвуковое поле создается в жидкой среде;
  • для интенсификации существующих технологических процессов путем наложения ультразвуковых колебаний на камнеобрабатывающий инструмент;
  • для ультразвуковой размерной сложно-профильной обработки в абразивной среде.

Особенно высокоэффективной, как показали результаты экспериментов, является ультразвуковая обработка распиленных или грубо-шлифованных плит в водной среде, в которой сформировано ультразвуковое поле, обеспечивающая удаление разрушенного и затертого слоя под влиянием кавитации (процесса образования и последующего схлопывания пузырьков в потоке жидкости). При этом камню придается вид свежего излома.

Большую технологическую эффективность, особенно при алмазном шлифовании природного камня, дает наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент. При этом снижается износ инструмента, повышается производительность обработки, улучшается качество обработанной поверхности. Специалистами предложен простой и надежный способ возбуждения ультразвуковых колебаний в алмазном инструменте, по которому металлическая связка выбирается из металла, имеющего магнитострикционные свойства. Вокруг инструмента создается переменное магнитное поле. Применение такого способа позволяет отказаться от сложной колебательной системы.

С помощью ультразвуковой размерной обработки можно получить рельефное изображение на камне любой сложности. Обработка камня ведется металлическим инструментом, имеющим негативное изображение требуемого рисунка. Ультразвуковая обработка камня имеет большую перспективу, так как этот способ позволяет также получать на камне различные изображения.

Лазерная обработка камня

Обработка камня лазерами, как на основе полного разрушения, так и для ослабления породы в целях последующего разрушения механическими способами. Квантовыми генераторами можно эффективно разрушать практически любую горную породу, придавая ей при обработке любую форму, а также получать объемные и барельефные изображения.

Читать еще:  Как сделать качественный ящик для инструментов своими руками

Обработка камня водяной струей

Немецкими специалистами был разработан способ обработки камня высокоскоростной водяной струей, подаваемой под давлением более 10 Мпа через сопло диаметром в несколько миллиметров. Такая струя под действием своей кинетической энергии оказывает режущее воздействие на камень, прорезая его за один проход на глубину до 4 см. При этом для повышения эффективности резки камня необходимо добиться полного устранения завихрения струи после выхода ее из сопла, что достигается путем добавки в рабочую жидкость полностью или частично растворимых в воде специальных добавок. Решению этой задачи лучше всего соответствуют вещества с длинными цепными молекулами и особенно полиэтилен гликоль. Скорость резания камня значительно возрастает, если на небольшом расстоянии от отверстия сопла в воду подается нерастворимая добавка, усиливающая действие резания, например песок, мелкая чугунная сечка и др.

Заключение

Описанные выше механические и физико-технические способы обработки горных пород значительно увеличили производительность в камнеобрабатывающей индустрии, а также позволили совершенствовать технологию обработки камня, организовать поточное производство изделий из камня, повысить их качество, эффективно и комплексно использовать минеральное сырье, улучшать экономические показатели камнеобрабатывающих предприятий.

А.Г. Смирнов, Н.Т. Бакка и др. Справочник. Добыча и обработка природного камня.

Уровень автоматизации дисковой пилы по камню

По степени участия оператора в работе оборудования все станки можно разделить на 4 большие группы:

  1. Ручное управление. Станки оснащаются в лучшем случае концевыми выключателями, обеспечивающими прекращение подачи при достижении крайних положений рабочих органов. Включение и выключение всех режимов происходит вручную. Возможно применение релейной логики. Присутствие оператора на всех этапах работы обязательно.
  2. Полуавтоматическое управление. Логика управления выстраивается на программируемых реле. Все функции отдать на откуп таким системам не удается, поэтому такие станки выполняют в автоматическом режиме только часть функций, например, поперечный проезд с заглублением. Часто для задания каких-либо изменяемых параметров служат реле времени и вычитающие счетчики импульсов. Приутствие оператора необходимо при завершении автоматического цикла для принятия решения.
  3. Автоматическое управление. Такое управление строится на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК). Здесь участие оператора минимизировано и необходимо только для программирования и запуска станка. Такой станок позволит в рамках программы выполнить цикл обработки изделия, опираясь на базовые алгоритмы.
  4. Станки с ЧПУ в отличии от автоматических станков позволяют самостоятельно рассчитывать оптимальные траектории движения и режимы работы рабочего инструмента, алгоритм выполнения реализации задачи, работают не с програмными командами, а с графическими образами изделий. Такие станки требуют от оператора определенной квалификации и специальных навыков.

Для обсуждаемых станков для резки гранита и мрамора первый и последний варианты используются крайне редко. Первый по причине того что экономически нецелесообразно столь сильно зависеть от человеческого фактора, а последний переводит оборудование в другой класс о котором мы поговорим отдельно. С нашей точки зрения оптимальным является 3-тий вариант которому соответствует большинство современных пил как европейских, так и азиатских производителей.

Твердосплавные насадки

Обработка камня требует применения и твердосплавных насадок из победита, которые используют в гравировальных машинах ударного типа, при нанесении изображений на полированной поверхности камня. В граверных работах на камне также применяют другие насадки:

  • карбидно-вольфрамные, имеющие структурированные зубья;
  • гравировальные, где наконечник – синтетический алмаз с длительным сроком службы, использующийся в программе обработки самых твердых материалов;
  • круговые – с различными рабочими диаметрами, у которых резцы покрыты алмазными частицами. Применимы в процессе изготовления деталей мелкого размера. Удобные при резке, гравировании, нарезании резьб. С ними выполняют предварительную обработку и финишную отделку. Используют для работе с нефритом, прочими камнями из группы полудрагоценных, стеклом;
  • коронки и диски для фрезерования керамогранита.

  • Версия для печати

Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Bronislav » 27 ноя 2015, 19:17

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Graver » 30 дек 2015, 15:51

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Roman67 » 05 янв 2016, 12:53

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Геннадий » 14 июн 2016, 16:30

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Gorez » 25 авг 2016, 22:02

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Graver » 02 сен 2016, 10:49

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Геннадий » 08 сен 2016, 16:04

Re: Фрезерный станок для камня

  • Цитата

Сообщение Igor69 » 12 ноя 2016, 15:37

Хочу поделиться своим опытом по выбору фрезерного станка. В своё время я тоже активно начал искать фрезерный станок по камню. Изучил варианты, читал отзывы и выбор пал на две модели, между которыми вобщем и делал выбор. Первая модель, которую я выбрал это АРХИМЕД D70, вторая китаец Carver 9015.

Изучил их характеристики. Для меня было важно, чтобы шпиндель был 3 кВт, так как это оптимальный шпиндель для камнеобработки. Обе машины имеют этот шпиндель. Задача, для которой я выбирал фрезер по камню это изготовление скульпурных форм ангелов, резьбы памятников в форме цветов, лебедя и разнообразных оформлений. В том числе фрезерование текста (паспорта) на памятнике. Максимальный размер памятников с которыми я работаю — это 60х120см, изредка попадаются размеры больше. Под этот размер подошли оба станка АРХИМЕД D70 имеет рабочую зону 70х130см, Carver 9015 зону 90х150см. Что касается хода по Z, то у АРХИМЕДА 300мм, у Carver 200мм. По этому критерию мне больше подошёл АРХИМЕД, так как с учётом приспособлений 200мм не очень удобный размер. Оба станка имеют DSP-контроллер и работают с ArtCam, что меня устраивает. После изучения теории я поехал посмотреть поближе на оба агрегата. Увиденное помогло сложить более полное представление о станках. Для меня важным моментом является не только их работа, а их надёжность и ремонтопригодность, поэтому я уделил этому вопросу больше времени. Первое, что бросилось в глаза, когда я увидел Carver это криво приваренная ёмкость для воды, и огроменные зазоры между кожухами. Зрительно казалось, что левый край балки слегка выше правого. В остальном каких либо погрешностей не заметил. станок поездил в холостом ходу по осям без проблем. Но настороженность в вопросах перекосов сохранилась.
Следующим в очереди посмотрел АРХИМЕД. Визуально выглядит изготовленный более добротно, чем Carver. Зазоры визуально в порядке, перекосов не увидел. Продавец запустил движение по осям, ездил как в прочем и карвер плавно и без претензий.
В принятии решения о выборе фрезера для камня остановился на станке АРХИМЕД D70. Выбор в его пользу сделал исходя из того, что мне больше понравилась сборка, более привлекательная цена, а также близость производителя и сервиса, так как Китай далеко и запчасти возможно придётся ждать долго.

Читать еще:  вибратор для бетона своими руками из перфоратора

Сделал заявку на станок. Отправил предоплату. Через 26 дней сообщили, что станок готов и можно забирать. Получил станок через Деловые Линии. Упакован в деревянный ящик из ОСБ-плиты.

Собирал по инструкции. Сначала вынул всё из ящика. Установили ножки, поставили станок на ножки. Подключил ящик управления, насос охлаждения шпинделя погрузил в 30 л бак с тосолом, насос для охлаждения инструмента погрузил в 50 л бак с водой. Подключил электропитание. При заказе станка я попросил подключение на 220В, так как для однофазной сети достаточно. Рука тянулась включить и что-нибудь попробовать на деревяшке. Но решил не торопиться с включением. Так как я заказал выезд специалиста для обучения. Решил, что включу вместе с ним. Это был ещё один плюс в заказ АРХИМЕДА, что мне сразу предложили выезд специалиста и обучение на месте, чем я и воспользовался. Специалист приехал на 5 дней. Он включил станок, проконсультировал по функционалу и работе с пультом управления. И начал меня учить как пользоваться прогой. Как загружать модель, задавать инструмент, выбирать режимы фрезеровки. Потом перешёл к обучению по работе на станке. Он привёз с собой плиту мрамора 40х60х3см на которой обучал. Показал как закрепить плиту, подвести инструмент и запустить процесс фрезерования. Сначала мы отфрезеровали икону Божей Матери, потом он показал как фрезеровать текст. На 5 день я сам загружал модель и запускал станок, он следил и подсказывал. Полезной информацией была о фрезах, о которой мне поведал специалист, чтобы я правильно подбирал фрезы под гранит и мрамор. Дальше я начал сам делать первые эксперименты, попортил немного камня и всё начало получаться. Фрезерую карельский габбро и мрамор. Чаще мрамор (уфалей и коелга). АРХИМЕДОМ остался доволен. Работает практически без остановки. Зимой буду деревяшками баловаться.

Технология обработки

Принципиальная технология производства изделий из камня ничем не отличается от той, что использовалась ранее — камень всё так же подвергается контактной механической обработке. При этом инструмент, естественно, претерпел значительные изменения. Если в древние времена камень долбили вручную, и результат целиком зависел от мастерства ремесленника, то сегодня каменные заготовки обрабатываются в огромном количестве, а применение автоматического станочного оборудования позволяет достичь высочайшего качества при минимальном влиянии «человеческого фактора».

Применяемое оборудование

В настоящий момент существуют две принципиально отличные технологии обработки каменных заготовок — фрезерование и лазерная обработка.

Фрезерование камня представляет собой воздействие режущих кромок вращающейся фрезы на поверхность заготовки для скалывания «лишнего» материала и его отвода в виде «стружки» (то есть каменной крошки и пыли). Современные фрезерные станки с ЧПУ способны выполнять быструю и качественную обработку заготовок из камня по заранее заданной программе. Правда для этого станок должен обладать значительной мощностью, жёсткостью и быть оборудован дополнительными системами для удаления пыли, обильно образующейся в процессе обработки. Большая потребная мощность, загрязнение отходами, а также шум и быстрый износ режущего инструмента являются неприятными, но неизбежными особенностями фрезерной обработки.

Лазерная обработка каменных заготовок является сравнительно новой, но быстро завоевавшей популярность технологией. Лазерный луч, в отличие от фрезы, не скалывает, а плавит и испаряет материал в области резания, что буквально происходит «без шума и пыли». Причём за счёт естественной способности лазерного луча концентрировать значительную энергию в зоне обработки (точке фокусировки луча), общая потребная на обработку мощность оказывается существенно меньшей — десятки ватт, по сравнению с тысячами при фрезеровании. Во всём остальном лазерно-гравировальный станок также не уступает фрезерному — обработка происходит по заданной программе, а траекторию движения инструмента (головки излучателя) с большой точностью задаёт и контролирует процессор системы ЧПУ.

Читать еще:  Скачать Мод Новые Молоты для Майнкрафт 1.14.4

Преимуществом лазерного станка также является компактность. Фрезерный комплекс, рассчитанный на размещение массивных заготовок на своём рабочем столе, имеет массу в сотни килограмм. В то время как лазерный станок может сам устанавливаться поверх каменных заготовок и обрабатывать их даже в составе готовой, собранной конструкции! И доверять обработку драгоценного камня тончайшему лучу всё-таки предпочтительней, чем грубой, острой, шумной фрезе.

Особенности обработки

Лазерная гравировка каменных заготовок представляет собой удаление с поверхности материала слоя, толщиной порядка 0,1 мм. В случае, когда исходное изображение имеет участки большей глубины, лазерный станок совершает несколько проходов. Пятно контакта с поверхностью (т. е. «толщина» лазерного луча) как правило, не превышает 0,01 мм, что означает буквально «точечное» нанесение гравировки, благодаря чему исходное изображение воплощается в материале со 100%-ой точностью.

Вышеописанные параметры, как правило, определяются конструкцией станка и не могут быть изменены в процессе работы (разумеется, если оборудование исправно). Однако качество обработки зависит не только от физических возможностей станка, но и во многом от грамотно подготовленной модели изделия, то есть управляющей программы.

Процесс обработки любой заготовки из камня складывается из следующих этапов:

  • выбор/создание модели (файла исходного изображения);
  • создание маршрута движения излучателя;
  • загрузка файлов управляющей программы и настройка параметров станка;
  • фактический процесс нанесения лазером изображения на материал.

Различные породы камня обрабатываются неодинаково. Это следует учитывать ещё на стадии выбора цифрового изображения будущего изделия. Так для мраморных плит больше подходят контрастные изображения, которые на гранитных плитах будут размываться (из-за неоднородной структуры материала). Сообразно этому следует выбирать и способ представления исходного изображения (растровое, векторное или комбинированное).

Маршрут обработки, включающий один или несколько проходов излучателя над заготовкой, строиться в CAD/CAM среде — соответствующие программы часто поставляются в первичной комплектации к лазерному станку. Процесс создания маршрута во многом автоматизирован — по большому счёту оператору остаётся лишь выбрать мощность излучения и указать начальную точку, или «очертить» границы области обработки.

Некоторые модели лазерных станков содержат целеуказатель, подсвечивающий зону обработки прямо на заготовке. Другие модели имеют встроенные в лазерный излучатель цифровые камеры, способные распознавать имеющиеся на заготовках изображения, чтобы в дальнейшем при обработке их дополнять (обводить контур, вписывать/описывать рамки, отступать от имеющегося рисунка и наносить другой и т. д.). Подобные устройства могут облегчить работу оператора, но не освобождают от необходимости грамотно выбирать остальные параметры. Следует, к примеру, учитывать, что мощность излучения не оказывает значительного влияния на качество гравировки. В большей степени оно зависит от точности позиционирования головки излучателя (конструктивный параметр станка) и исходного файла изображения. Большое значение также играет фокусное расстояние линзы излучателя, формирующей «толщину» лазерного луча.

На последнем этапе подготовленные файлы управляющих программ загружаются в лазерный станок, и процесс обработки запускается кнопкой «старт». Если все параметры заданы верно, то качественный результат лазерной обработки каменной заготовки будет достигнут легко и изящно.

Детальный видеообзор на профессиональный лазерный станок Wattsan 6040. Внутренее устройство и технические характеристики оборудования.

Побывали в гостях на производстве предприятия «АЛЬТАИР», которое успешно занимается производством деревянных игрушек и сувенирной продукции.

Видео с производства компании Пластфактория — наш уже постоянный клиент, который занимается POS-материалами и работает с крупными косметическими брендами.

Как работает ЧПУ станок?

Процесс изготовления деталей на фрезерном станке с ЧПУ состоит из нескольких важных этапов.

  1. Проработка дизайна изделия. С помощью специализированного ПО создается двух или трехмерная модель детали.
  2. Создается программа для ЧПУ. В моделях, оснащенных САМ-системами, модель детали самостоятельно преобразовывается в g-код. В стандартных моделях программа разрабатывается оператором и подгружается в систему.
  3. Следующий этап – настройка фрезерного станка. Процедура производится в несколько шагов:
  • Проверка комплектации. Нужно убедиться, что все технические жидкости присутствуют в достаточном объеме.
  • Проверьте рабочую зону и уберите лишние предметы с рабочей поверхности.
  • Включите компрессор и проверьте давление в системе.
  • Запустите станок, включив кнопку питания.
  • Загрузите инструменты в барабан в порядке, указанном в программе для ЧПУ.
  • Установите деталь в тиски или укрепите на рабочем столе аппарата.
  • Установите параметр коррекции исполнительного органа.
  • Загрузите программу ЧПУ в управляющий блок.
  1. Фрезеровка. Перед тем как приступить к производству, следует сделать пробный прогон. После завершения работы выньте деталь из тисков и отключите станок от питания.

Современные компьютерные технологии активно внедряются в производство. Например, фрезерные станки с ЧПУ позволяют быстро и эффективно обработать любые участки изделий без привлечения ручного труда операторов. Сферу использования станка с ЧПУ при этом определяет его устройство и принцип работы, поэтому, перед тем как выбрать оборудование для предприятия, следует определиться с тем, какие изделия и из каких материалов на нем будут производиться.

  • 05 октября 2020
  • 171
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector