Струбцину для зажима камней желательно снабдить подвижным устройством, позволяющим передвигать камень в поперечном направлении. Это позволит отпиливать плоско-параллельные плитки. Подходит так называемый «ласточкин хвост», применяемый в суппортах токарных станков. Снабдив его миллиметровыми делениями, можно отпиливать пластины строго одинаковой толщины.
Второй тип отрезного станка — маятниковая пила — показан на схеме рис. 13.
Рис. 13.Схема маятниковой пилы:
1 —двигатель; 2 — клиновый ремень; 3 — подшипник (2 шт.); 4 — коромысло; 5 — кожух; 6 — винт; 7 — кронштейн; 8 — сопло; 9 — круг отрезной; 10 — струбцина; 11 — «ласточкин хвост»; 12 — ось коромысла; 13 — вал шпинделя; 14 — крепление кожуха; 15 — ручка; 16 — корпус шпинделя; 17 — шкив; 18 — камень; 19 — амортизатор; 20 — винт; 21 — основание; 22 — стойка; 23 — шкив двигателя
Коромысло 4 поворачивается в вертикальной плоскости на оси 12. На его концах установлены двигатель 1 и шпиндель 16. Шкивы 23, 17 и клиноремень 2 вращают вал шпинделя 13. Отрезной круг 9 закрепляют на вале шпинделя гайкой с левой резьбой. Вода подается через сопло 8. Камень зажимают в струбцине 10 винтом 6. Струбцину можно передвигать в скользящем соединении типа «ласточкин хвост» на основании 11 и зажимать в нужном положении винтом 20. В этом простом устройстве важно отсутствие люфтов в оси качания, строгое совпадение плоскости отрезного крута с плоскостью поворота коромысла. Двигатель должен перевешивать шпиндель. Это нужно для предотвращения случайного удара кругом об основание или камень. При недостаточной массе двигателя на это плечо следует подвесить дополнительный груз.
На рис. 14 — самодельная маятниковая пила с алмазным отрезным кругом. Двигатель — асинхронный с конденсаторным пуском от стиральной машины. Коромысло сделано раздвижным для возможности регулировки натяжения приводного ремня.
Рис. 14.Самодельный отрезной станок (маятниковая пила):
1 — двигатель, 2 — ось коромысла; 3 — коромысло; 4 — ремень клиновый; 5 — кожух защитный; 6 — шланг подачи воды; 7 — ручка; 8 — сопло; 9 — алмазный отрезной круг; 10 — разрезаемый камень; 11 — тиски; 12 — устройство поперечной подачи; 13 — конденсатор фазосдвигающий; 14 — корпус подшипника
Начало пиления (запил) надо делать очень осторожно, лишь слегка касаясь кругом поверхности камня. Особенно это важно, когда поверхность камня не перпендикулярна плоскости круга. При сильном нажиме может начаться «утягивание» распила в сторону наклона поверхности камня. Это приведет к изгибанию круга, — заклиниванию и поломке. Только тогда, когда щель распила будет иметь достаточную глубину, можно увеличить давление на круг.
Алмазный круг в процессе работы «засаливается» и начинает плохо пилить. Поэтому его надо периодически затачивать. Это очень простая операция: распилив кусочек абразивного бруска, сразу увидим, что пиление камня улучшилось. При пилении абразива стачивается медная связка алмазоносного слоя и высвобождаются зерна алмаза.
Недостаток маятниковой пилы — невозможность использования металлических дисков, так как затруднительно осуществить подачу абразивной суспензии в зону распила. Но если решить эту проблему, маятниковая пила будет более универсальным станком, позволяющим выполнять очень многие, помимо каменных, работы: пиление волокнисто-абразивными кругами металлов, заточка фасонными абразивными кругами деревообрабатывающих пил, фрез, токарных резцов, сверл и т. д. При этом потребуются, конечно, соответствующие установочные приспособления. Эта тема выходит за рамки статьи.
Автоматическая подача делается очень просто: на ручку 15 (рис. 13) подвешивают подобранный по массе груз, и… все.
Универсальный обдирочно-полировальный станок можно приспособить для распиловки, установив алмазный или металлический диск с соответствующими добавлениями. Работать будет менее удобно, но можно.
О водоснабжении. В городской квартире этот вопрос решается просто ставим станок в ванную, соединяем сопло с водоразборным краном и начинаем работу. Только вот вопрос: будут ли в восторге от пронзительного визга алмазной пилы домочадцы и соседи? Почему-то чаще всего вкусы расходятся кардинально — то, что приносит радостное упоение одержимому конструктору-самодельщику, отчего-то приводит в тихое бешенство окружающих! Не понимают…
Поэтому творческую деятельность лучше организовать вне жилья. Чаще всего водопровод и канализация в таких местах отсутствуют. Но и в этом случае можно найти решение. Установим бак с водой повыше, снабдим шлангом с краном — можно работать. Вполне понятно, что станок первого типа предпочтительнее — не надо проточной воды.
Шлифовально-полировальный станок с горизонтальной планшайбой
Для тонкой шлифовки и полировки плоских поверхностей камня очень удобен станок с горизонтально расположенной планшайбой (рис. 15). На вылет вала вертикально установленного двигателя от стиральной машины насаживаем чугунную планшайбу.
Рис. 15.Полировальный станок с горизонтальной планшайбой:
1 — электродвигатель; 2 — кожух защитный; 3 — чугунная планшайба с привинченным поверх нее деревянным полировальником
Кожух вокруг нее не дает излишкам абразива или пасты разлетаться во все стороны. Шлифовать можно непосредственно на чугунной плоскости, передвигая камень по всей поверхности, чтобы не сделать кольцевых выработок. Периодически поверхность проверяем лекальной линейкой и, при необходимости, шлифуем абразивным бруском с водой.
Для полировки поверх планшайбы привинчиваем один из деревянных полировальников. Их надо иметь несколько, используя каждый только с одной и той же пастой. Хранить полировальники надо в закрытом виде, например в пакетах из пленки, предохраняя от прилипания пыли и случайных песчинок.
Надрезный станок
Изготовление таких изделий, как брелоки, серьги, кулоны, требует соединительных элементов — колечек. Один из способов соединения камня с колечком — вклеивание его в тонкий распил камня. На рис. 16 показан миниатюрный станок.
Рис. 16.Надрезной станок:
1 — двигатель: 2 — патрон; 3 — кожух защитный; 4 — диск латунный; 5 — емкость для абразивной суспензии
Это такой же распиловочный станок, инструментом в котором служит латунный диск толщиной 0,2–0,3 мм, диаметром 40–50 мм. Из подходящего листа вырезают диск, насаживают на оправку и зажимают двумя гайками. Зажав конец оправки в патрон, включаем двигатель и напильником обтачиваем диск, чтобы не было радиальных биений. Мелкий абразивный порошок насыпаем в емкость под диском и заливаем водой. Мощность двигателя 10–20 ватт вполне достаточна. Чем выше обороты — тем лучше. Надрезают камень обычно в вершинке на глубину 1–1,5 мм. Этого вполне хватит для надежной вклейки колечка.
Время надрезки невелико — одна — две минуты. Поэтому камешек удерживают пальцами руки.
Сверлильный станок
Сверление твердого камня — операция трудоемкая. По мере возможности лучше избегать ее. Тем не менее иногда не обойтись без этой операции. Миниатюрный сверлильный станок (рис. 17) не помешает в парке «малой механизации» камнеобработчика. Лучший инструмент для сверления камня — трубчатые сверла с алмазоносной коронкой. В литературе можно найти рекомендации по сверлению металлическими трубками при помощи абразивного порошка.
Рис. 17.Миниатюрный сверлильный станок
Предлагают для очень тонких отверстий применить иглы для шприцев. Скажу откровенно — пробовал, но удовлетворительных результатов не добился. Поэтому обзавелся несколькими алмазными сверлами разного диаметра. Разумеется, сверлить камень надо обязательно с водой.
Итак, мы набрали камней, обзавелись простыми станочками, приспособлениями, инструментами и материалами. Можно попробовать свои силы в искусстве камнеобработки. Ожерелья, бусы, кулоны, серьги, брелоки — эти ювелирные изделия вполне доступны для изготовления на нашем простом оборудовании. Полированные срезы агатов, яшм, кремней и многих других камней могут украсить любой интерьер. Вставки в кольца, перстни — кабошоны — тоже прекрасный объект нашего творчества. В дальнейшем сама практика покажет, в каком направлении развивать свое мастерство. Ниже рассмотрим приемы и технологические особенности работы над конкретными изделиями.
Бусы и ожерелья
Камешки для бус и ожерелий можно приготовить несколькими технологическими способами. (Я не оговорился, употребив термин «приготовить», а не «изготовить». Изготовляет камни природа.) Первый — самый простой и наименее трудоемкий. Наберем побольше окатанной гальки размером от 6–8 мм до 25 мм. Торопиться при сборе не надо, тщательный осмотр и отбор исходного материала облегчат последующую работу. Чуть заметные трещинки еще допустимы. Камни же с грубыми трещинами и глубокими раковинами лучше не брать. Надо учитывать, что все дефекты на полированной поверхности будут видны гораздо ярче, чем на необработанном камне.
Отобранные камешки загрузим в галтовочный барабан или бункер вибратора, добавим три — четыре столовые ложки абразивного порошка и все смочим водой. Камни должны быть примерно одинаковой твердости. Закрыв барабан, включим двигатель, установим оптимальный режим обработки и… наберемся терпения. Периодически проверяем результат обработки.
Для этого вынимаем несколько камешков, промываем водой и высушиваем. Если по какой-то причине вода испаряется, то ее добавляем.