Наша мастерская

КАМНЕРЕЗНАЯ ЦИРКУЛЯРНАЯ ПИЛА

15.04.2014
КАМНЕРЕЗНАЯ ЦИРКУЛЯРНАЯ ПИЛАРоссия-матушка богата земными дарами. И среди них не последнее место занимают драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Один Урал чего стоит! Поэтому неудивительно, что в России много мастеров и просто любителей, занимающихся обработкой поделочного камня. А для того чтобы делать это с успехом, мало одного желания и способностей - нужен специальный инструмент и хотя бы минимум оборудования; алмазные дисковые пилы и приспособления для распиловки керамической плитки. Однако есть два «но». Во-первых, область их применения весьма ограничена (например, алмазные диски имеют толщину 2 мм и более, что во многих случаях для резки поделочных камней неприемлемо). Во-вторых, их стоимость, мягко говоря, неадекватна скромному достатку среднего работающего россиянина, а уж тем более пенсионера.
 
Поэтому, когда я увлёкся поделками из природного камня, то, с учётом вышесказанного, первым делом решил сконструировать и изготовить небольшой распиловочный станочек. В результате появилась камнерезная циркулярная пила (КЦП), довольно простая в изготовлении, удобная и эффективная в эксплуатации.
 
Принцип работы КЦП очень прост (рис.1). В кювету с охлаждающей жидкостью добавляется абразивный порошок, например карбид кремния. При вращении отрезной диск «захватывает» абразив и в месте контакта с распиливаемым камнем, закреплённым на суппорте КЦП, процарапывает канавку, которая с каждым оборотом углубляется, вплоть до разделения камня на половинки. Применение в качестве рабочего инструмента свободного абразива вместо, скажем, алмазных кругов имеет некоторые неоспоримые преимущества. Прежде всего, его стоимость на порядок меньше, а это, как указано выше, имеет немаловажное значение. Кроме того, обеспечивается возможность применения отрезных дисков практически любых необходимых размеров. И это тоже не потребует больших расходов, поскольку диски (а они из кровельного железа) с лёгкостью можно изготовить самостоятельно. Но следует иметь в виду и один недостаток: производительность распиловки свободным абразивом значительно ниже, чем алмазным кругом.
 
Конструктивно КЦП состоит из двух основных узлов: рабочего блока (рис.З) и блока питания, расположенного на некотором расстоянии от первого (это сделано для повышения электробезопасности при работе). В качестве привода (рис.4) использован электродвигатель постоянного тока на 12 В от вентилятора обдува радиатора легкового автомобиля.
 
Рис. 1. Схема конструкции камнерезной циркулярной пилы
 
Рис. 1. Схема конструкции камнерезной циркулярной пилы
 
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема блока питания
 
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема блока питания
 
Рис. 3. Схема рабочего блока камнерезной циркулярной пилы (крышка откинута, суппорт поднят)
 
Рис. 3. Схема рабочего блока камнерезной циркулярной пилы (крышка откинута, суппорт поднят):
 
1 — двигатель (от вентилятора обдува радиатора автомобиля); 2 — основание; 3—шпиндель; 4—суппорт; 5 — карточная петля; 6—крышка; 7—ремень (от привода генератора «Жигулей»)
 
Рис. 4. Двигатель
 
Рис. 4. Двигатель:
 
1 — гайка М6 (2 шт.); 2 — шпилька М6х65; 3—гайка М6 клеммы; 4—клемма (болт М6); 5—специальная шайба; 6—электродвигатель; 7—хомут (оцинкованная жесть s0,8); 8—шкив; 9 — штифт (Ø2x14); 10,11—болт, гайка М3 (2 компл.); 12—планка (сталь, полоса 1,5x8, L50,2 шт.); 13 —угольник крепления двигателя к основанию ( 2 шт.)
 
Корпус двигателя подвергся небольшой доработке: были удалены два из трёх штатных элементов крепления. Электродвигатель помещается в хомут из оцинкованной жести и с помощью петли на его конце и шпильки М6 шарнирно устанавливается в угольники-кронштейны на основании. На вал двигателя навинчивается ведущий шкив и фиксируется штифтом диаметром 2 мм. На рабочий шпиндель вращение передаётся клиновым ремнем (от привода генератора автомобиля «Жигули»), Для натяжения ремня корпус двигателя через оставшийся элемент крепления подсоединяется к серьге. Рядом с двигателем на основании крепятся латунные клеммы для его подсоединения и кнопки управления в специальном кожухе. Кнопки — от старого лампового телевизора (а лучше использовать обычный тумблер типа ТВ-1-1).
 
Корпус основания (дно, опоры, передние, боковые и задние стенки) выполнен из берёзовых досок толщиной 20 мм (рис.5). Стенки соединены в шип и приклеены ко дну. Для надёжности элементы дополнительно скреплены шурупами. После сборки корпус пропитан разогретой олифой и окрашен масляной краской.
 
Далее в основание вставляется 5-литровая пластиковая бутыль из-под питьевой воды, в передней стенке по месту вырезается углубление под её горлышко. Затем бутыль разрезается вдоль на высоте стенок основания. Полученная кювета по периметру прибивается к стенкам основания мелкими гвоздями. Под горлышком кюветы к передней стенке крепится жёлоб из оцинкованной жести толщиной 0,8 мм, а сверху устанавливаются фиксаторы крышки. Верхние торцы боковых стенок закрываются отражательными полосками шириной 30 мм, вырезанными из пластиковых бутылок. Полоски закрепляются с напуском внутрь основания мелкими гвоздями. Они служат для защиты зазоров и стыков между стенками основания и кюветы от попадания охлаждающей жидкости с абразивом при работе КЦП. Кроме указанных деталей на основании монтируются серьга для крепления двигателя при натяжении ремня, центральный отражатель и опоры суппорта.
 
Рис. 5. Основание
 
Рис. 5. Основание:
 
1 —угольник крепления серьги (уголок 15x15); 2—жёлоб (оцинкованная жесть s0,8); 3—контакт (латунь, 2 шт.); 4 —серьга; 5 — переключатель (от лампового телевизора или тумблер типа ТВ-1-1); 6—фиксатор крышки (оцинкованная жесть s0,8); 7 — передняя стенка; 8 — центральный отражатель; 9—дно; 10—отражательная полоска (вырезаны из пластиковой бутылки, 2 шт.); 11—гвоздь (Ø1x10, 30 шт.); 12 — шуруп (Ø3,5x40, 12 шт.); 13—задняя опора; 14 — передняя опора; 15 — боковые стенки; 16—кювета (половина пластиковой 5-литровой бутылки); 17,20—опоры суппорта (сталь, полоса 1,5x15); 18 — задняя стенка; 19 —шуруп (Ø3x20, 4 шт.); 21 —пластина-подшипник (4 шт., устанавливаются при монтаже шпинделя); 22 — угольник крепления двигателя (дюралюминий, уголок 15x15,2 шт.); материал деталей 7,9,13,14,15,18—берёзовая доска s20; на виде сверху отражательные полоски 10 условно не показаны
 
Рис. 6. Серьга
 
Рис. 6. Серьга:
 
1—ось (болт, гайка М4, шайба); 2—держатель (сталь, лист s1,5); 3—дуга (проволока Ø3)
 
Рис. 7. Отражатель
 
Рис. 7. Отражатель:
 
1 —кронштейн (жесть s0,8); 2—заклёпка (Ø2x4,2 шт.); 3 — козырёк (жесть s0,8)
 
Рис. 8. Шпиндель
 
Рис. 8. Шпиндель:
 
1 —основание; 2 — вал (сталь 45, круг 10, L195); 3—жаровая смазка; 4—пружина сжатия (проволока ОВС s0,8); 5—втулка (дюралюминий, круг 38); 6 —крепление отрезного диска (гайка М20); 7—отрезной диск (жесть s0,8); 8 — прижимная шайба (текстолит s6); 9—стопор втулки (винт М5); 10—шайба (сталь, лист s1,5,3 шт.); 11 —стопор шкива (винтМ4); 12—шкив (дюралюминий, круг 120 или лист s12); 13 — шуруп (2x10, 16 шт.); 14—пластина-подшипник (сталь, лист s1,5, 4 шт.); 15—отражательная полоска
 
После этого приступаем к сборке и установке рабочего шпинделя (рис.8). Прежде всего определяем положение вала. Для этого закрепляем двигатель на серьге, как показано на рисунке 3, на ведущий и ведомый шкивы надеваем ремень и натягиваем его, смещая ведомый шкив в направлении задней стенки основания. Зафиксировав шкив, через отверстие в его ступице размечаем на боковой стенке основания центр отверстия под вал шпинделя. Переносим раз-метку на противоположную стенку и засверливаем в боковых стенках отверстия диаметром 11 — 12 мм. Затем закрепляем на конце вала ведомый шкив, надеваем на вал одну пластину — подшипник, пропускаем его через правую стенку основания, надеваем ещё две, пропускаем через левую стенку. На свободный конец вала надеваем последнюю, четвёртую пластину и последовательно закрепляем все их, обеспечивая лёгкое натяжение приводного ремня и свободное вращение вала. Далее вынимаем вал из основания, заполняем отверстия в боковых стенках консистентной смазкой типа ЦИАТИМ-201 и, возвращая вал на место, последовательно нанизываем на него шайбы, втулку с закреплённым на ней отрезным диском и пружину. В заключение втулку фиксируем на валу стопорным винтом.
 
Суппорт (рис.3,9) служит для фиксации разрезаемого камня и осуществления его подачи к отрезному кругу. Камень зажимается между пластиной и двумя планками, сделанными из листового гетинакса толщиной 6 мм. В пластине между планками пропилен паз для выхода отрезного круга, а у торца просверлено 2-мм отверстие, которое служит для закрепления нити и подвешивания груза при необходимости увеличить прижим заготовки к инструменту. Нить проходит через горловину кюветы и далее по жёлобу. Установка суппорта не сложная и понятна из представленных рисунков. Главная задача при этом — с помощью стопорного винта М5 зафиксировать пластину так, чтобы отрезной круг находился по оси щели.
 
Крышка (рис. 10) состоит из деревянной П-образной рамки, собранной из берёзовых брусочков, замыкающей скобы из 3-мм проволоки и корпуса (половинки пластиковой 5-литровой бутыли — остатка от кюветы). К основанию крышка крепится небольшой карточной петлёй.
 
Работа на КЦП осуществляется следующим образом. Сначала в кювету основания заливается охлаждающая жидкость — смесь воды с моторным маслом в соотношении примерно 15:1.
 
Рис. 9. Суппорт
 
Рис. 9. Суппорт:
 
1 —скоба (сталь, полоса 1,5x12); 2—ось (сталь, пруток Ø8); 3 — гайка М6; 4 — крепление планки (винт М4х40,4 шт.); 5 — планка (текстолит, гетинакс, s6, 2 шт.); 6 — крепление скобы (винт М4х10, 2 шт.); 7—пластина (текстолит, гетинакс s6); 8—стопор (винт М5); 9—внутренняя скоба (сталь, полоса 1,5x12)
 
Рис. 10. Крышка
 
Рис. 10. Крышка:
 
1—скоба (проволока Ø3); 2 — боковина (берёза, брусок 10x20, L210, 2 шт.); 3 — угольник (жесть 0,8, 2 шт.); 4—поперечина (берёза, брусок 20x20, L160); 5—корпус (половина пластиковой 5-л бутыли)
 
Количество охлаждающей жидкости должно быть таковым, чтобы отрезной диск погружался в неё на 8 — 10 мм. Далее в кювету около отрезного диска со стороны жёлоба высыпается порошок абразива в количестве 30 — 40 г. Порошок можно получить из отслужившего заточного круга из карбида кремния (зелёного цвета). После закрепления заготовки на суппорте он опускается на отрезной диск, крышка КЦП закрывается — и включается электродвигатель. После 1 — 2 минут должен появиться характерный «шелест», который означает, что на отрезной круг поступает абразив и начинается процесс распиловки камня. В первые минуты, когда сопротивление вращению инструмента небольшое, на блоке питания переключателем устанавливается напряжение порядка 6 — 8 В. Это позволяет уменьшить обороты двигателя и снизить сбрасывание абразива с отрезного круга. По мере увеличения пролила подаваемое на двигатель напряжение следует постепенно повышать.
 
Как видно из рисунков 3 и 5, опоры основания имеют разную высоту: передняя (у жёлоба) — 20 мм, задняя — 50 мм. Это сделано для того, чтобы абразивный порошок, сбрасываемый к задней стенке, «стекал» обратно к отрезному диску. В случае необходимости КЦП можно жёстко закрепить струбциной на рабочем столе — для этого дно основания сделано на 12 мм шире боковых стенок.
 
После окончания работы охлаждающая жидкость сливается через жёлоб, абразив из кюветы удаляется (для дальнейшего использования), кювета промывается тёплой водой и сушится.
 
Блок питания (принципиальная электросхема показана на рис.2) имеет стандартное устройство. В качестве трансформатора использован доработанный ТС-180 (от старого лампового телевизора). Вторичные обмотки на его катушках заменены на новые, намотанные медным изолированным проводом сечением 2,5 мм2 (см. таблицу).
 
Переключатель SA1 — типа ПГК-1-11; сигнальная лампа HL1 — на 12 В, 90 мА; конденсатор С1 — типа БМТ-2, С2 — К50-6; тумблер включения — типа ТП1-2. Диоды VD1 — VD4 (D242) установлены на алюминиевой пластине толщиной 5 мм размерами 80x100 мм и изолированы от неё слюдяными шайбами. Монтаж выполнен проводом БПВЛ сечением 1,5 мм2. Блок питания накрыт кожухом (из кровельного железа) размерами 190x140x120 мм.
 
В случае затруднений в изготовлении блока питания КЦП можно питать от любого источника постоянного тока напряжением 12 В, например от автомобильной аккумуляторной батареи или зарядного устройства к ней.
 
Число витков и напряжения во вторичных обмотках
 
Число витков и напряжения во вторичных обмотках
 
 
Технические данные КЦП
 
Скорость вращения пильного диска, об/мин....................................................................600 - 800
Скорость распиловки, мм/мин.....................................................................................................до 1
Максимальная толщина камня, мм................................................................................................25
Напряжение питания (бытовая сеть), В......................................................................................220
Потребляемая мощность, Вт........................................................................................................120
 
Л. СТЕПАНОВ, г. Истра




Рекомендуем почитать
  • ЭЛЛИПСОГРАФ
    ЭЛЛИПСОГРАФЭЛЛИПСОГРАФ — так называется этот несложный прибор. С его помощью можно нарисовать эллипс с любым соотношением полуосей. Для этого достаточно установить в соответствующие отверстия на линейке направляющие штыри, совместить центр эллипсографа с центром будущего эллипса и повернуть линейку на 360°. Детали прибора можно сделать из листовою дюралюминия, направляющие с штыри — из стали.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.