Общая характеристика камнеобрабатывающих машин и инструментов

Для обработки декоративного камня используются различные машины и применяются разнообразные инструменты, обеспечивающие преимущественно механизированное изготовление каменных изделий.

Машиной называется сочетание механизмов или устройств, выполняющих определенные целесообразные действия для преобразования энергии или информации, а также для производства полезной работы. В соответствии с этим определением обычно выделяют три основные группы машин: машины-двигатели, вычислительные и рабочие.

Машины-двигатели преобразуют один вид энергии в другой. К ним относятся, например, двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели и турбины. Цифровые и аналоговые вычислительные машины служат для преобразования информации. Рабочие машины преобразуют энергию в конкретную работу, в результате которой изменяются свойства, форма, положение и состояние объектов труда.

Каждая рабочая машина имеет устройства управления и состоит из трех основных механизмов (рис. 8): двигателя, передаточного механизма и исполнительного (рабочего) органа.

Исполнительный орган является главной частью любой рабочей машины. В зависимости от состава этого механизма определяются технологические возможности, степень универсальности и наименование машины (фрезерный или шлифовальный станок, станок для бучардовки и т. д.).

В любой рабочей машине процесс обработки осуществляется без непосредственного участия человека, так как рабочим орудием управляет сама машина. Машину, имеющую корпусное основание (станину), обычно называют станком.

Камнеобрабатывающие машины входят в группу рабочих машин. К ним относятся распиловочные, фрезерно-окантовочные и шлифовально-полировальные станки, соответствующие основным технологическим процессам обработки камня резкой при помощи абразивных материалов и инструментов. Кроме того, к группе рабочих машин можно отнести станки и установки для ударной и термической обработки.

Рабочим органом большинства камнеобрабатывающих станков является шпиндель с насаженным на нем инструментом. Шпиндель представляет собой вращающийся вал с устройством для закрепления инструмента. Название его произошло от немецкого слова, которое в буквальном переводе означает веретено. Элементы станка, объединенные шпинделем, образуют шпиндельную группу. Подвижную шпиндельную группу обычно называют суппортом или кареткой.

Суппорт, название которого произошло от латинского слова «суппорто» — подвожу, поддерживаю, несет закрепленный инструмент и обеспечивает его установку и передвижение относительно обрабатываемого изделия. С изобретением суппорта инструмент перешел из рук рабочего к механизму. Самоходный суппорт положил начало современным металлорежущим, а также камнеобрабатывающим станкам с развитым исполнительным механизмом.

Кроме шпинделя, в конструкцию камнеобрабатывающих станков непременно входят станина, главный привод и станочная тележка или стол.

Вращение на шпиндель передается от двигателя системой передачи, которая может состоять лишь из прямого муфтового соединения шпинделя с двигателем или же включать редукторы (механизмы, изменяющие скорость вращения), промежуточные валы, блоки шестерен и другие сравнительно сложные устройства. Взаимная связь отдельных элементов станка и его работа изображается на кинематической схеме.

Одним из основных показателей станка, характеризующих эффективность его работы, является производительность, т. е. количество готовой продукции или заготовок, изготовленных на данном станке в единицу времени. Различают производительность технологическую (за чистое время работы станка без перерывов) и эксплуатационную (фактическую), при определении которой учитываются установленные практикой перерывы в работе.

Инструменты для ударной обработки изготовляют из углеродистой инструментальной стали. Рабочая часть инструментов, предназначенных для обработки твердых пород камня, армируется твердыми сплавами, износостойкость которых в 15—50 раз выше, чем у лучших марок инструментальных сталей.

Классификация машин и инструментов

Камнеобрабатывающие машины могут быть классифицированы по многим признакам, из которых обычно выделяют характер воздействия рабочего инструмента на камень, назначение машины, условия ее работы, конструктивное выполнение и массу машины.

По характеру воздействия рабочего инструмента на камень машины могут быть подразделены на станки и механизмы для абразивной обработки (резкой, шлифовкой), ударной и термической обработки камня.

По назначению машины для абразивной обработки подразделяют на три большие группы: распиловочные, фрезерно-окантовочные и шлифовально-полировальные, каждая из которых в свою очередь может быть разделена по этому же признаку на более мелкие группы. Так, одни станки предназначены только для обработки плит, другие для производства профильных элементов, третьи — для изготовления предметов народного потребления и т. д.

По условиям работы машины подразделяются на передвижные или переносные и на стационарные. Стационарные станки по массе разделяются на легкие, средние и тяжелые. По конструктивному выполнению различаются портальные, мостовые, консольные и конвейерные станки.

Разнообразные инструменты, применяемые при ударной и термической обработке камня, могут быть разделены по принципу действия на три основных вида: ручные ударные, пневматические и термические. В зависимости от назначения они делятся на инструменты для приближенной и для точной обработки камня.

Одноименные ручные инструменты различаются по форме, массе, размерам и т. д. Так, клинья могут быть простые или составные (со щечками). Простые клинья разделяются на прямоугольные и круглые, а составные — на призматические и конические. Закольники делятся на одноручные массой до 5 кг и на двуручные массой свыше 5 кг. Ручная скарпель отличается от скарпели для рубильного молотка формой хвостовика и т. д.

Одноименные пневматические (перфораторы, рубильные и отбойные молотки) и термические (терморезаки и термоотбойники) инструменты различаются между собой по массе и размерам, по производительности, а также по расходу сжатого воздуха и горючего.