10 советов по выбору станка для резки камня

Идея создания собственных камнеобрабатывающих мощностей рано или поздно приходит в голову всем, кто так или иначе связан с торговлей изделиями из камня. Ниже мы коснемся лишь некоторых аспектов, связанных с организацией камнеобрабатывающего цеха. Надеемся, что это будет небезынтересно как человеку, новому в камнеобработке, так и тому, кто задумался о расширении бизнеса. К сожалению, в этой статье мы сможем подробно остановится только на одном виде оборудования, без которого не может обойтись ни один серьёзный камнеобработчик, а именно дисковой пиле для распила слэбов или толстомеров.

Конечно, в первую очередь встаёт вопрос об экономической целесообразности всего этого мероприятия. И возникает сразу несколько вопросов, на которые ответить можете только вы, так как они зависят от ваших возможностей и желания.

Глубина обработки. Вам необходимо определиться, с каким сырьем вам предстоит работать. Если вы не владелец месторождения, то в самом полном варианте вы можете начинать с пассировки блоков и заканчивать готовыми изделиями. Будь то сложные витые балясины или архитектурные формы, столешницы, подоконники или памятники с цветниками, поделки размером со спичечный коробок или метровые барельефы. Как правило, полный цикл включает в себя пассировку блоков на нужную скобу (заготовки необходимой толщины), придание слэбам или толстомеру нужной геометрической формы и дальнейшая специальная обработка изделия.

Есть два варианта распила, принципиально отличающихся друг от друга: использование технологии резки диском большого диаметра или технология канатной резки. Наш опыт показывает, что последняя вытесняет первую по всем фронтам.

В любом случае камнеобрабатывающий цех, снабжаемый слэбами или толстомерами, должен быть оборудован станком для раскроя заготовки в размер. На выборе этого вида оборудования я остановлюсь подробнее. Как правило для этого используется дисковая пила. На ней и остановимся.

На что нужно обратить внимание при выборе станка для резки камня

1. Диаметр режущего диска
2. Производительность
3. Допуск по точности распила
4. Уровень автоматизации
5. Максимальный габаритный размер заготовки
6. Универсальность
7. Габариты станка
8. Ресурс
9. Энергопотребление
10. Удобство

Диаметр режущего диска станка для резки камня

Тут все более менее понятно. Полезная глубина пропила - эта основная характеристика любого станка для резки камня, которая чётко прописана производителем в техническом паспорте, или рассчитывается, как разность между радиусом режущего диска и радиусом фланца крепления диска. Сразу оговоримся, что допустимые диаметры диска для конкретного станка рассчитываются производителем оборудования и, в общем случае, не могут отличаться от расчётных как в большую, так и в меньшую сторону. Это связано с установленной мощностью главного двигателя, диаметром защитного кожуха, угловой скоростью вращения дисков разных диаметров для выхода на оптимальные режимы работы, а также с вибрационной нагруженностью оборудования, прочностными характеристиками основных несущих компонентов и т. д.

Выбирая дисковую пилу по камню, нужно в первую очередь определиться с тем, в какой пропорции по толщинам распиливаемых заготовок вы будете её использовать. Нет смысла ставить пилу с диаметром диска 2000 мм, если вы будете в основном распиливать слэбы до 30 мм. Это дополнительные издержки на электроэнергию, потеря точности, производительности и высокая цена оборудования.

Итак, если в вашем производственном процессе явно преобладает определённая толщина заготовок, то целесообразно покупать пилу с диаметром диска, позволяющим с некоторым запасом резать именно такую толщину. Универсальность пилы с большим диаметром диска не перевешивает негативные стороны, неизбежно возникающие при этом.

Если какого-то преобладания нет (что случается редко), то можно ориентироваться на максимальную встречающуюся толщину.

Производительность оборудования для резки камня

Производительность пилы мостовой конструкции обусловлена такими факторами, как:

• скорость перемещения моста и каретки в рабочем режиме
• скорость поворота и фиксации стола
• мощность главного электродвигателя
• удобство погрузки заготовки в машину и разгрузки готовых изделий (наличие подъёмного стола, открытое пространство над рабочим столом и прочее)
• удобство позиционирования заготовки (наличие линейного лазера, упоров)
• удобство интерфейса пульта управления (русифицированный интерфейс, алгоритм ввода данных, прочее)
• наработка на отказ (на останов по серьёзной поломке можно потратить времени больше, чем было сэкономлено на протяжении месяца отлаженной работы)
• точность работы. Брак от неточного реза и время на последующую переделку изделия могут перечеркнуть самые хорошие показатели по скорости работы машины.

Некоторые из перечисленных параметров поддаются точной оценке и могут быть получены от поставщика оборудования, некоторые могут быть найдены в статистике работы пил у ваших коллег, а некоторые определяются субъективно. При выборе оборудования по возможности нужно получить и сравнить эти параметры от разных поставщиков. Конечно, важным фактором, влияющим на производительность единицы оборудования, является пресловутый человеческий фактор, и в разделе уровня автоматизации мы вернёмся к этому вопросу.

Допуски по точности распила

Повлиять на точность распила может целый комплекс взаимосвязанных факторов. Перечислять их все по отдельности смысла нет. Как правило, заявленный производителем допуск соответствует действительности и является достоверной характеристикой нового станка для резки, смонтированного по правилам и с соблюдением рекомендаций изготовителя. Основной точностной характеристикой является величина отклонения на длину реза (обычно мм/м). Этот параметр нетрудно проверить в ходе испытания оборудования перед подписанием акта приёма - передачи.

Принципиальным является вопрос стабильности заявленной точности. Понятно, что с течением времени точность будет снижаться. И тут каждый сам должен решить, что ему по душе: частая замена недорогих прямозубых реечных передач из-за накопления угловой ошибки или более дорогая и, соответственно, менее частая, замена косозубых или шарико-винтовых передач, связанная с абсолютным или несимметричным износом пары винт-червяк. Таким образом, точность зависит от типа используемых направляющих и подшипников, типа обратной связи (обусловлена применяемыми датчиками и приемными устройствами), приводными механизмами и пр.

Выбор необходимой точности оборудования зависит от требований по точности конечных изделий. Переплачивать за более высокую точность смысла не имеет так как в дальнейшем «обслуживание» завышенной точности так же будет требовать дополнительных вложений в дорогостоящие запасные части.

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. Присутствие 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 программными 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.

Универсальность станка для резки камня

 В разделе выбора диаметра режущего диска уже отмечалось, что экономически не целесообразно покупать пилу с диском большого диаметра для «всех случаев жизни». И всё же есть критерий универсальности о котором нужно знать.

Это возможность использования диска меньшего диаметра. Например, такая необходимость может возникнуть если вы в основном пилите толстомер диском диаметром 600-900 мм и вам удалось получить заказ не требующий такого глубокого пропила. Тогда исходя из стоимости инструмента и количества отходов целесообразнее пилить диском меньшего диаметра.

Так же у вас может возникнуть необходимость распила различных по своим свойствам видов камня: мрамора и гранита. Для этого оборудование для резки камня должна реализовывать различные режимы реза.

Для их настройки вам необходимо:

отрегулировать линейную скорость режущей кромки которая зависит от угловой скорости шпинделя и диаметра диска. Определяется по формуле:

V (линейная скорость) = ώ х R, где

w = 2 х Пi/ T

w - угловая скорость, рад/с; 

R - радиус окружности, по которой вращается тело(в нашем случае радиус диска)

T - время за которое совершается один оборот,(обороты двигателя) с; 

V - линейная скорость, м/с;

Таким образом Вам необходимо иметь возможность регулировать скорость вращения оси главного двигателя. Такую возможность даёт инвертер главного двигателя. С его наличием или отсутствием вам и надо будет определиться.

 Аналогично, вам необходимо иметь возможность регулировки скорости перемещения моста и каретки, что так же определяется наличием или отсутствием инверторов сервисных двигателей.

Условно к универсальности можно отнести наличие системы вырезания профиля по шаблону с оптическим считыванием, возможность наклона режущей кромки под углом к обрабатываемой поверхности что даёт возможность производить некоторые дополнительные виды обработки диском и в случае наклона шпинделя под 90 градусов возможность использования помимо диска других видов инструмента. Но это уже совсем другая история и мы вернёмся к ней позднее.

Если наличие инверторов главного и сервисных электродвигателей является по нашему мнению обязательным параметром исходя из современных запросов по настройкам режимов работы алмазного инструмента, то наклон головы, наличие системы реза по шаблону и прочее зависит целиком от вашего желания.

Габаритные размерами оборудования для резки камня

При выборе оборудования вам необходимо иметь чёткое представление о том, какие габаритные размеры цехового пространства оно потребует. Это внешние размеры установленного станка, которые напрямую зависят от размера рабочего стола, а следовательно, и максимальных размеров обрабатываемой заготовки. Буферная зона вокруг оборудования необходима для безопасности персонала во время работы и технического обслуживания, возможности безопасной загрузки и выгрузки заготовки, а также монтажа самого оборудования и запасных частей (наличие подъезда для погрузчика, зона работы кран-балки).

Так же необходимо учесть, что новой единице оборудования для резки камня потребуется в дополнительные мощности по подаче и очистке оборотной воды, что требует места в цеховом пространстве и возможно дополнительной техники по водоочистке.

Конструкционной особенностью пилы по камню является рама (моноблок или на несущих стенах). Преимуществами моноблока являются простота и скорость монтажа и меньшие габаритные размеры. Преимуществом конструкции на стенах является меньшая цена комплекта оборудования, возможность заказа комплекта точно в необходимый вам размер как по оси Х( ход каретки ) так и по оси Y (ход моста) и лучшая виброзащищённость и жесткость конструкции, что в конечном счете влияет на точность и наработку на отказ.

Подъёмный стол, поворотный стол, автоматический поворот и наклон головы тоже могут являться преимуществами пилы, но обоснованность применения той или иной технологии должна определяться индивидуально в соответствии с условиями эксплуатации и целями использования. Заказ всех возможных опций не выглядит однозначно обоснованным как с экономической точки зрения, так и с точки зрения надёжности и удобства в процессе эксплуатации.