Kamieniarz_711[04]_Z2.02

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Wacław Chrząszczewski

Obróbka mechaniczna kamienia
711[04].Z2.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

dr inż. Władysława Maria Francuz

mgr inż. Anna Kusina

Opracowanie redakcyjne:

mgr Halina Zwolska

Konsultacja:

dr inż. Janusz Figurski

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 711[04].Z2.02
Obróbka mechaniczna kamienia zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
711[04] kamieniarz.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Mechaniczna obróbka kamienia
       4.1.1. Materiał nauczania
       4.1.2. Pytania sprawdzające
       4.1.3. Ćwiczenia
       4.1.4. Sprawdzian postępów

7
7

12
13
13

4.2. Obróbka trakowa – traki wahadłowe

       4.2.1. Materiał nauczania
       4.2.2. Pytania sprawdzające
       4.2.3. Ćwiczenia
       4.2.4. Sprawdzian postępów

14
14
19
20
21

4.3. Traki diamentowe (prostoliniowe)

       4.3.1. Materiał nauczania
       4.3.2. Pytania sprawdzające
       4.3.3. Ćwiczenia
       4.3.4. Sprawdzian postępów

22
22
27
28
29

4.4. Piły wielkotarczowe
       4.4.1. Materiał nauczania
       4.4.2. Pytania sprawdzające
       4.4.3. Ćwiczenia
       4.4.4. Sprawdzian postępów

31
31
36
36
37

4.5. Traki cięgnowe: linowe i łańcuchowe
       4.5.1. Materiał nauczania
       4.5.2. Pytania sprawdzające
       4.5.3. Ćwiczenia
       4.5.4. Sprawdzian postępów

38
38
43
44
44

4.6. Obróbka wymiarowo-kształtowa
       4.6.1. Materiał nauczania
       4.6.2. Pytania sprawdzające
       4.6.3. Ćwiczenia
       4.6.4. Sprawdzian postępów

45
45
52
52
53

4.7. Specjalne rodzaje obróbki kamienia (toczenie, struganie, wiercenie)
       4.7.1. Materiał nauczania
       4.7.2. Pytania sprawdzające
       4.7.3. Ćwiczenia
       4.7.4. Sprawdzian postępów

54
54
60
60
62

4.8. Obróbka fakturalna (szlifowanie, polerowanie i inne)
       4.8.1. Materiał nauczania
       4.8.2. Pytania sprawdzające
       4.8.3. Ćwiczenia
       4.8.4. Sprawdzian postępów

63
63
73
73
74

4.9. Kalkulacja kosztów i kosztorysowanie
4.9.1. Materiał nauczania
4.9.2. Pytania sprawdzające

75
75
78

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Niniejszy poradnik opracowany dla jednostki modułowej „Obróbka mechaniczna

kamienia” będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i umiejętności związanych
z mechaniczną obróbką kamienia.

Poznasz konstrukcje i sposób działania najnowszych obrabiarek do kamienia, od

najprostszych,  do  sterowanych  komputerowo,  z  którymi  możesz  zetknąć  się  w  zakładach
obróbki  kamienia.  Zawarte  w    materiałach  pytania  kontrolne  oraz  testy  umożliwią
samodzielne  sprawdzenie,  czy  opanowałeś  treść  i  wykonałeś  poprawnie  ćwiczenia
praktyczne.  W  przypadku  trudności  nauczyciel/instruktor  udzieli  Ci  pomocy,  a  następnie
ostatecznie oceni nabyte wiadomości i umiejętności.

Każda z jednostek modułowych określa konkretne umiejętności niezbędne do wykonania

określonych zadań, które po ukończeniu nauki będziesz musiał wykonywać samodzielnie.
Umiejętności te powinien opanować i zaliczyć każdy uczestnik szkolenia.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne, czyli wykaz umiejętności, jakimi powinieneś dysponować przed
przystąpieniem do nauki w tej jednostce modułowej,

–

wykaz umiejętności praktycznych, które musisz opanować w tej jednostce modułowej,

–

materiał nauczania – to znaczy wiadomości teoretyczne o wykonywaniu podstawowych
robót związanych z obróbką mechaniczną kamienia, czyli co powinieneś wiedzieć, aby
wykonać ćwiczenia,

–

pytania sprawdzające, które pomogą Ci samodzielnie sprawdzić czy opanowałeś materiał
w sposób umożliwiający wykonanie ćwiczeń,

–

ćwiczenia, które musisz wykonać aby praktycznie sprawdzić Twoją wiedzę oraz
sprawność w wykonywaniu prac ręcznych,

–

sprawdzian postępów, czyli zestawy pytań, na podstawie których sam możesz sprawdzić,
czy  samodzielnie  jesteś  w  stanie  poradzić  sobie  z  problemami,  jakie  rozwiązywałeś
wcześniej.  Wstawiając  w    odpowiednie  kratki  pytań  TAK  lub  NIE  sam  możesz  ocenić
swoją  wiedzę.  Gdy  wpiszesz    NIE,  możesz  samodzielnie  wrócić  do  tematu  i/lub
ponownie wykonać ćwiczenie praktyczne.

–

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw pytań testowych, który pozwoli Ci na
sprawdzenie, czy opanowałeś materiał nauczania w stopniu umożliwiającym zaliczenie
całej jednostki modułowej,

–

wykaz literatury, czyli poradniki, podręczniki oraz wydawnictwa branżowe, w których
znajdziesz bieżące informacje o nowościach w branży kamieniarskiej.
Przy omawianiu poszczególnych obrabiarek i narzędzi do obróbki kamienia – szczególna

uwaga będzie zwrócona na zagrożenia występujące przy ich obsłudze – nie tylko podczas
zajęć praktycznych w szkole.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami i nazwami z zakresu budownictwa,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu robót murarsko-tynkarskich
i ślusarsko-kowalskich,

–

rozpoznawać podstawowe materiały budowlane,

–

rozróżniać i rozpoznać skały magmowe, osadowe i przeobrażone,

–

rozpoznać i określić cechy techniczne i użytkowe skał,

–

rozpoznawać wady bloków i półfabrykatów kamiennych,

–

odczytywać rysunki techniczne,

–

dobierać sprzęt i przetransportować materiały kamienne na niewielkie odległości,

–

dobierać warunki składowania elementów kamiennych na stanowisku pracy,

–

poszukiwać informacji w dostępnej literaturze, wydawnictwach i informatorach
branżowych, a zwłaszcza w Internecie.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

odczytać dokumentację techniczną (rysunki warsztatowe) w zakresie niezbędnym do

wykonania mechanicznej obróbki kamienia,

–

odczytać i posłużyć się instrukcjami obsługi maszyn i urządzeń stosowanych przy
obróbce kamienia naturalnego i sztucznego,

–

posłużyć się sprzętem pomiarowym w celu dokonania pomiarów,

–

zorganizować i eksploatować stanowisko obróbki mechanicznej kamienia,

–

przygotować surowiec kamienny do obróbki mechanicznej,

–

przetrzeć blok kamienny z płyty,

–

zabezpieczyć blok skalny przed samoczynnym rozsypaniem się podczas przecierania,

–

przenieść linie obróbkowe na kamień,

–

zamocować płytę do stołu roboczego obrabiarki przed obróbką,

–

przeciąć wzdłuż linii prostej płyty kamienne o różnym stopniu twardości na elementy
budowlane za pomocą piły tarczowej,

–

przeciąć płyty kamienne w celu otrzymania profilu krzywoliniowego,

–

wykonać frezowanie elementu z kamienia na wymaganą głębokość,

–

wykonać szlifowanie licowych i bocznych powierzchni elementów z kamienia o różnej
twardości, za pomocą szlifierki przegubowej i środków szlifierskich,

–

wykonać szlifowanie licowych i bocznych powierzchni elementów lastrykowych,

–

wygładzić oraz wykonać polerowanie wyszlifowanej powierzchni za pomocą różnych
środków polerskich,

–

nawiercić otwory w kamieniu,

–

sporządzić rozliczenie materiałowe wykonanej pracy,

–

obliczyć wynagrodzenie za pracę,

–

posłużyć się sprzętem ochrony osobistej przy wykonywaniu pracy w celu zabezpieczenia
się przed niekorzystnymi czynnikami towarzyszącymi mechanicznej obróbce kamienia
(pył, hałas),

–

wykonać pracę z zachowaniem zasad bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.Mechaniczna obróbka kamienia

4.1.1.Materiał nauczania

Obróbka kamienia polega na dzieleniu bloków kamiennych na elementy płytowe,

nadawaniu im wymaganych kształtów i wymiarów, a następnie nadanie ich powierzchni
wymaganej faktury czyli stanu powierzchni.

Rys. 1. Schemat technologii obróbki trakowej [2]

Obróbka trakowa

Wydobyty w kamieniołomie blok kamienia, o kształcie zbliżonym do prostopadłościanu,

o długości L ,szerokości B i wysokości H dzielony jest na płaskie elementy (rys.1).
Stosowane są dwie podstawowe metody dzielenia bloków:

•

technologia dużej płyty - bloki piłowane są na płyty o wysokości bloku H długości L

i grubości G: w efekcie otrzymuje się zestaw płyt surowych o wymiarach H x L,

•

technologia paskowa – z bloku wycinane są cienkie paski o grubości G (od 1 cm)

długości bloku L i wymaganej szerokości W (do 60 cm).

Obróbka wymiarowo-kształtowa

Otrzymane z traka duże płyty lub paski są obcinane lub rozcinane na mniejsze elementy

zgodnie z rysunkami wykonanymi najczęściej przez architekta projektującego obiekt. Drogą
rozcinania i nacinania płyt można również wykonać elementy przestrzenne o złożonych
kształtach.

Rys. 2. Rozcinanie wzdłużne i poprzeczne dużej płyty za pomocą diamentowej tarczy tnącej [2]

BLOK

PŁYTA

PASEK

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Najczęściej stosowane są płyty o kształcie prostokątnym lub kwadratowym, możliwym

jest również rozcinanie pod innymi kątami (w płaszczyźnie licowej płyty) i uzyskiwanie płyt
o obrysie trójkątnym, rombowym, wielobocznym. Cięcia mogą być wykonywane prostopadle
lub skośnie względem powierzchni licowej (patrz rys.3).

Rys. 3.Rozcinanie płyty prostopadłe i skośnie względem płaszczyzny licowej [2]

Współczesne obrabiarki do kamienia umożliwiają wykonywanie elementów płytowych o

krzywoliniowym obrysie w płaszczyźnie licowej (patrz rys.4).

Rys. 4.Przykłady elementów płytowych o krzywoliniowym kształcie w płaszczyźnie licowej [2]

Przedstawione na rys.4 elementy na styku powierzchni licowych z otworami tworzą

ostre  krawędzie,  niebezpieczne  dla  użytkowników.  Usuwając  tą  niedogodność  krawędziom
tym  nadaje  się  często  kształt  stanowiący  ozdobne  wykończenie  elementu.  Czynność  ta  nosi
nazwę profilowania.

Pokrywa umywalki z owalnym i profilowanym otworem oraz profilowanym obrysem

przedstawiona jest na rys. 5.

Rys. 5. Element płytowy z owalnym i profilowanym otworem

[ ]

Obróbka fakturalna

Po nadaniu elementowi wymaganych wymiarów i kształtu następuje ostateczne jego

wykończenie przez nadanie powierzchniom odpowiedniego stanu i wyglądu.

powierzchnia

licowa

powierzchnia

boczna

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Każdy rodzaj kamienia posiada określone własności użytkowe lub estetyczne, które
wydobywa się właśnie przez nadanie odpowiedniej faktury. Niekiedy faktura uzyskiwana jest
już w trakcie obróbki trakowej: faktura piłowana - uzyskiwana podczas piłowania na trakach
piłowych lub faktura przecinana przy rozcinaniu bloków tarczami diamentowymi.

Materiały, których piękno struktury wewnętrznej ujawnia się po obróbce gładkościowej

a więc granity, sjenity, marmury i wapienie zbite poddawane są szlifowaniu i polerowaniu,
a stany ich powierzchni noszą nazwę faktury szlifowanej i polerowanej. Są to podstawowe
faktury wykonywane maszynowo przez szlifierki i szlifierskie linie przelotowe.

Niektóre rodzaje elementów płytowych, na przykład płyty podłogowe, schody muszą

mieć nadaną szorstką powierzchnię zabezpieczającą przed poślizgiem.

Faktury takie uzyskuje się na drodze piaskowania - oddziaływania strumienia piasku,

płomieniowania – oddziaływanie strumienia gazu o wysokiej temperaturze, groszkowania –
mechanicznego nacinania powierzchni, laserowania – punktowego traktowania („nacinania”)
polerowanych powierzchni promieniem lasera dla nadania im szorstkości.

Masa elementu kamiennego

Masę elementu obliczamy mnożąc jego objętość przez gęstość objętościową. Wartość tą

przyjmuje się ze świadectwa badania własności fizyko-mechanicznych kamienia.

Do celów szkoleniowych można przyjmować(według BN-84/6716-03):
granity 2600–2700 kg/m

wapienie zbite 2600–2700 kg/m

sjenity 2700–2800 kg/m

wapienie lekkie 1200–1800 kg/m

gabro 2900–3000 kg/m

trawertyn 2200-2700 kg/m

marmury 2600–2700 kg kg/m

piaskowce bolesł.2000–2100 kg/m

piaskowce karpackie 2600–2700 kg/m

[ ]

gdzie V(m3) –bjętość elementu, γ (kg/m3) – gęstość objętościowa

Obliczenie masy jest istotne dla określenia obciążenia samochodu ,ładowarki

przewożącej bloki, wózka widłowego lub żurawika do przewożenia płyt lub innych
elementów.

Metody obróbki kamienia
Kamień jest naturalnym materiałem powstałym i uformowanym w skorupie ziemskiej.

Powstawał z gorącej magmy zastygającej pod lub na jego powierzchni i w ten sposób
powstały skały magmowe – GRANITY, SJENITY, GABRO I BAZALTY.

Z osadzających się na dnie oceanów, mórz i jezior cząstek organicznych (muszle) lub

nieorganicznych (piasek) powstały skały osadowe: WAPIENIE i PIASKOWCE. Poddane
wysokiemu ciśnieniu wapienie przekształciły się w WAPIENIE ZBITE lub MARMURY. Do
grupy tej zaliczane są również TRAWERTYNY.

Warunki w jakich powstał kamień powodują, że posiada on strukturę krystaliczną lub

ziarnistą i jego własności zmieniają się wielokierunkowo, nawet w objętości jednego bloku
wydobytego w kamieniołomie. Narzędzie które będzie piłowało lub rozcinało taki blok

musi być przygotowane na wystąpienie zmiennych obciążeń .Poza oporami skrawania

występuje drugi czynnik: ścierność materiału, która powoduje szybkie tępienie ostrzy.

Każdy z podanych głównych rodzajów kamienia posiada charakterystyczne własności

technologiczne –określane jako obrabialność czyli podatność na obróbkę .

Obróbka ścierna

Obróbka ścierna jest podstawową metodą obróbki kamienia polegającą na ścieraniu

kamienia przez materiały o wyższej od niego twardości i/lub ścierności. Ta metoda obróbki
stosowana jest od kilku tysięcy lat, zaś naukowe jej podstawy stworzył wiedeński mineralog
Friedrich Mohs tworząc w 1812 r skalę twardości minerałów nazwaną jego imieniem. Za

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

podstawę klasyfikacji przyjął założenie, że materiał może być zarysowany tylko minerałem
o wyższej numeracji.

W 10-cio stopniowej skali nr 1 zajmuje TALK, który można zarysować nawet

paznokciem.

Z materiałów które stosowane są najczęściej w produkcji kamieniarskiej, kolejne

pozycje zajmują 7-KWARC, 8-TOPAZ i 9-KORUND.Najwyższą pozycję w tej skali
zajmuje z numerem 10-DIAMENT – najtwardszy minerał występujący w naturze.

Obróbka ścierna polega na ścieraniu kamienia przez ziarna ścierne o nieokreślonym

ściśle kształcie i liczbie, lecz o wysokich własnościach ściernych – najczęściej o twardości
powyżej nr.7 z skali Mohsa.

W praktyce kamieniarskiej stosowane są dwie podstawowe odmiany tej technologii:
obróbka ścierniwem luźnym i ścierniwem związanym co przedstawiono na rys.6.

Elementem powodującym przesuwanie luźnych ziaren ścierniwa lub segmentów jest piła
trakowa oznaczona na rysunku kolorem popielatym.

Rys. 6. Porównanie odmian obróbki ściernej na przykładzie piłowania a. piłowanie ścierniwem luźnym b.

piłowanie ścierniwem związanym [2]

Obróbka ścierniwem luźnym

Ścierniwo – ziarnisty materiał ścierny o dużej twardości- wprowadzany jest pomiędzy

piłę  i  piłowany  materiał  (patrz  rys.6a).  Piła  poruszając  się  ruchem  posuwisto-zwrotnym
i  dosuwając  się  do  kamienia  powoduje  wciskanie  ziaren  w  jego  powierzchnię  i  ścieranie
kamienia. W ten sposób powstaje szczelina piłowa, w której porusza się piła. Ścierniwo ściera
również    piłę,  zaś  poszczególne  ziarna  ścierniwa  ścierają  się  wzajemnie.  Dla  utrzymania
ciągłości  piłowania  do  szczeliny  piłowej  i  pod  piłę  muszą  być  dostarczane  nowe  ziarna
i  odprowadzane  zużyte  wraz  ze  startym  materiałem  kamiennym.  Wnikanie  ziaren  ścierniwa
pod  krawędź  tnącą  piły  umożliwia  ruch  unoszenia  piły  (góra-dół)  na  rysunku  oznaczony
strzałką skierowaną ku górze.

Obróbka ścierniwem luźnym stosowana jest do piłowania materiałów twardych (granity,

sjenity) oraz ściernych (twarde piaskowce) oraz do niwelacji (wyrównywania) niedokładnie
piłowanych płyt granitowych.

Obróbka ścierniwem związanym

W tej metodzie ziarna ścierne są izolowane od siebie przez zatopienie w spoiwie.

Narzędziem jest segment uformowany ze spoiwa, wewnątrz którego równomiernie
rozmieszczone są ziarna ścierne. Jak pokazano na rys.7 segmenty umieszczone na krawędzi
tnącej piły trakowej ścierają kamień, zaś w miarę zużywania spoiwa ziarna ścierne wychodzą
na zewnątrz segmentu, co powoduje samoostrzenie się narzędzia.

Takie rozwiązanie eliminuje wzajemne ścieranie się ziaren ścierniwa ,co istotnie wpływa

na ich trwałość. Niepotrzebnym staje się ruch unoszenia piły (góra-dół) i piły mogą się
poruszać prostoliniowym ruchem posuwisto-zwrotnym.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Zasada budowy i pracy segmentu ściernego [2]

Obróbka ścierniwem związanym jest obecnie najczęściej stosowaną metodą ;dzięki

zastosowaniu  ścierniwa  diamentowego  i  segmentów  na  spoiwie  metalowym  jest
wykorzystywana    do  piłowania  i  rozcinania  bloków  marmurowych  i  wapieniowych,
rozcinania i obcinania elementów płytowych ze wszystkich  materiałów kamiennych. Metoda
ta  znajduje  szerokie    zastosowanie  przy  szlifowaniu  kamienia  za  pomocą  karborundowych
segmentów szlifierskich o coraz drobniejszym ziarnie.

Obróbka ostrzowa

Obróbka ostrzowa polega na zastosowaniu narzędzi z ostrzami o określonym kształcie

części  skrawającej  (rys.8.).  Kamień  ze  względu  na  twardość  i  własności  ścierne  powoduje
szybkie  zużycie  ostrzy  narzędzi.  Czynnik  ten  powoduje,  że  tą  metodę  można  stosować
jedynie  do  piłowania  miękkich  wapieni  lekkich  (Pinczów,  Karsy).  Przy  piłowaniu  bardziej
zwartych  materiałów  szybkie  tępienie  ostrzy  i  brak  możliwości  ich  ostrzenia  podczas
piłowania czynią tą metodę nieopłacalną.

Z tego względu mechaniczna obróbka ostrzowa stosowana jest głównie do robót

tokarskich (toczenie wazonów, kolumn) lub strugarskich. W tych przypadkach istnieje
możliwość ostrzenia narzędzi w tracie obróbki.

Rys. 8. Obróbka ostrzowa na przykładzie toczenia [2]

Łupanie kamienia

Łupanie kamienia była najstarszą i jest najczęściej stosowaną metoda dzielenia kamienia.

Dzielenie tą metodą wykonywano ręcznie, po wprowadzeniu urządzeń mechanicznych –
łupiarek- stało się jedną z metod obróbki mechanicznej .

Metoda ta polega na wywieraniu nacisku za pośrednictwem klinowego narzędzia

dociskanego do materiału co powoduje pęknięcie kamienia w płaszczyźnie podziału. Metodę
tą wykorzystuje się głównie do dzielenia skał o wyraźnej podzielności (granity, piaskowce)-
przy produkcji krawężników, formaków, słupków i kostki brukowej.

obrabiany element
kamienny

nóż

spoiwo

krawędź tnąca segmentu

piłowany materiał

ziarno

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Cięcie wodą (obróbka hydrodynamiczna)

Obróbka hydrodynamiczna jest nową metodą obróbki kamienia. Metoda o angielskiej

nazwie WATER JET polega na działaniu na materiał cienkim (0,8–1,2 mm) strumieniem
wody pod wysokim ciśnieniem (około 4000 bar) i dużej szybkości (około 900 m/s). W takich
warunkach strumień wody w łatwy sposób przecina mrożone ryby, blachy stalowe, odlewy
żeliwne, również najtwardsze rodzaje kamienia.

Przecinarki pracujące tą metodą stosowane są do wycinania złożonych, krzywoliniowych

kształtów  na  powierzchniach  licowych  elementów  płytowych  (rys.5.)  Kształty  te  są
projektowane  komputerowo  i  przekazywane  do  układu  sterującego  przecinarki.  Zaletą  tego
rodzaju  obróbki  jest  brak  metalowego  narzędzia  (narzędziem  jest  woda),brak  naprężeń
termicznych wywoływanych przez narzędzia, dokładność wykonania  krawędzi oraz gładkość
powierzchni przecięcia. Wadą jest wysoki koszt zakupu i eksploatacji urządzenia .

Inne rodzaje obróbki mechanicznej

Oprócz omówionych metod obróbki mechanicznej kamienia pojawiają się nowe techniki,

które dopiero wychodzą z laboratoriów i/lub są próbowane w warunkach przemysłowych :

•

obróbka ultradźwiękowa – stosowana do drążenia nieprzelotowych („ślepych”)

otworów kształtowych

•

obróbka laserowa – stosowana do uszorstniania polerowanych płyt podłogowych.

Postęp techniczny we wszystkich dziedzinach wiedzy i techniki jest coraz szybszy

i można spodziewać się kolejnych nowości. Polecam studiowanie prasy fachowej
i przeglądanie Internetu.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

Mechaniczna obróbka kamienia stwarza wiele zagrożeń dla zdrowia a nawet dla życia

kamieniarza . Główne zagrożenia to:
–

kontakt z blokami kamiennymi lub elementami o dużej masie, różnych kształtach
i nierównych powierzchniach,

–

wysokie natężenie hałasu wywoływane przez wysokoobrotowe narzędzia diamentowe
oraz pracujące urządzenia obróbcze,

–

możliwość zetknięcia w wirującymi i/lub wykonującymi szybkie ruchy posuwisto-
zwrotne – częściami obrabiarek,

–

możliwość porażenia prądem elektrycznym w warunkach prowadzenia obróbki kamienia
w warunkach intensywnego chłodzenia wodnego,

–

możliwość doznania urazów ze strony odprysków kamiennych występujących podczas
pracy wysokoobrotowych narzędzi obrotowych.
Warunki bezpiecznej pracy zmniejszającej lub eliminującej podane zagrożenia będą

omawiane szczegółowo przy omawianiu konstrukcji i sposobu działania każdej grupy
obrabiarek do kamienia.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  W jaki sposób z bloku otrzymuje się płyty surowe?
2.  Czy płytę można rozciąć tak aby otrzymać kształt trójkątny w płaszczyźnie licowej?
3.  Czy  płytę  można  obcinać  za  pomocą  piły  tarczowej  w  taki  sposób,  aby  powierzchnia

boczna była nachylona pod kątem 30

do powierzchni licowej?

4. Jaką fakturę zastosujesz dla granitowej płyty posadzkowej, a jaką dla marmurowej płyty

okładzinowej o pięknym kolorze i bogatym użyleniu?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Dlaczego po piłowaniu granitu i twardych piaskowców nie można stosować pił zębatych

(ostrzowych)?

6. W jaki sposób pracują ziarna piasku stalowego podczas piłowania bloków granitowych?
7. W jaki sposób pracują ziarna ścierne w karborundowych segmentach szlifierskich?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z przedstawionego przez nauczyciela zestawu płyt kamiennych wybierz płytę granitową

marmurową, wapieniową lub piaskowcową i opisz sposób jej wykonania. Zmierz wymiary
płyty i oblicz jej masę.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś :

1)  uzasadnić wybór płyty granitowej z zestawu płyt,
2)  opisać sposób uzyskania płyty z bloku i fakturę powierzchni licowej,
3)  zmierzyć  płytę  (długość,  szerokość,  grubość)  i  obliczyć  jej  masę  przyjmując  gęstość

objętościową 2650 kg/m

4) sporządzić notatkę z zapisem obliczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestaw obcinanych płyt kamiennych,

–

przymiar liniowy 2 m,

–

waga o nośności do 50 kg,

–

kalkulator.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać różnicę między piłowaniem ścierniwem luźnym i związanym?



2) scharakteryzować budowę i sposób ostrzenia się segmentu szlifierskiego?



3) wskazać sposób piłowania bloku granitu na płyty?



4) określić sposób wykonania płyty trójkątnej?



5) rozpoznać płytę granitową i piaskowcową?



6) określić rodzaj faktury wybranych płyt (piłowana, szlifowana)?



7) obliczyć masę płyty kamiennej?



8) wskazać podstawowe zagrożenia bhp w kamieniarce?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Obróbka trakowa – traki wahadłowe

4.2.1. Materiał nauczania

Obróbka trakowa jest pierwszym etapem przekształcania bloku kamienia w element

płytowy o różnej grubości. Według polskich norm za płytę trakowane są elementy o grubości
do  20  cm.  W  praktyce  piłowane  lub  wycinane  są  płyty  lub  paski  o  znacznie  mniejszej
grubości(zwłaszcza  paski  o  grubości  od  8  mm  wycinane  z  bloku  w  technologii
paskowej).Minimalna  grubość  standartowych  płyt  wynika  głównie  z  ich  wytrzymałości  na
ściskanie  i  zginanie. Dla płyt  marmurowych  i wapieniowych (wapienie zbite) przyjmuje się
jako minimalną grubość 2 (1,5) cm, granitowych 2–3cm,twardych piaskowców 3–4cm.

Traki do kamienia – podstawowe określenia
Obrabiarka – to maszyna robocza do obróbki przedmiotów w celu nadania im

określonych kształtów, wymiarów i gładkości. W przemyśle metalowym stosowane są różne
obrabiarki: tokarki, frezarki, szlifierki, wiertarki zaś obrabiarki do kamienia często przejmują
ich nazwy.

Trak kamieniarski jest specyficznym rodzajem obrabiarki charakterystycznym dla

branży  kamieniarskiej  (podobną  nazwę  posiadają  jedynie  traki  do  drewna).  Traki  stanowią
dużą  grupę  ciężkich  obrabiarek  umożliwiającą  dzielenie  bloków  kamiennych.  Trak  do
kamienia  jest  obrabiarką  do  dzielenia  bloków  kamiennych  na elementy  płytowe, za  pomocą
różnych narzędzi trakowych.

W podanej definicji traka zwróćcie uwagę na dwa elementy :przedmiotem obróbki jest

blok kamienny, zaś cechą charakteryzującą trak jest rodzaj narzędzia.

Ze względu na rodzaj narzędzia traki dzielimy na:

–

traki piłowe, piłujące bloki za pomocą gładkich pił trakowych i piasku stalowego lub za
pomocą pił zbrojonych segmentami diamentowymi,

–

traki wielkotarczowe, pracujące diamentowymi tarczami o średnicy do 3500 (4000)mm;
w gwarze warsztatowej nazywane są piłami.

–

traki cięgnowe pracujące narzędziami w kształcie liniowej pętli bez końca:

–

linowe, pracujące liną zbrojoną diamentowymi koralikami,

–

łańcuchowe, rozcinające kamień za pomocą łańcucha z segmentami diamentowymi.
Każdy z podanych rodzajów traków posiada specyficzny sposób pracy i konstrukcję,

a tym samym wymaga innej obsługi. Musicie poznać podstawowe zasady działania tych
urządzeń. W przypadku gdy będziecie musieli obsługiwać obrabiarkę o innej konstrukcji
będziecie mieli do dyspozycji fabryczną instrukcję obsługi lub informacje służb technicznych
zakładu obróbki kamienia.

Traki piłowe wahadłowe
Schemat traka wahadłowego przedstawiony jest na rys.9. Podstawowym zespołem

napędowym traka jest przystawka korbowa, na której ustawiony jest główny silnik obracający
wał korbowy za pośrednictwem przekładni pasowej. Przekładnia ta składa  się z  małego koła
pasowego  osadzonego  na  osi  silnika  oraz  dużego  koła  (o  średnicy  dochodzącej  do  4,5m),
która redukuje obroty silnika (najczęściej  1450 obr/min) do 80–90 obrotów na minutę, z jaką
obraca się wał korbowy.

Na osi wykorbienia wału korbowego mocowane jest łożysko długiego korbowodu,

którego drugi koniec mocowany jest do ramy piłowej.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opisany układ nosi w mechanice nazwę układu korbowo-wodzikowego i jest szeroko

stosowany między innymi w samochodowych silnikach spalinowych i sprężarkach tłokowych.

Rys. 9. Schemat traka wahadłowego – widok z boku, u dołu widok traka z góry [2]

Układ korbowo-wodzikowy zapewnia zamianę ruchu obrotowego silnika napędowego na

ruch posuwisto-zwrotny ramy („tam i z powrotem”).

Piłowanie bloku następuje przez opuszczanie ramy piłowej z piłami w kierunku bloku co

realizuje zespół opadu piły. Blok lub bloki wtaczane są pod piły na wózku trakowym.

Wózek trakowy jest wózkiem szynowym o nośności od 30 do 90 ton, poruszającym się

na szynach pomiędzy stanowiskiem załadunku a strefą piłowania traka. Podczas piłowania
wózek jest mocowany do fundamentu i wyposażony w ustawione pionowo kłonice
zabezpieczające przed przechylaniem i upadkiem płyt przy docinaniu bloku.

Narzędzia trakowe

Traki wahadłowe pracują w technologii ścierniwa luźnego wykorzystując do tego celu

gładkie piły trakowe. Są one wykonywane z cienkich płaskowników stalowych o grubości
3–6 mm, które odpowiednią sztywność uzyskują dopiero po napięciu w ramie piłowej.

Podstawowe rodzaje pił gładkich przedstawia rys.10.
Piłowanie na traku wahadłowym polega na ciągłym podawaniu ścierniwa (piasku

kwarcowego lub obecnie najczęściej stosowanego piasku stalowego) pod piły, które poruszają
się wahadłowo ruchem posuwisto-zwrotnym, z równoczesnym unoszeniem i podnoszeniem
(góra-dół).

wózek trakowy

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 10. Podstawowe rodzaje gładkich pił trakowych pracujących metodą ścierniwa luźnego

(oznaczenia według PN-70/M-02810)

Rys. 11. Przekrój poprzeczny przez szczelinę piłową przy piłowaniu ścierniwem luźnym

Ścierniwo podawane jest pod piły w postaci masy ściernej składającej się ze ścierniwa,

startego kamienia i wody. Dla zwiększenia przyczepności ziaren do pił stosuje się dodatek
w postaci wapna lub gipsu.

W XX wieku masę ścierną z piaskiem kwarcowym podawał ręcznie trakowy, który

podczas  jednej  zmiany  musiał  podać  na blok kilka ton piasku.  Każdą  przerwę  w  podawaniu
było widać na powierzchni płyt w postaci liniowych nierówności i rowków. Obecnie funkcje
tą spełniają automatyczne podawacze masy ściernej. Szerokość szczeliny piłowej jest większa
od  grubości  samej  piły  ponieważ  ziarna  ścierne  opadające  po  jej  ścianach  muszą  się
przedostać  pod  krawędź  tnącą  i  po  drodze  ścierają  kamień.  Im  grubsze  jest  ziarno  tym
większe jest poszerzenie szczeliny piłowej.

Ustawianie pił trakowych

W wyniku piłowania mamy otrzymać płyty surowe o określonej grubości. Piły o grubości

(T) muszą być rozstawione w taki sposób, aby po przepiłowaniu bloku uzyskać płyty
o grubości (G). Aby otrzymać płyty o jednakowej grubości stosuje się przekładki dystansowe
wkładane pomiędzy brzeszczoty pił.

gładka piła
trakowa

ruch uno-

szenia piły

góra-dół

szczelina piłowa

masa
ścierna

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12. Rozstawienie gładkich pił trakowych w ramie piłowej traka. Oznaczenia: T-grubość piły SD-grubość

przekładki dystansowej SP-szerokość szczeliny piłowej G-grubość płyty surowej

Ścierniwo

Do piłowania bloków granitowych i twardych piaskowców stosuje się obecnie piasek

stalowy.

Do  piłowania  stosowane  są  ziarna  okrągłe,  łamane  lub  mieszanki  obu  rodzajów.
Producenci  oferują  najczęściej  gotowe  mieszanki  wypróbowane  w  warunkach
przemysłowych przy piłowaniu różnych materiałów.
Równie  ważnym  czynnikiem  jak dobór  ścierniwa    jest  równomierność  podawania  masy

ściernej pod piły. Brak ścierniwa pod jedną z pił zestawu może spowodować zatrzymanie
wszystkich pił i/lub krzywienie szczelin piłowych.

W obecnie eksploatowanych i produkowanych trakach wielopiłowych automatyczny

podawacz masy ściernej jest wyposażeniem standardowym.

przekładka
dystansowa

pił

PODSTAWOWE
WZORY:
Szerokość szczeliny
piłowej
SP = T + P gdzie
P-poszerzenie
Grubość przekładki
dystansowej
SD = G+P gdzie
G-grubość płyty surowej

P= 1,6-2,8mm poszerzenie

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 13. Schemat automatycznego podawacza masy ściernej na trak [2]

W skład automatycznego podawacza wchodzą (rys. 13 i 14 ):

1.  zbiornik piasku stalowego z  dozownikiem,
2.  zbiornik roztworu wapna z  mieszadłem,
3.  studnia (rząpie) ścieku spływającego z traka,
4.  zespół  pompowy  wyposażony  w  pompę  wirową(często  z  mieszaczem  ścieku).  Pompa

tłoczy masę ścierną do rozdzielacza umieszczonego nad blokiem,

5. rozdzielacz masy ściernej nad piłowanym blokiem, który ma równomiernie rozprowadzić

masę ścierną na powierzchni bloku,

6.  kanał spływowy doprowadzający masę spod bloku,
7.  płuczka do okresowego płukania masy z nadmiaru startych narzędzi i kamienia,
8.  zbiornik  magazynowy  do  którego  wprowadzana  jest  masa  ścierna  po  zakończeniu

piłowania  bloku  (rys.  14).  Przed  rozpoczęciem  piłowania  kolejnego  bloku  masa  ta  jest
wpuszczana do rząpia, co skraca czas  przygotowania nowej masy ściernej.
Podawacze  automatyczne  umożliwiają  ciągłe  podawanie  masy  ściernej  na  górę  bloku

i pod piły, odbieranie masy spływającej z bloku i podanie masy na blok po uzupełnieniu
składu mieszanki o nowe ścierniwo (rys. 14). Masa ścierna krąży w obiegu zamkniętym a jej
składniki ścierne są systematycznie uzupełniane.

W nowych trakach proces kontroli składu masy ściernej jest sterowany automatycznie

według programu umieszczonego w centrum sterowania traka.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

Konstrukcja i sposób działania traka oraz jego wyposażenia stwarzają zagrożenia dla

obsługi  i  osób  znajdujących  się  w  jego  pobliżu.  Zagrożenie  stwarzają  duże  i  szybko
poruszające  się  elementy:  rama  piłowa,  korbowód,  koło  zamachowe  i  przekładnia  pasowa.
Podawana  na  blok  masa  trąca  ma  tendencje  do  rozpryskiwania  wokół  wózka  trakowego
i stwarzania możliwości poślizgów. Podczas pracy powstaje hałas o dużym natężeniu.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dla zmniejszenia zagrożeń koniecznym jest przestrzeganie poniższych zasad:

1) Do obsługi traków mogą być dopuszczone tylko osoby trzeźwe, znające zasadę działania

traka  i  sposób  jego  obsługi,  przeszkolone  w  zakresie  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy.
Przed  przystąpieniem  do  obsługi  traka należy  dokładnie  przeczytać  fabryczną  instrukcję
obsługi,  zaś  w  przypadku  obsługi  nowego  traka  skorzystać  ze  szkolenia  prowadzonego
podczas rozruchu przez fachowców serwisowych.

2) Trak musi być wyposażony w siatkowe lub blaszane osłony: od czoła ramy piłowej,

wzdłuż korbowodu oraz koła zamachowego. Osłony te stanowią standartowe
wyposażenie nowych traków.

3) Studnia (rząpie) podawacza masy ściernej winno być zabezpieczone barierką.
4) Konstrukcja traka winna być wyposażona w zabezpieczenia przeciwporażeniowe.

Zabronione jest dotykanie elementów konstrukcji mogących przewodzić prąd.

5) Pulpit sterowniczy z wyłącznikiem bezpieczeństwa winien być zlokalizowany w miejscu

łatwo dostępnym, zapewniającym dobrą obserwację pracy traka.

6) Stanowisko trakowego winno być wyposażone w podkład drewniany izolujący od drgań

i mokrej posadzki.

7) Naprawy, wymiana części lub narzędzi, smarowanie lub konserwacja może odbywać się

tylko na unieruchomionym traku, po odcięciu zasilania wyłącznikiem głównym.

8) Trakowy podczas pracy winien być wyposażony w odzież ochronną: kombinezon, buty,

ochronniki słuchu.

Rys. 14. Przekrój trakowni z wahadłowym trakiem piłowym wyposażonym w podawacz masy trącej

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Do piłowania jakich rodzajów kamienia zastosujesz trak wahadłowy?
2. W jaki sposób ruch obrotowy wału korbowego przekształca się w ruch wahadłowy ramy

piłowej?

3. W jaki sposób piasek stalowy dostaje się pod krawędź tnącą piły?
4. W jaki sposób powstaje szczelina piłowa i od jakich czynników zależy jej szerokość?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Co się stanie jeśli podczas piłowania piasek stalowy nie będzie docierał do jednej

z zestawu pracujących pił?

6. W jaki sposób w automatycznym podawaczu masy uzupełniany jest skład masy ściernej

w świeży piasek stalowy?

7.  W jaki sposób podawana jest masa ścierna na górną powierzchnię piłowanego bloku?
8.  Do czego służy wózek trakowy?
9.  Co zabezpiecza  płyty  przed  przewróceniem   po  przepiłowaniu  bloku umieszczonego  na

wózku trakowym?

10.  Jakie miejsca w otoczeniu traka stwarzają największe zagrożenia?
11.  Jakie zespoły traka muszą być zabezpieczone osłonami?
12.  Jakie wyposażenie ochronne winien posiadać trakowy?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na planszy przedstawiającej konstrukcję traka wahadłowego powinieneś:

1)  wskazać i nazwać elementy napędu traka oraz opisać ich przeznaczenie,
2)  wskazać i nazwać elementy ramy piłowej oraz  jej zawieszenia,
3)  opisać wpływ długości ramienia zawieszenia R na uniesienie ramy i pił.

Na planszy przedstawiającej automatyczny podawacz masy ściernej powinieneś:

4)  wskazać i nazwać elementy podawacza i ich przeznaczenie,
5)  oznaczyć drogę masy ściernej od rząpia na górę bloku,
6)  opisać drogę spływu masy ściernej z bloku do rząpia,
7)  wskazać miejsce dozowania piasku stalowego i wapna.

Na planszy przedstawiającej piły trakowe powinieneś:

8) wskazać i nazwać podstawowe rodzaje pił trakowych
9) opisać sposób przemieszczania się ziaren piasku stalowego po pile w drodze pod krawędź

tnącą piły.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przypomnieć sobie materiał o konstrukcji traka wahadłowego z podawaczem masy,
2)  zapoznać się z planszą urządzenia wskazaną przez nauczyciela,
3)  odpowiedzieć na pytania związane z tematyką planszy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca wahadłowy trak piłowy,

–

plansza przedstawiająca automatyczny podawacz masy ściernej,

–

plansza przedstawiająca rodzaje pił trakowych,

–

prospekty firm produkujących traki i podawacze masy ściernej

[ ]

11 .

Ćwiczenie 2

Wykonaj obliczenia technologiczne związane z rozmieszczaniem i ustawianiem pił

trakowych:

−

Oblicz szerokość przekładki dystansowej SD do piłowania płyt o grubości G=4 cm,

piłami gładkimi o grubości 0,5 cm przy poszerzeniu P=1,2 cm,

−

Oblicz szerokość przekładki dystansowej do piłowania płyt o grubości G=6 cm, piłami

gładkimi o grubości 0,5 cm przy poszerzeniu P=1,2 cm,

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

Oblicz szerokość przekładki dystansowej do piłowania płyt o grubości G=10 cm, piłami

gładkimi o grubości 0,5 cm przy poszerzeniu P=1,2 cm,

−

Oblicz szerokość przekładki dystansowej do piłowania płyt o grubości G=4 cm, piłami

gładkimi o grubości 0,5 cm przy poszerzeniu P=0,8 cm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przypomnieć sobie sposób ustawiania i rozmieszczania pił w ramie trakowej oraz wzory

o obliczenia grubości przekładek dystansowych,

2) wykonać obliczenia zadań 2a do 2d,
3) sporządzić i podpisać notatkę z wynikami.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca rozmieszczanie pił trakowych,

–

plansza przedstawiająca piły trakowe,

–

przekładki dystansowe (różne konstrukcje jako przykłady),

–

piły trakowe gładkie i diamentowe (przykłady).

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować sposób działania traka wahadłowego?



2) wskazać, w jaki sposób piasek stalowy dostaje się pod piłę?



3) określić, w jaki sposób powstaje szczelina piłowa?



4) obliczyć szerokość przekładki dystansowej?



5) scharakteryzować sposób działania automatycznego podawacza masy

ściernej?



6) wskazać miejsce dozowania piasku stalowego do obiegu masy ściernej?



7) określić, jakie rodzaje kamienia można piłować na traku wahadłowym i

dlaczego?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Traki diamentowe (prostoliniowe)

4.3.1. Materiał nauczania

Traki o prostoliniowym ruchu ramy piłowej (bez unoszenia pił), ze względu na rodzaj

narzędzia jakimi się posługują nazywane są trakami diamentowymi.

Rys. 15. Widok wielopiłowego traka diamentowego o pionowej ramie piłowej. Widoczny napęd z silnikiem,
przekładnią pasową, duże koło zamachowe i korbowód. Zwróć uwagę na żółte osłony siatkowe i perforowane

osłaniające miejsca niebezpieczne dla osób znajdujących się w pobliżu.

[ ]

Traki diamentowe wykorzystują identyczny jak w trakach wahadłowych układ napędu

ramy piłowej z wykorzystaniem układu korbowo-wodzikowego (rys.15).

Różnica polega na zmianie sposobu prowadzenia ramy piłowej: zamiast zawieszenia na

wahaczach rama piłowa z piłami diamentowymi porusza się w prostoliniowych
prowadnicach. Rama piłowa z piłami porusza się poziomo zagłębiając piły w kamień; rzadziej
stosowane są traki o pionowym ruchu piły (jak w trakach do drewna).

Większość traków wielopiłowych wyposażona jest w ramy piłowe pracujące w pozycji

poziomej jak na fotografii poniżej.

Rys. 16. Widok poziomej ramy piłowej ciężkiego traka wielopiłowego do granitu

[ ]

Trak pokazany na rys.17 pracuje jedną piłą diamentową poruszającą się poziomo ruchem

posuwisto-zwrotnym i opuszczającą się w kierunku piłowanego bloku. Na przykładzie tego
traka można opisać podstawowe zespoły występujące w większości traków do kamienia:
–

konstrukcja nośna składająca się ze słupów i poziomej belki stężającej,

wózek trakowy
z blokiem

pulpit sterowniczy

dla porównania -tak wygląda człowiek

podłużnica

pomiędzy płytami

nośnymi utworzona jest

szczelina przez którą

przechodzą uchwyty pił

tutaj mocowane

są przeguby

wahaczy

podtrzymujących

ramę

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

suporty poruszające się w prowadnicach słupów (ruch góra-dół), na rys.17 z prawej
strony suport napędowy (silnik, przekładnia pasowa, korbowody) – z lewej suport
bierny,

–

zespół opadu ramy – widoczny napęd, wały pędniane, przekładnie stożkowe, oraz dwie
pionowe śruby pociągowe podnoszące i opuszczające równocześnie oba suporty,

–

wózek trakowy z przecieranym blokiem, blok ustawiony jest na krawędziakach
drewnianych: zwróć uwagę na pionowe kłonice zabezpieczające odpiłowane płyty przed
przewróceniem,

–

instalację wody chłodzącej, woda podawana jest na piły przez zespół dysz
opuszczających się na blok i podnoszących przy podnoszeniu pił po zakończeniu
przecierania bloku,

–

pulpit sterowniczy, z którego ustala się i kontroluje warunki pracy traka.

Rys. 17. Diamentowy trak dzielący pracujący jedna piłą diamentową

[ ]

Diamentowe piły trakowe

Dzięki zastosowaniu pił trakowych zbrojonych segmentami metalowo-diamentowymi,

w  skrócie  nazywanych  piłami  diamentowymi, zbędnym  staje  się unoszenie pił  przy  każdym
skoku  piły.  Drobne  ziarna  diamentowe  zawarte  w  segmentach  ścierają  kamień  i  pod  piły
podawana jest jedynie woda, która chłodzi piły i usuwa starty kamień ze szczeliny piłowej.
Piła  diamentowa  składa  się  z  cienkiej    taśmy  stalowej,  która  na  krawędzi  natarcia
zaopatrzona jest w zestaw segmentów.

pulpit

sterowniczy

konstrukcja nośna

zespół opadu ramy

suport napędowy

wózek trakowy

z blokiem

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 18. Piła trakowa zbrojona segmentami matalowo-diamentowymi, z prawej strony przekrój poprzeczny piły

[2]

Segmenty metalowo-diamentowe, zwane dalej segmentami, powstają z drobnych

okruchów i ziaren diamentowych, które miesza się z proszkami, tlenkami i węglikami metali,
prasuje, obrabia cieplnie i kalibruje, otrzymując proste (dla pił) lub łukowe segmenty (do
tarcz tnących) o przekroju prostokątnym. Segmenty te lutowane są do krawędzi brzeszczota
tworząc krawędź tnącą narzędzia (rys.18).

Zwróć uwagę: grubość segmentu (T) jest większa od grubości brzeszota (E) - dla

zabezpieczenia taśmy przed tarciem o piłowany materiał.

Napinanie pił trakowych
Piły trakowe, zarówno gładkie jak diamentowe, ze względu na małą sztywność muszą

być mocno napięte w ramie piłowej, aby z odpowiednią siłą docisnąć do kamienia luźne
ziarna ścierne lub segmenty diamentowe. Stosowane są dwie podstawowe metody napinania
pił: mechaniczna – napinanie za pomocą klinów lub śrub oraz hydrauliczna-napinanie za
pomocą hydraulicznych napinaczy pił.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 19. Schemat klinowego napinania pił [2]

Po drugiej stronie ramy piłowej piła mocowana jest identycznie, jedynie zamiast klina

uchwyt  wyposażony  jest  stały  zaczep.  Siła  napinania  piły  tym  sposobem  zależy  od  kąta
pochylenia  klina  i  siły  z  jaką  trakowy  uderza  w  klin.  Aby  uzyskać  jednakowe  napięcie
wszystkich pił w ramie potrzebne jest doświadczenie i  dobre ucho.

Prawidłowe napięcie wszystkich pił jest warunkiem otrzymania równo przetartych płyt

bez  konieczności  zatrzymywania  pił  w  połowie  bloku,  co  najczęściej  kończy  się
zniszczeniem  materiału.  Podstawowym  mankamentem  tego  typu  napinania  jest  możliwość
luzowania się klinów lub pojedynczych  pił w trakcie piłowania.

Niedogodności te eliminują napinacze hydrauliczne stanowiące standartowe

wyposażenie współczesnych traków wahadłowych i diamentowych.

Rys. 20. Zasada działania hydraulicznego napinacza pił trakowych [2]

Komora ciśnieniowa napinacza napełniana jest gęstym środkiem smarnym, pod jego

ciśnieniem tłoczki wysuwają się na zewnątrz i zmniejsza się objętość elastycznego
akumulatora napełnionego gazem.

W przypadku gdy jedna z pił wydłuży się jej tłoczek wyrówna różnicę napięcia

korzystając z energii rozprężania akumulatora.

Rozstawianie i ustawianie pił
W rozdziale 4.3 został omówiony sposób ustawiania pił gładkich. W przypadku

stosowania pił diamentowych przy obliczaniu grubości przekładki dystansowej musimy
uwzględnić fakt, że segment diamentowy jest szerszy od grubości brzeszczota.

komora
ciśnieniowa

tłoczek

uchwyt piłowy

akumulator

uchwyt piłowy

piła

belka ramy piłowej

klin

Na  rys.  19  pokazany  jest  przekrój  belek
nośnych  ramy  piłowej  między  którymi
przechodzi uchwyt piłowy. Uchwyt ten łączy
się  z  piłą  za  pomocą  bolca,  z  drugiej  strony
jest  napinany  za  pomocą  stalowego  klina
opierającego  się  o  boczne  powierzchnie
belek.
Przez  wbijanie  klina  w  kierunku  pionowym
uzyskuje się poziomą siłę napinającą piłę.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Rozstawienie diamentowych pił trakowych [2]

Rozstawianie pił w ramie piłowej rozpoczyna się od dokładnego ustawienia jednej z pił,

do której dosuwa się pozostałe. Ustawienie polega na wypoziomowaniu krawędzi piły na
przykład za pomocą poziomnicy lub wagi wodnej, a następnie wypionowaniu brzeszczota.

Rys. 22. Schemat pomiaru odchylenia narzędzia od linii wzorcowej (c) oraz stosowane przyrządy pomiarowe:
a. czujnik zegarowy b. znacznik [2]

Na rys. 22. pokazany jest sposób ustawiania i sprawdzania ustawienia piły. Sposób ten

polega  na przesuwaniu (tutaj w kierunku pionowym) brzeszczota piły  i obserwacji odchyłek
odległości  między  nim  i  ostrzem.  Ostrze  znacznika  wykonanego  z  zaostrzonego  pręta
ustawionego  na  solidnej  podstawie  (ważne!)  wskazuje    różnicę  między  linią  wzorcową  –
oznaczającą  idealne  ustawienie  narzędzia,  a  rzeczywistym  jego  położeniem.  Ustawienie

brzeszczot piły

PODSTAWOWE
WZORY :
Szerokość szczeliny
piłowej
SP = T + P gdzie
P-poszerzenie
Grubość przekładki
dystansowej
SD = G+SP-t gdzie
G-grubość płyty surowej
P=0,5-0,8 mm poszerzenie
t = 3-3,5 mm –grubość
brzeszczota piły

przekładka dystanowa

grubość segmentu

szerokość szczeliny piłowej

segment

linia wzorcowa

odchyłka
w punkcie A

odchyłka
w punkcie B

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

polega na takiej zmianie nachylenia brzeszczota narzędzia aby ustawiło się wzdłuż linii
wzorcowej.

Błędne ustawienie spowoduje że narzędzie będzie przesuwać się pod kątem w stosunku

do linii wzorcowej powiększając odchyłkę, co prowadzi do wyginania brzeszczota i cięcia
krzywych płyt.

Do ustawiania gładkich pił trakowych wystarcza zastosowanie znacznika, piły

diamentowe o równych powierzchniach bocznych najlepiej ustawiać za pomocą czujnika
zegarowego.

Zagrożenia przy obsłudze traków piłowych

Konstrukcja traków wahadłowych i prostoliniowych, w których występują części szybko

poruszające  i  o  dużych  wymiarach  stwarzają  istotne  zagrożenie  dla  trakowego  i  osób
znajdujących się w pobliżu. Podczas pracy traka powstaje również hałas o dużym  natężeniu.
Piłowanie  odbywa  się  z  udziałem  masy  ściernej  z  wodą    lub  samą  wodą,  która  stykając  się
z elementami instalacji elektrycznej może spowodować porażenie prądem.

Zagrożenia te musi znać każdy trakowy i osoby pracujące w otoczeniu traków. Dla

uniknięcia lub zmniejszenia skutków niekorzystnych zdarzeń muszą być spełnione warunki
jak niżej:
1) Do obsługi traków mogą być dopuszczone tylko osoby trzeźwe, znające zasadę działania

traka i sposób jego obsługi, przeszkolone w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy.

2) Przed przystąpieniem do obsługi traka należy dokładnie przeczytać fabryczną instrukcję

obsługi, zaś w przypadku obsługi nowego traka skorzystać ze szkolenia prowadzonego
podczas rozruchu przez fachowców serwisowych.

3) Trak musi być wyposażony w siatkowe lub blaszane osłony: od czoła ramy piłowej,

wzdłuż korbowodu oraz koła zamachowego (rys. 15), osłony te stanowią standartowe
i obowiązkowe wyposażenie traków.

4) Trak musi być wyposażony w sprawnie działające zabezpieczenia przeciwporażeniowe.

Zabronione jest dotykanie elementów konstrukcji mogących przewodzić prąd.

5) Pulpit sterowniczy z wyłącznikiem bezpieczeństwa winien być zlokalizowany w miejscu

łatwo dostępnym, zapewniającym dobrą obserwację pracy traka.

6) Stanowisko trakowego winno być wyposażone w podkład drewniany izolujący od drgań i

mokrej posadzki.

7) Naprawy, wymiana części lub narzędzi, smarowanie lub konserwacja może odbywać się

tylko na unieruchomionym traku, po odcięciu zasilania wyłącznikiem głównym.

8) Trakowy podczas pracy winien być wyposażony w odzież ochronną: kombinezon, buty

ochronniki słuchu.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym różni się trak diamentowy od traka wahadłowego?
2.  Z jakich zespołów składa się trak diamentowy, omów przeznaczenie każdego z nich?
3.  Jakie rodzaje pił są stosowane do traka diamentowego?
4.  Czy  poszerzenie  szczeliny  piłowej  P  jest  większe  przy  piłowaniu  piłami  diamentowym

czy gładkimi i dlaczego?

4.  Dlaczego piły muszą być napinane z dużą siłą?
5.  Jaka jest różnica między klinowym i hydraulicznym napinaniem pił?
6.  Jakimi narzędziami ustawia się i sprawdza ustawienie pił?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na planszy przedstawiającej konstrukcję traka diamentowego powinieneś:

1) wskazać i nazwać elementy konstrukcyjne traka (konstrukcja nośna, zespół napędowy,

rama piłowa, zespół opadu ramy, wózek trakowy) oraz opisać ich przeznaczenie,

2) uzasadnić dlaczego rama piłowa musi mieć bardzo mocną i sztywna konstrukcję,
3) wskazać i opisać osłony ruchomych części traka (rama piłowa, koło zamachowe).

Na planszy przedstawiającej diamentową piłę trakową powinieneś:

4) opisać konstrukcję diamentowej piły trakowej i wyjaśnić dlaczego grubość segmentu

diamentowego jest większa od grubości brzeszczota,

5) opisać sposób mocowania piły diamentowej w uchwycie piłowym.

Na planszy przedstawiającej schemat i zdjęcie hydraulicznego napinacza pił trakowych

powinieneś:
6) wyjaśnić zasadę działania napinacza hydraulicznego,
7) wyjaśnić sposób wyrównywania napięcia w przypadku poluzowania jednej z pił

napinanych przez napinacz.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeglądnąć prospekty traków i wydawnictwa branżowe zawierające fotografie traków,

pił trakowych i napinaczy,

2) opisać podstawowe zespoły traka, piły trakowej lub napinacza hydraulicznego oraz ich

przeznaczenie, wskazane przez nauczyciela,

3) wskazać elementy zabezpieczające wymagane przy pracy traka (osłony).

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca trak diamentowy

–

plansza przedstawiająca diamentową piłę trakową

–

plansza przedstawiająca hydrauliczny napinacz pił

–

materiały informacyjne producentów traków

[ ]

–

periodyki i wydawnictwa branżowe

[

]

Ćwiczenie 2

Wykonaj obmiar bloku wyznaczonego przez nauczyciela a następnie powinieneś

wykonać pełne obliczenia technologiczne do obróbki trakowej (od bloku do płyty surowej).
1) ustal rodzaj materiału i wymiary nominalne dostarczonego bloku surowego (długość,

szerokość, długość),

2) oblicz objętość (m

) i masę bloku (kg),

3) oblicz czas piłowania bloku o zmierzonej wysokości (H) przy założeniu opadu p=20

cm/h,

4) oblicz ilość pił, które zmieszczą się na zmierzonej szerokości bloku (B) przy założonej

grubości płyt surowych G= 4 cm i szczelinie piłowej SP= 0,8 cm,

5) oblicz wydajność godzinową traka wykorzystując dane z punktów 3–4,
6) ustal wymiary płyty surowej i oblicz jej masę przyjmując gęstość γ = 2600 kg/m

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przypomnieć sobie zasady wykonania obmiaru bloku oraz obliczenia masy płyty,
2)  wykonać obmiar bloku,
3)  wykonać obliczenia technologiczne,
4)  sporządzić notatkę z wynikami obliczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

blok kamienia o objętości min. 0,5 m

–

podkłady drewniane do ustawienia bloku,

–

przymiar liniowy 3 m.

Ćwiczenie 3

Wykonaj obliczenia do tabeli ciężaru płyt z różnych materiałów, o różnej grubości

i wielkości, według danych otrzymanych od nauczyciela:
1) oblicz masę płyt o powierzchni 1 – 1,5 – 2 – 2,5 m

i grubości 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 cm dla

wyznaczonego przez nauczyciela materiału:

1a. dla granitów przyjmując γ = 2650 kg/m

1b. dla sjenitów przyjmując γ = 2750 kg/m

1c. dla gabro przyjmując γ = 2900 kg/m

1d. dla marmuru przyjmując γ = 2700 kg/m

1e. dla piaskowca twardego przyjmując γ = 2650 kg/m

1f. dla wapienia lekkiego przyjmując γ = 1200 kg/m

2) wspólnie z kolegami wykonaj tabele dla każdej grupy materiałów(a-f), grubości od 1–2,5
m

. Tabele te po sprawdzeniu i powieleniu powinieneś przekazać kolegom, którzy przyczynili

się do ich realizacji (tabele te przydadzą się również po ukończeniu nauki ).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) uzgodnić z kolegami sposób wykonania obliczeń, w taki sposób, aby najłatwiej

wykorzystać je do wykonania tabeli zbiorczej,

2)  wykonać obliczenia,
3)  sprawdzić i zestawić wyniki w tabeli zbiorczej,
4)  powielić tabelę zbiorczą i rozdzielić pomiędzy uczniów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

puste tabele do wpisania wyników obliczeń uczniów,

–

kalkulatory lub inne urządzenia liczące,

–

periodyki i wydawnictwa branżowe

[

]

4.3.4.Sprawdzian postępu

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) opisać sposób klinowego i hydraulicznego napinania diamentowych pił

trakowych?



2) scharakteryzować konstrukcję i sposób działania traka diamentowego?



3) określić, w jaki sposób piła trakowa zagłębia się w blok kamienia?



4) scharakteryzować sposób pracy segmentu diamentowego piły trakowej

pracującego w szczelinie piłowej z udziałem wody?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Piły wielkotarczowe

4.4.1. Materiał nauczania

Piły (traki) wielkotarczowe służą do rozcinania bloków kamiennych na grube płyty,

formowania bloków lub nadawania elementom płytowym różnych kształtów przestrzennych.
Od traków piłowych różni ich sposób pracy i wynikająca z niego konstrukcja.

Narzędziem pracy jest diamentowa tarcza tnąca o dużej średnicy – od 1000 do 3500 mm

–4000 mm. Zgodnie z zasadami poddanymi w rozdziale 4.3.1 nazwa narzędzia nadaje nazwę
obrabiarce. W praktyce warsztatowej często określana jest jako piła lub piła tarczowa.

Diamentowa tarcza tnąca
Diamentowa tarcza tnąca pokazana na rys. 21. zamiast ruchu posuwisto-zwrotnego piły

trakowej  wykonuje  szybki  ruch  obrotowy  względem  swojej  osi  i  zagłębiając  się  w  kamień
powoduje  jego  rozcinanie.  O  ile  średnia  szybkość  piły  diamentowej  mieści  się  w  granicach
1,2–2  m/s  –  to  szybkość  na  obwodzie  tarczy  wynosi  od  25  do  60  m/s.  Kilkunastokrotnie
większa  szybkość  z  jaką  segmenty  diamentowe    tarczy  wcinają  się  w  kamień  powoduje
znaczny wzrost wydajności cięcia.

Rys. 23. Diamentowa tarcza tnąca i podstawowe dane techniczne [2]

Tarcza składa się ze stalowego dysku o grubości (E) z otworem (d), na obwodzie którego

lutowane jest obrzeże złożone z segmentów diamentowych. Segmenty mają różną długość
i różne rozstawienie. Grubość segmentu (T) jest zawsze większa od grubości tarczy (E), co

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zabezpiecza ją przed tarciem o rozcinany materiał. Obrzeże ciągłe jest najczęściej nakładane
na drodze galwanicznej.

Im większe jest zagęszczenie segmentów na obrzeżu tym dokładniejsze jest cięcie i jakość
ciętej powierzchni, natomiast zmniejsza się wydajność cięcia.

Warunki pracy tarczy tnącej

Diamentowe tarcze tnące są narzędziami najczęściej stosowanymi w obróbce kamienia,

od ręcznych pilarek, przez przecinarki tarczowe do traków tarczowych. Rzadziej stosowane są
tarcze karborundowe na spoiwie mineralnym lub bakelitowym. Bez względu na konstrukcję
i wymiary podlegają tym samym zasadom i warunki ich pracy są określane za pomocą
dwóch podstawowych wielkości:

Prędkość obwodowa. Każdy punkt na obwodzie tarczy o średnicy D podczas jednego

obrotu pokonuje drogę równą jego obwodowi π x D. Przy n obrotach na minutę droga ta jest
n razy dłuższa. Prędkość obwodową najczęściej podaje się w metrach na sekundę.

Wzór podstawowy:

[ ]

xDxn

gdzie: D-średnica tarczy w (m) , n-obroty tarczy (obr./min).

Dla każdego rodzaju kamienia producenci narzędzi podają zalecaną prędkość obwodową

przy której uzyskuje się największą wydajność cięcia, przy najmniejszym zużyciu tarczy.

Wydajność minutowa Z – jest wielkością charakterystyczną dla przecinanego materiału.

Podaje ona jaką powierzchnię (w cm

) można przeciąć tarczą w ciągu jednej minuty.

Powierzchnie taką można obliczyć mierząc głębokość cięcia (zagłębienie tarczy) i posuw
czyli szybkość jej przemieszczania według wzoru:

[

]

min

100

gdzie g–głębokość cięcia (cm), p–posuw minutowy (m/min).

Wykorzystując ten wzór można obliczyć posuw(p) mając dane (Z+g) lub głębokość (g) mając
dane (Z+p).

Rys. 23. Graficzna interpretacja wydajności minutowej

Chłodzenie tarczy. Cięcie tarczą diamentową odbywa się w warunkach intensywnego

chłodzenia  wodą.  Woda  chłodzi  tarczę  rozgrzaną  przez  tarcie  o  kamień  oraz  usuwa  starty
materiał  ze  szczeliny  piłowej.  Woda  musi  być  podawana  przy  wlocie  do  szczeliny  piłowej,
w miejscu  gdzie  tarcza  wchodzi  w  materiał.  Korzystnym  jest  zastosowanie  końcówek
widlastych podającej wodę na boczne powierzchnie tarczy.

Dla najczęściej stosowanych tarcz o średnicach 300–500 mm podaje się wodę w ilości

10–15 l/min.

g(cm)

posuw

głębokość cięcia

Z=100.p.g

MARMURY

-pełna głębokość(g)

-mały posuw (p)

GRANITY

-mała głębokość(g)

-duży posuw (p)

p(m/min)

Zwróć uwagę! na rys.22
prostokąt  p  x  g  jest  polem
powierzchni    Z(mnożnik  100
wynika  jedynie  z  przeliczenia
jednostek).
Praktyka

warsztatowa

wykazała,  że  marmury  lepiej
jest  ciąć  na  pełną  grubość
płyty,  natomiast  granity  tnie
się  przy  małym  zagłębieniu
tarczy,

lecz

większym

posuwem.

Dla

granitów

stosuje się cięcie skokowe: po
każdym cięciu tarczę obniża
się o głębokość kolejnego
cięcia (g).

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Produkowane są również diamentowe tarcze do cięcia na sucho, stosowane najczęściej do

ręcznych pilarek lub przecinarek przejezdnych (wycinanie betonu lub asfaltu na drogach).

Ustawianie tarcz

Rys. 24. Oznaczenie odchyłek występujących przy ustawianiu diamentowej tarczy tnącej

Do ustawiania tarcz i ustalania odchyłek wykorzystuje się przyrządy pokazane na rys.

22c,d. Odchyłki oznaczone są umownie literą „d”, z dodaniem litery określającej jej rodzaj.
Zalecana kolejność czynności przy ustawianiu i montażu tarcz:
1) przed założeniem tarczy sprawdź przy pomocy czujnika czy łożyska wrzeciona są

w dobrym stanie (bicie promieniowe - odchyłki mierzone wzdłuż promienia - odchyłka
dR),

2) po oczyszczeniu powierzchni stykowych tarcz dociskowych umieść tarczę na wrzecionie

zwracając uwagę na strzałkę wskazującą kierunek obrotu, załóż i dokręć nakrętkę,

3) obracając ręcznie tarczę sprawdź bicie posiowe dysku tarczy dT,
4) obracając tarczę jak wyżej sprawdź, czy tarcza nie ma tendencji do szkodliwych skoków

(góra-dół)-odchyłka dO, przed ewentualną reklamacją sprawdź czy powodem nie jest za
duży otwór w tarczy lub źle dobrana wkładka redukcyjna,

5) przesuwając tarczę lub czujnik w płaszczyźnie dysku tarczy sprawdzić, czy kierunek

ruchu  wózka  lub  tarczy  jest  zgodny z  kierunkiem  cięcia  (odchyłka  kierunku  dK),  jest to
najważniejsza  odchyłka, która może spowodować wygięcie tarczy lub zniszczenie płyty.
To sprawdzenie  należy wykonać co najmniej dwukrotnie:  jak pokazano na rys. 23b  linię
sprawdzenia  należy  prowadzić  bezpośrednio  pod  tarczą  dociskową,  przy  dwóch
wzajemnie prostopadłych ustawieniach tarczy.

Podany sposób ustawiania dotyczy wszystkich tarcz tnących od najmniejszych

stosowanych

przecinarkach

formatowych

największych

stosowanych

wielkośrednicowych trakach tarczowych. Dokładne ustawienie narzędzia stanowi gwarancję
jego prawidłowej pracy: uzyskania równych powierzchni przecięcia oraz mniejszego zużycia
drogiego narzędzia diamentowego.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Piły wielkotarczowe – konstrukcja

Podstawową cechą pił tarczowych jest obrót tarczy tnącej, co określane jest jako ruch

główny, bez  tego  ruchu  cięcie  jest  niemożliwe. Podobnie  jak   traki    piłowe  –  traki  tarczowe
posiadają  szereg  odmian  polegających  na  innych  rozwiązaniach  konstrukcyjnych.  Aby
rozciąć  blok  tarcza  musi  przesuwać  się  w  jego kierunku  lub  blok  w  kierunku  tarczy  (zasada
zamienności ruchu).

Rys. 25. Porównanie odmian pił wielkotarczowych a. piły suportowe b. piły wózkowe [2]

Na rys. 26. pokazana jest suportowa piła tarczowa rozcinająca blok granitowy tarczą

Ø2000  mm.  Blok  spoczywa  na  znanym  już  wózku  trakowym  wyposażonym  w  kłonice
chroniące  przed  wywróceniem  się  odciętych  płyt.  Dla  wykonania  kolejnego  cięcia  suport
przesuwany  jest  na  moście  suportowym  prostopadle  do  płaszczyzny  tarczy  diamentowej.
Przesunięcie  to  nazywamy  ruchem  ustawczym,  który  umożliwia  ustawianie  grubości
odcinanej płyty.

Rys. 26. Suportowy trak tarczowy do granitu

[ ]

Ustawienie  tarczy  w  linii  cięcia  ułatwia
najczęściej  promień  lasera  (czerwony  –
dobrze  widoczny  na  powierzchni  bloku),
który  wskazuje  miejsce  wejścia  tarczy
w materiał.
Zwróć  uwagę:  po  lewej  stronie  tarczy  na
zdjęciu  widoczna  jest  widlasta  końcówka
rury  doprowadzające  wodę  na  tarczę
w miejscu jej wejścia w blok.
Zwróć  uwagę:  blok  ustawiony  jest  na
drewnianych  krawędziakach  i  podbity
klinem drewnianym. Zabezpiecza to przed
przechyleniem  bloku  po  odcięciu  płyty
w miejscu podparcia bloku.
Na  rys.  26.  pokazany  jest  wózkowa  piła
tarczowa

polskiej

produkcji.

Wózek

trakowy  z  blokiem  przesuwany  jest  za
pomocą  długiego  siłownika  (cylindra)
hydraulicznego.  Ruch  ustawczy  tarczy
(przesuwanie

dla

uzyskania

płyt

o określonej grubości) wykonuje suport.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Piły wielotarczowe

Piły wielotarczowe pracują na tej samej zasadzie jak piły wielkotarczowe różnią się

ilością tarcz tnących mocowanych na jednym wrzecionie. Traki wielotarczowe stosowane są
głównie w technologii paskowej, przy wycinaniu z bloków pasków o grubości od 1–1,2 cm
(czasem jeszcze cieńszych).

Rys. 27. Suport narzędziowy piły wielotarczowej

Przy omawianiu traków wielotarczowych należy opisać dowcipny sposób w jakie włoscy

kamieniarze rozwiązali problem wyginania się tarcz diamentowych o średnicy 1600 mm, które
często krzywiły się podczas cięcia granitu. Metoda ta nosi nazwę system SCALETTA i polega
na zakładaniu na wrzeciono traka tarcz o różnych średnicach. Tarcze o mniejszej średnicy
nacinają pionowe szczeliny do połowy głębokości. Wtedy cały zestaw tarcz przesuwany jest w
prawo (rys. 28), tarcze większe wchodzą w wykonane już nacięcia i docinają materiał do pełnej
głębokości, zaś tarcze mniejsze wykonują kolejne nacięcie wstępne.

Rys. 28. Schemat nacinania bloków tarczami w systemie Scaletta [2]

Zagrożenia przy pracy pił wielkotarczowych
Zagrożenia występujące przy stosowaniu pił wielkotarczowych wynikają głównie

z szybkiego ruchu obrotowego tarczy tnącej, która bez trudu potrafi przeciąć nie tylko  twardy
blok granitowy. Spod tarczy tnącej wylatuje strumień wody ze startymi kawałkami kamienia.
Ruchome wózki trakowe zagrażają  osobom znajdującym  się  na torowisku. Części  metalowe
stykające  się  z  wodą  oraz  elementami  instalacji  elektrycznej  mogą  spowodować  porażenie
prądem elektrycznym.

Na  rys.  27  pokazany  jest  suport
narzędziowy    piły wielotarczowej
niosącej  32  tarcze  diamentowe
Ø1600 mm oraz tarczę odcinającą
Ø400.  Trak  przeznaczony  do
wycinania  pasków  granitowych  o
grubości  od  1cm  i  szerokości  do
60  cm.  Zgodnie  z  zasadami
obróbki  granitu    nacina  blok
małymi

zagłębieniami

(1–1,2

mm) przy posuwie p=0,9–1,2 m/s.
Po nacięciu pasków włączana jest
tarcza  odcinająca,  która  odcina
paski od bloku.
Traki  wielotarczowe  realizowane
są  w  wersjach  dwu-  lub  cztero
słupowej.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dla uniknięcia lub zmniejszenia możliwości wystąpienia tych zagrożeń opracowano

zasady mieszczące się w instrukcjach bhp:
1) Do obsługi traka mogą być dopuszczone tylko osoby znające jego sposób działania,

sposób ustawiania i mocowania bloków, osoby sprawne (zwłaszcza trzeźwe) i znające
zagrożenia występujące na tym stanowisku.

2) Zakładanie i zdejmowanie tarcz tnących oraz czynności pomocnicze w obrębie traka

mogą się odbywać się tylko przy wyłączonym napięciu zasilania (wyłącznik główny
obrabiarki).

3) Zdejmowanie odciętych płyt z wózka może się odbywać dopiero po unieruchomieniu

tarczy, nie wolno podtrzymywać odcinanej płyty podczas cięcia.

4) Nakrętka zaciskająca tarczę tnącą pomiędzy tarczami dociskowymi musi być dokręcona

kluczem, najlepiej dynametrycznym, gwarantującym pewne zamontowanie narzędzia.

5) Przekładnie pasowe muszą być osłonięte osłonami (najlepiej siatkowymi).
6) Największe zagrożenia występują w płaszczyźnie pracy tarczy, z tego względu podczas

cięcia nikt nie może przebywać w tej strefie.

7) Pulpit sterowania z wyłącznikiem bezpieczeństwa musi być zlokalizowany poza tą

strefą, w miejscu dostępnym i zapewniającym dobrą obserwację miejsca cięcia.

8) Nie wolno dotykać elementów traka mogących mieć kontakt z instalacją elektryczną

traka.

9) Trakowy podczas pracy winien być wyposażony w odzież ochronną: kombinezon

(najlepiej wodoodporny), okulary ochronne i buty gumowe.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Dlaczego diamentowa tarcza tnąca ma większą wydajność cięcia niż piła trakowa?

Jak wpływa zagęszczenie segmentów diamentowych na obwodzie tarczy na jakość
i wydajność cięcia?

Jak należy rozcinać płyty marmurowe, a jak granitowe?

Ile wody chłodzącej i w jaki sposób należy podać pod tarczę podczas cięcia?

Jak na jakość cięcia wpływa dokładność ustawienia wrzeciona i tarcz dociskowych?

W jaki sposób sprawdzisz czy wózek z rozcinaną płytą porusza się dokładnie
w płaszczyźnie cięcia tarczy?

Opisz elementy i sposób działania hydraulicznego napędu wózka?

Jaki trak zastosujesz do wycinania cienkich (1cm) pasków z bloku?

Jakie zagrożenia występują przy pracy traka tarczowego?

10. Jakie winno być wyposażenie trakowego pracującego na traku tarczowym?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj obliczenia technologiczne związane z cięciem kamienia za pomocą

diamentowych tarcz tnących.
1. Oblicz prędkość obwodową tarczy diamentowej o średnicy D=800 mm jeśli obroty

wrzeciona według dokumentacji piły wynoszą n=900 obr/min. Sprawdź czy prędkość ta
mieści się w granicach podanych w tab.1 dla piaskowców twardych.

2. Jakie obroty winna mieć piła tarczowa D=600 mm rozcinająca płytę twardego marmuru

o grubości 3 cm (cięcie w jednym przejściu).

3. Oblicz posuw minutowy (p) dla materiału o minutowej wydajności cięcia Z=300 cm

/min

przy grubości płyty g= 3 cm.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przypomnieć sobie podstawowe wzory na prędkość obwodową tarczy tnącej,
2) wykonać obliczenia i zapisać je w formie notatki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansze z podstawowymi wzorami obliczeniowymi,

– plansza z diamentową tarczą tnącą.

Ćwiczenie 2

Na planszy przedstawiającej trak wielkotarczowy powinieneś:

1) wskazać i nazwać główne zespoły traka (konstrukcja nośna, suport, wrzeciono, most,

wózek trakowy z napędem, pulpit sterowniczy),

2) wskazać strefy niebezpieczne i sposób ich zabezpieczenia,
3) opisać sposób mocowania bloku na wózku trakowym.

Na planszy przedstawiającej trak wielotarczowy powinieneś powtórzyć czynności

według p. 1 oraz
4) opisać sposób wycinania cienkich pasków bezpośrednio z bloku ze szczególnym

uwzględnieniem systemu Scaletta.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś :

1) odszukać i przeglądnąć prospekty i materiały firm produkujących traki tarczowe

[ ]

11 ,

2) odszukać w Internecie adresy i informacje dotyczące producentów traków tarczowych,

głównie włoskich),

3) na planszy przedstawiającej traki tarczowe wskazać podstawowe zespoły traka i ich

funkcje w obrabiarce.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca trak wielkotarczowy,

–

plansza przedstawiająca trak wielotarczowy,

–

materiały informacyjne producentów traków

[ ]

11 ,

–

periodyki i wydawnictwa krajowe

[

]

−

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać różnice pomiędzy piłowaniem diamentowymi piłami. trakowymi

i rozcinaniem tarczami diamentowymi?



2) określić konstrukcję diamentowej tarczy tnącej?



3) określić sposób doboru warunków pracy tarczy diamentowej (obroty,

prędkość obwodowa, posuw, głębokość cięcia?



4) określić sposób chłodzenia tarcz tnących?



5) nazwać podstawowe zespoły traka wielkotarczowego oraz pełnione

funkcje?



6) wskazać zespoły traka wielotarczowego i określić ich przeznaczenie?



7) wyznaczyć strefy niebezpieczne w otoczeniu traka?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Traki cięgnowe: linowe i łańcuchowe

4.5.1. Materiał nauczania

Traki cięgnowe służą do piłowania bloków kamiennych na płyty płaskie lub profilowe

i paserowania (formowania  bloków) za pomocą narzędzia  liniowego w kształcie   zamkniętej
pętli.  Narzędzie  trakowe,  w  tym  przypadku  diamentowa  lina,  łańcuch  lub  pas  klinowy,  jest
napinane na obwodzie dwóch kół, z których jedno jest napędzane (schemat na rys. 29).

Rys. 29. Schemat piły cięgnowej [2]

W zależności od rodzaju stosowanego narzędzia trakowego wyróżniamy piły (traki)

linowe, łańcuchowe i obecnie wprowadzane we Włoszech traki pasowe.

Traki linowe

Traki linowe są obrabiarkami stosowanymi coraz częściej w zakładach obróbki kamienia.

Wynalezienie i ulepszanie lin zbrojonych segmentami diamentowymi spowodowało, że są
one stosowane nie tylko do obróbki bloków, lecz również do ich wydobycia. Od przeszło 40
lat tą metodą rozcinane są masywy marmurowe we Włoszech (rys. 30).

Rys. 30. Wycinanie monolitu ze złoża marmuru

za pomocą liny diamentowej (Włochy)

[ ]

Trakowa lina diamentowa

Każda lina diamentowa składa się z rdzenia wykonanego z elastycznej linki stalowej

o średnicy 4–5mm, koralików diamentowych nasuwanych na rdzeń oraz przekładek-tutaj
sprężynowych- utrzymujących stałe odległości między nimi (podziałka).

koło
napędowea

cięgno

Blok  kamienia  ustawiany  jest  na
wózku  lub  podstawie. Ruch  główny
wykonuje  poruszająca  się  poziomo
część  cięgna,  zaś  ruch  pomocniczy
dwa  suporty  z  kołami  powodujący
zagłębianie narzędzia w blok.
Ustawianie

kolejnych

cięć

uzyskuje się przez przestawienie
bloku lub piły.

Zwróć uwagę!: w kamieniołomie pokazanym na
fotografii  widoczne  ściany  były  wycięte  za
pomocą  wrębiarek  linowych.  Odcięty  liną
monolit  marmuru  opada  na  warstwę  kamienia
łamanego,  który  łagodzi  skutki  upadku.  Dalszy
podział  monolitu  na  bloki  o  wymiarach
handlowych  następuje  również  przy  pomocy  lin
diamentowych lub rozłupiarek hydraulicznych.
Zwróć  uwagę:  do  podnoszenia  i  transportu
bloków  stosowane  są  żurawie  typu  Derrick
o udźwigu  30  ton  i  długim  wysięgniku  (do  30–
40  m).  Żurawie    stosowane  są  również  do
załadunku bloków na samochody.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Części liny przesuwając się w szczelinie piłowej

w dużą  prędkością  pracują  w  ciężkich  warunkach
i dla  zabezpieczenia  ich  stosowane  są  osłony
wykonywane w różnych kolorach, które oznaczają
równocześnie  rodzaj  materiału  do  piłowania
którego  są  przeznaczone.  Lina  wykonywana  jest
w formie zamkniętej  pętli której  końce  łączone są
za  pomocą  tulejek  zaciskanych  lub  złączek
gwintowanych.

Koraliki Koraliki są wykonywane w postaci tulejki

stalowej,  na  obwodzie  której  jest  prasowany  lub
galwanizowany  pierścień  diamentowy  .Jest  on
zbudowany na takiej samej zasadzie  jak segmenty
diamentowe pił trakowych i tarcz tnących.

Koraliki wykonywane są w różnych wymiarach -

średnicach od 6,2–11mm i długościach od 8 do 12
mm. Na 1 metrze długości liny mieści się od 36 do
40 koralików. Podczas pracy koraliki są chłodzone
wodą w ilości 10–20 l/min.

Podczas cięcia koraliki wykonują nie tylko ruch

główny wzdłuż jego osi, lecz również ruch
obrotowy, co zapewnia równomierne ścieranie się
segmentów na obwodzie koralików.

Rys. 31. Diamentowa lina trakowa

[ ]

Konstrukcja traka linowego

Na rys. 32 pokazany jest diamentowy trak linowy często spotykany w polskich

zakładach obróbki kamienia.

Na prowadnicach kolumn poruszają się synchronicznie dwa suporty z kołami linowymi

podnoszone i opuszczane przez znany zespół opadu.

Nad blokiem widoczna jest pozioma rura instalacji natrysku wody chłodzącej.
Blok ustawiony jest na wózku trakowym z obrotową platformą, co umożliwia obcięcie

bloku ze wszystkich stron bez zmiany jego posadowienia. Traki linowe cechuje duża
wydajność, dokładność cięcia i gładkość uzyskiwanych płyt surowych, niższe natężenie
hałasu (znacznie mniejsze niż przy trakach piłowych i tarczowych).

koralik

diamentowy

przekładka

sprężynowa

osłona

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 32. Diamentowy trak linowy do cięcia grubych płyt i paserowania bloków

[ ]

Nowe możliwości obróbcze daje trakowi uruchomienie wózka trakowego w kierunku

prostopadłym  do  kierunku  liny  tnącej.  Przy  odpowiednim  sterowaniu  opadem  liny
i poziomym  ruchem  wózka  w  przekroju  poprzecznym  bloku  można  wycinać  dowolne
kształty. Tutaj muszę przypomnieć układ współrzędnych prostokątnych. Układ ten umożliwia
zlokalizowanie punktu na płaszczyźnie (x, y) lub w przestrzeni (x, y, z). Jak pokazano na rys.
35a, punkt P leży w odległości 4  jednostek (na przykład centymetrów) od osi  x i 3  jednostki
od osi y.

Rys. 33. Układ współrzędnych prostokątnych i jego zastosowanie
przy wycinaniu elementów kształtowych z bloku kamiennego [2]

X=ruch wózka trakowego

P(4,3)

osłona koła

zwrotnego

Wprowadzając

pamięci

komputera  równanie  funkcji
f(x,  y)  można  wyciąć  z  bloku
kształt  regularnego  walca  (jak
na rys. 35b) lub inny pokazany
poniżej.
Należy  zwrócić  uwagę  na
ugięcie  liny,  tym  większe  im
większa  jest  odległość  między
kołami

lub

rolkami

prowadzącymi.

lina diamentowa

(część górna)

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 34. Elementy profilowe możliwe do wykonania na linowym traku diamentowym klasy xy

[ ]

Trak o zsynchronizowanym ruchu przesunięcia wózka w osi x i opadu liny y nazywany

jest trakiem linowym klasy xy. Różnica pomiędzy trakiem klasy x (rys. 34) – piłującym blok
przy stałej wartości x a trakiem klasy xy polega na ścisłym powiązaniu zespołu jazdy wózka
i mechanizmu opadu suportów.

Raz zaprogramowany element może być wykonany dowolną ilość razy, z dużą

dokładnością, podstawia się nowy blok i od czasu do czasu wymienia się linę tnącą.

Przykładem

praktycznego

wykorzystania

traków

linowych

realizacji

płaskich elementów może
być

granitowa

ławka

wykonana

polskiego

granitu,

ustawiona

w jednym ze szwajcarskich
parków

(rys.

35).

Ciekawszą od ławki jest
sposób w jaki wykonano jej
części

wykorzystując

technologię

piłowania

i cięcia

kształtowego

pomocą liny diamentowej

Rys. 35. Granitowa ławka z elementami wykonanymi w technologii
cięcia liną diamentową

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 36. Sposób wykonania elementów granitowej ławki pokazanej na rys. 35

Pokazany na rysunku blok granitowy został przepiłowany na płyty o grubości 6 cm.

Piłowanie  zakończono  na  wysokości  około  10  cm    od  dołu  bloku,  co  zabezpieczyło  przed
rozsunięciem  płyt.  Tak  przygotowany  blok  został  ustawiony  na  wózku  traka  linowego  klasy
xy, który wykonał cięcie w wymaganym obrysie jak na rys. 39a. Na rysunku. 39b  widoczne
są  gotowe  ścianki  boczne.  Obróbkę  wykańczającą  (groszkowanie,  zaokrąglanie  krawędzi)
wykonano w obróbce ręczno-mechanicznej.

Traki łańcuchowe
Traki łańcuchowe są stosowane znacznie rzadziej niż traki linowe i znajdują zastosowane

przy  piłowaniu  grubych  płyt  o  dużej  powierzchni.  Łańcuch  tnący,  którego  ogniwa
wyposażone  są  w  nakładki  diamentowe,  prowadzony  jest  na  listwie  prowadzącej  (mieczu)
(rys.  37),  co  umożliwia  uzyskanie  dużej  płaskości  i  dokładności  przecinanej  powierzchni
.Takiego  prowadzenia  nie  posiadają  liny  diamentowe  i  dokładność  ich  przecięcia  może  być
znacznie  mniejsza  na  przykład  przy  natrafieniu  w  kamieniu  na  strefę  o  większej  twardości.
Łańcuch z ogniwami (jak w  łańcuchu rowerowym tylko znacznie  mocniejszym) przewijany
jest  i  napinany  pomiędzy  dwoma  kołami  łańcuchowymi  umieszczonymi  na  końcach  miecza
i prowadzony w rowkach wykonanych  w jego krawędziach.

a a

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Łańcuch  składający  się  ze  stalowych
ogniw  połączonych  sworzniami,  które
podczas  przesuwania  i  zmiany  kierunku
ruchu  obracają  się  względem  siebie
poddawany  jest  ścieraniu  przez  materiał
w szczelinie piłowej.
Grubość  łańcucha  jest  znacznie  większa
od średnicy koralików liny diamentowej.
Łańcuch musi być intensywnie chłodzony
(60 l/min).
Trak  łańcuchowy  pokazany  na  rys.  37
o dwusłupowej  konstrukcji  nośnej  jak
w traku

linowym

jednak

posiada

możliwość indywidualnego opuszczania
każdego z suportów. Umożliwia dokładne
cięcie płyt 3,5 x 2,2 m z dokładnością
0,5–0,6 mm.

Rys. 37. Trak łańcuchowy podczas wymiany narzędzia

[ ]

Zagrożenia i ochrona

W pracującym traku największe zagrożenie stanowią szybko porusząjące się cięgna:

diamentowa lina tnąca lub łańcuch(prędkość powyżej 20m/s), która może ulec pęknięciu
w każdym momencie uderzając z dużą siłą. Z tego względu płaszczyzna cięcia traka i jej
przedłużenie poza strefę cięcia jest strefą niebezpieczną.

Traki pracują z intensywnym natryskiem wody i w tych warunkach może nastąpić

porażenie prądem elektrycznym.

Podstawowe zasady bezpieczeństwa przy obsłudze traków cięgnowych:

1) Do obsługi traka mogą być dopuszczone tylko osoby znające jego sposób działania,

sposób ustawiania i mocowania bloków, zakładania narzędzi, osoby sprawne i znające
zagrożenia występujące na tym stanowisku.

2) Zakładanie i zdejmowanie lin i łańcuchów diamentowych oraz czynności pomocnicze

w obrębie traka mogą się odbywać się tylko przy wyłączonym napięciu zasilania
(wyłącznik główny obrabiarki).

3) Uruchomienie traka może nastąpić po sprawdzeniu ustawienia narzędzi i zamknięciu

osłon kół napędowego i zwrotnego (w traku linowym).

4) Podczas piłowania bloku, w płaszczyźnie cięcia i jej przedłużeniach (po obu stronach kół

linowych) nie może znajdować się ani trakowy ani osoby postronne.

5) Wyposażenie trakowego: kombinezon wodoodporny, buty na podeszwie przeciwpoślizgowej,

okulary ochronne, podkład drewniany w punkcie obserwacji pracy traka.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie ruchy wykonuje lina lub łańcuch tnący traka cięgnowego podczas piłowania

grubych płyt?

2.  Dlaczego koraliki liny diamentowej zużywają się równomiernie na obwodzie?
3.  W jaki sposób łączy się w pętlę linę diamentową?
4.  Jaki rodzaj traka linowego zastosujesz do wycięcia kolumny o przekroju eliptycznym?
5.  Jaki rodzaj traka zastosujesz do piłowania dużej płyty 3x2 m z dokładnością 0,5 mm?
6.  Czy łańcuchem rowerowym można przeciąć kamień ?

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na planszy przedstawiającej traki linowe klasy (y) i (xy) powinieneś:

1) wskazać i nazwać główne zespoły traka linowego,
2) opisać konstrukcję liny diamentowej, jej elementy i przeznaczenie,

3) napisać równanie typu y = f(x) do sterowania opadu liny (y) i ruchu wózka trakowego (x) -
dla uzyskania cięcia pod kątem 45

do poziomu jak pokazano na rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przypomnieć sobie konstrukcję i sposób działania traka linowego,
2) w prasie branżowej i materiałach informacyjnych producentów odszukać materiały

dotyczące traków linowych,

3) w źródłach jak w p.2 odnaleźć materiały dotyczące lin diamentowych,
4) napisać równanie linii prostej wychodzącej z punktu x=0,y=10 jak na szkicu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca trak linowy klasy (y) do cięcia pionowego,

–

plansza traka linowego klasy (xy),

–

próbki lin diamentowych do kamienia,

–

materiały informacyjne producentów traków linowych,

–

literatura fachowa, periodyki i wydawnictwa krajowe

[

]

−

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać podstawowe zastosowania traków linowych?



2) scharakteryzować konstrukcję liny diamentowej?



3) scharakteryzować sposób pracy jednolinowego traka diamentowego (napęd

i napinanie liny, sposób łączenia w pętlę)?



4) wskazać zastosowanie linowych traków diamentowych klasy (xy)?



5) wyznaczyć strefy niebezpieczne w otoczeniu traka?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Obróbka wymiarowo-kształtowa

4.6.1. Materiał nauczania

W wyniku obróbki trakowej otrzymujemy płyty surowe o różnej grubości,

o nieregularnym obrysie wynikającym z kształtu rozciętego bloku oraz w fakturze
narzędziowej, z widocznymi śladami stosowanych narzędzi. Płyty takie stanowią półfabrykat
czyli materiał wyjściowy do dalszych zabiegów obróbczych, w wyniku których uzyskuje się
element o wymaganym kształcie i wymiarach.

Zespół tych czynności nosi nazwę obróbki wymiarowo-kształtowej.
Najczęściej stosowanym zabiegiem jest obcinanie lub rozcinanie płyt za pomocą tarcz

diamentowych, wzdłuż linii prostych lub krzywoliniowych, za pomocą pił linowych lub wodą
pod wysokim ciśnieniem.

Piły i frezarki tarczowe
Sposób pracy diamentowych tarcz tnących został omówiony w rozdziale 4.5.
W wielkośrednicowych piłach stosowane są tarcze o średnicach do 3500–4000mm,

natomiast do rozcinania płyt o grubości do 16 cm najczęściej wystarczają tarcze Ø300–
500mm. Grubość może oznaczać grubość jednej płyty lub pakietu kilku ułożonych na sobie
płyt o łącznej grubości 16 cm.

Dla omówienia sposobu działania najczęściej stosowanych obrabiarek tarczowych

posłużę się wielofunkcyjną frezarką tarczową pokazaną na rys. 38.

Rys. 38. Sposób działania mostowej frezarki tarczowej

[ ]

Sposób działania frezarki omawiam wykorzystując układ współrzędnych prostokątnych

(xyz)  wykorzystany  już  przy  opisie  traków  linowych  (rozdział  4.6).  Frezarka  składa  się
z mostu  poruszającego  się  po  szynach  w  kierunku  (y)  oraz  umieszczonego  na  nim  suportu,
który  jest przesuwany w kierunku  (x)  oraz podnoszony  i opuszczany wzdłuż osi (z). Zespół
wrzeciona,  na  którym  mocowana  jest  tarcza tnąca,  może  być  obracany  o  90

względem osi

poziomej suportu, co jest oznaczone jako obrót (A). Rozcinana płyta mocowana jest na
obrotowym stole – obrót poziomy oznaczony literą (C).

Frezarka umożliwia rozcinanie płyt w kierunku (x) oraz prostopadle w kierunku (y) po

obróceniu stołu. Możliwym jest cięcie wzdłuż osi (x) przy ustawieniu stołu pod różnymi

most

suport

stół obrotowy

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

kątami (obrót C), najczęściej pod kątami będącymi wielokrotnością kątów 30 i 45

dzięki

czemu można rozcinać płyty pod kątami innymi niż 90

w płaszczyźnie licowej płyty.

Opisywana obrabiarka od zwykłej piły tarczowej różni się możliwością kątowego ustawiania
tarczy (obrót A) w stosunku do powierzchni licowej.

Duże możliwości daje obrót (A) zespołu wrzeciona: tarcza przyjmuje pozycje

umożliwiające cięcie pod dowolnym kątem względem lica płyty w granicach od 0–90

Frezarki pokazane na rysunku 41 najczęściej wyposażane są w zespoły umożliwiające

wykonywanie równoległych nacięć profilowych na długości elementu (rys.39).

Ruchem głównym dla tych obrabiarek jest obrót tarczy tnącej (bez tego ruchu cięcie

jest niemożliwe), ruchem pomocniczym – ruch zagłębiania tarczy w materiał.

Rys. 39. Przykłady profili wykonywanych na piłach i frezarkach tarczowych-metodą kolejnych wcięć

[ ]

Na  rys.  40.  pokazana  jest  piła  tarczowa
przeznaczona  do  rozcinania  płyt  leżących
na stole, przesuwanym przez długi siłownik
hydrauliczny.  Tarcza  tnąca  umieszczona
jest  na  suporcie  o  poziomej  osi  obrotu-
przesuwanym  w  osi  (z)  góra-dół  oraz
w osi(y) przód-tył.
Do obcięcia płyty w kierunku prostopadłym
do  jej  długości  płyta  musi  być  zdjęta  i
ustawiona  wzdłuż  żółtej  (na  rysunku)
prowadnicy.
Zwróć  uwagę!  stół  wyposażony  jest  we
wsporniki

boczne

zwiększające

jego

powierzchnię i ułatwiające mocowanie
rozcinanych płyt. Piły kolumnowe są rzadko
spotykane w nowych zakładach.

Rys. 40. Piła tarczowa w układzie kolumnowym

[ ]

stół przesuwany

siłownikiem

hydraulicznym

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prosta piła tarczowa do cięcia kamienia
w miejscach, gdzie nie ma możliwości
doprowadzenia wody bieżącej pokazana
jest na rys. 41.
Podczas transportu na miejsce pracy
zbiornik

wody

jest

pusty,

jest

napełniany  przed  rozpoczęciem  cięcia.
Część  tarczy  poniżej  płyty  zbiornika
zanurzona  jest  w  wodzie.  Rozcinana
płyta  przesuwana  jest  ręcznie  wzdłuż
prowadnicy,  która  może  być  ustawiana
w

różnej

odległości

tarczy

w kierunku (y).

Rys. 41. Zbiornikowa piła tarczowa

[ ]

Piły

frezarki

mostowe

często

wyposażane  są w urządzenia pomocnicze
ułatwiające  załadunek  płyt  na  stół
roboczy  i  odbiór  odciętych  elementów.
Na  rys.  46  pokazana  jest  frezarka
wyposażona

układarkę

płyt

dowożonych w pozycji pionowej za
pomocą wózków widłowych.

Po ustawieniu płyty na zaczepach
(w dolnej

części

układarki)

przy

przechylaniu ramion układarka ustawia
płytę na stole. Ramiona chowane są
wewnątrz

przecięć

stole.

ustawiania płyt na stole służą zespoły
rolek chowane lub podnoszone nad
powierzchnię stołu.

Rys. 42. Mostowa frezarka tarczowa z układarką płyt

[ ]

Istnieje specjalna grupa pił
mostowych, w których rozcinana
płyta

przesuwana

jest

przenośniku  płytowym  pod  zespół
tarcz  tnących  ustawianych  na
moście  nad przenośnikiem.
Dla umożliwienia docięcia płyty na
pełnej

grubości

górne

powierzchnie

płyt

przenośnika

pokryte

są

wymiennymi

nakładkami drewnianymi.

Rys. 43. Przelotowa piła mostowa 6-cio suportowa

[ ]

Zwróć uwagę! pokazana na rys. 48 piła wyposażona jest w zespół 6 suportów z tarczami
Ø300 mm rozmieszczonych po obu stronach mostu. Dzięki niezależnemu rozmieszczeniu

tarcza tnąca

zbiornik z wodą

przenośnik płytowy

suporty

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

suportów na prowadnicach mostu można uzyskać wymagane szerokości rozcinanych
elementów.

Piły (przecinarki) linowe

Piły tarczowe stosowane są do cięcia wzdłuż linii prostych
na  powierzchniach  licowych  elementów  płytowych.
W przypadku konieczności wykonania elementu płaskiego
o  obrysie  krzywoliniowym  (blaty  stolików,  tablicówki)
najprościej  jest  zastosować  piłę  (przecinarkę)  linową
pokazaną na rys. 44.
Pracuje  na  zasadzie  opisanej  w  rozdziale  4.6  dla  traków
linowych. Diamentowa lina przewija się pomiędzy dwoma
kołami  (tarczami)  umieszczonymi  jedno  nad  drugim.
Pionowy  odcinek  liny  diamentowej  przechodzi  przez
powierzchnię  stołu  roboczego  wyposażonego  w  rolki
wielokierunkowe.  Przesuwając  (ręcznie)  płytę  po  stole
można wyciąć dowolny kształt krzywoliniowy.
W  przypadku  konieczności  wycięcia  otworu  wierci  się
mały otwór, po przewleczeniu  i  zapięciu  linki wycina  się
większy otwór o wymaganym kształcie.
Wymagany  kształt  rysuje  się  na  powierzchni  licowej
nakłada lub nakleja szablon. Przecinarki linowe stosuje się
w produkcji  jednostkowej przy częstej zmianie kształtów
elementów.

Rys. 44. Przecinarka linowa diamentowa

[ ]

W produkcji seryjnej (duża ilość elementów o tym samym kształcie) stosowane są centra

obróbcze sterowane cyfrowo (CNC) oraz przecinarki hydrodynamiczne.

Urządzenie do cięcia wodą
Przecinarka (piła) hydrodynamiczna za pomocą cienkiego (0,8–1,2mm) strumienia wody

pod wysokim ciśnieniem (do 400 MPa) potrafi rozciąć zamrożone ryby, stos materiału
ubraniowego, grubą blachę stalową, płytę szklaną, płytę tworzywa sztucznego oraz kamienia -
od marmuru do granitu i twardego piaskowca.

Na  rys.  45  pokazany  jest  suport  przecinarki
z głowicą roboczą poruszający się wzdłuż i wszerz
płyty  (w  znanym  już  układzie  (xy).  Głowica
wyposażona  jest  w  szafirową  dyszę  z  której
wyrzucany  jest  cienki  strumień  wody  pod
ciśnieniem  około  4000  atmosfer,  który  wycina
w płycie  kształt  zaprogramowany  na  pulpicie
sterowniczym.
W większości przypadków do cięcia stosowana jest
czysta, dokładnie przefiltrowana woda; przy cięciu
materiałów  twardych  do  wody  dodawane  jest
droboziarniste ścierniwo.
Marmurową    płytę  o  grubości  5  cm  można
rozcinać z posuwem  3,8 m/min.

Rys. 45. Cięcie kształtowe za pomocą przecinarki hydrodynamicznej

[ ]

dolne

koło

napędu

koło zwrotno-

napinające

lina

głowica

suport

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Technika cięcia tarczami diamentowymi
Po ustawieniu i sprawdzeniu dokładności obrabiarki oraz ustawieniu tarczy tnącej

(według zasad podanych w rozdziale 4.6) przystępujemy do kolejnych czynności:

1. Ustawienie i mocowanie płyty:
a. na powierzchni stołu lub wózka układamy płytę, najlepiej wzdłuż jej dłuższego boku.

Mierząc odległość od boku stołu lub wózka do boku płyty ustalamy jej pozycję,

b. zaznaczamy linie kolejnych cięć podłużnych i poprzecznych według zadanych

wymiarów płyt jak na rys. 46, przy trasowaniu linii cięcia należy uwzględnić szerokość
szczeliny powstającej podczas cięcia,

c. pamiętając że siły skrawania będą się starały przesunąć płytę wzdłuż lub w poprzek

linii cięcia ustalić punkty mocowania płyty. Punkty te muszą się znajdować poza liniami
cięcia,

d. mocujemy płytę za pomocą zacisków mechanicznych (śrubowych lub klinowych) lub

przyssawkowych.

Rys. 46. Ustawianie i mocowanie płyty na stole

2. Cięcie marmuru, wapienia i podobnych

Płyty z materiałów mniej wytrzymałych niż granit, płyty o mniejszej grubości (do 4-5

cm)  najlepiej  jest  rozcinać  w  jednym  przejściu  na  pełnej  grubości  płyty.  Należy  przy  tym
pamiętać,  aby  dół  tarczy  tnącej  był  zagłębiony  poniżej  dolnej  powierzchni  płyty,
w przeciwnym wypadku  może  nastąpić wyłamywanie dolnych krawędzi. Zjawisko to można
częściowo  wyeliminować  przy  równoczesnym  cięciu  kilku  płyt.Dolna  płyta  może  mieć
wyłamaną

dolną

krawędź,

lecz

górną

można

mieścić

po stronie licowej płyty.

Rys. 47. Sposób rozcinania płyt a. cięcie na pełnej grubości płyty b. cięcie skokowe

Przy dobieraniu wielkości posuwu, czyli szybkości z jaką tarcza tnąca będzie się

zagłębiała w materiał, należy uwzględnić fakt, że im większy jest posuw tym większe
zagłębienia (łukowe ślady pracy tarczy) pozostaną na bocznych powierzchniach płyty.

linia

cięcia

stół lub wózek

płyta surowa

punkty mocowania

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3.Cięcie materiałów twardych

W przypadku cięcia materiałów twardych (granity, sjenity, niektóre twarde marmury

dolomitowe, piaskowce) cięcie przeprowadza się przez kolejne nacinanie warstwy po
warstwie co jest określane jako cięcie skokowe.

Przy obcinaniu płyt o niewidocznych (po zamontowaniu) krawędziach stosuje się

nacinanie na ¾ grubości z odłupywaniem nadciętej części płyty.

Współczesne piły i frezarki tarczowe wyposażone są w układy automatycznego cięcia

skokowego, tam programuje się głębokości cięcia, obrabiarka sama opuszcza tarczę po
każdym skoku i zatrzymuje się po dojściu do dna płyty lub przechodzi do kolejnego cięcia.
4.Cięcie przelotowe

Cięcie przelotowe wykonywane jest przez piły wielotarczowe rozmieszczone na moście

ustawionym nad taśmą przenośnika niosącego rozcinane płyty. Tą metodą rozcinane są płyty
o mniejszej grubości (do 4–5 cm) przy rozcinaniu płyt na paski o określonej szerokości.
Czynności rozstawiania i mocowania suportów z tarczami na moście zajmują sporo czasu
i z tego względu ta metoda stosowana jest w produkcji seryjnej.
5. Formatowanie

Formatowanie polega na obcięciu lub rozcięciu płyty na elementy o wymaganej długości

i  szerokości  na  ich  powierzchni  licowej.  Obcinanie  polega  na  obcięciu  płyty  wzdłuż  jej
obrysu,  natomiast  rozcinanie  –  dzielenie  płyty  na  mniejsze  elementy  wewnątrz    obrysu.
Z tego  względu  piły  mostowe,  wykonujące  te  czynności  często  nazywane  są  piłami
formatowymi.

W produkcji jednostkowej i małoseryjnej piły te są powszechnie stosowane. Przy

utrzymaniu zasady działania piły mostowej różnią się jedynie wyposażeniem i sposobem
sterowania.

Sterowanie ręczne polega na ręcznym ustawianiu pozycji tarczy tnącej do każdego

cięcia z osobna (w kierunku wzdłużnym i poprzecznym, po obróceniu stołu o 90

). Po

wykonaniu  jednego  cięcia  odmierza  się  odległość  przesunięcia  tarczy  tnącej  do  następnego
cięcia,  do  wymiaru  elementu  dodając  szerokość  szczeliny  piłowej.  Po  wykonaniu  cięć
podłużnych stół obracany  jest najczęściej pod kątem prostym i wykonywane  są cięcia  jak  na
kierunku poprzecznym.

Rys. 48. Etapy formatowania prostokątnego (a+b) oraz kątowego(c). a. rozcinanie wzdłużne b .rozcinanie

poprzeczne c. rozcinanie kątowe

Sterowanie automatyczne polega na zaprogramowaniu kolejności cięć i wielkości

kolejnych przesunięć tarczy tnącej, z uwzględnieniem grubości szczeliny piłowej. Czynności
te programowane są (nastawiane) na pulpicie sterowniczym piły i po ustawieniu
i zamocowaniu płyt na stole, wykonywane przez obrabiarkę bez udziału obsługi. Większość

linia cięcia

płyta surowa

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pił tego typu umożliwia cięcie ze sterowaniem ręcznym i automatycznym. Raz
zaprogramowane cięcie może być powtórzone dowolną ilość razy.

Sposób programowania cięcia jest podany w instrukcji obsługi zawartej

w dokumentacji techniczno-ruchowej obrabiarki.
6. Nacinanie konturowe

Na rys. 42 pokazane są profile nacięte na elementach kamiennych za pomocą

diamentowych tarcz tnących nacinających kontur na licowej powierzchni płyty.

Przez kolejne nacinanie cięcie koło cięcia, o różnej głębokości można uzyskać dowolny

kształt profilu.

Na rys. 49 pokazana jest obrabiarka wieloczynnościowa (piła tarczowa + szlifierko-

polerka) umożliwiająca rozcinanie, konturowanie, szlifowanie i polerowanie płyt
tablicowych.

Zwróć uwagę! obrabiana płyta umocowana jest w uchwycie umożliwiającym obracanie

jej względem osi poziomej, co umożliwia nacinanie konturowe i obróbkę mechaniczną
bocznych powierzchni płyty.

Rys. 49. Wieloczynnościowa obrabiarka do płyt profilowanych w płaszczyźnie licowej

[ ]

Zagrożenia przy pracy obrabiarek tarczowych
W obrabiarkach tarczowych największe zagrożenie stanowią diamentowe tarcze tnące

obracające  się  z  dużą  prędkością  obwodową  (do 60  m/s  czyli  ponad  200  km/h  !).  Strumień
wody  chłodzącej  tarczę  może  zawierać  odpryski  kamienia,  czasem  oderwane  od  tarczy
segmenty  diamentowe,  taki  element  działa  jak  pocisk.  Dlatego  w  płaszczyźnie  cięcia,
a zwłaszcza  w  części,  w  którą  skierowany  jest  strumień  wody  spod  tarczy,  nie  mogą
znajdować  się  osoby  obsługujące  obrabiarkę  ani  osoby  przypadkowe.  Cięcie  odbywa  się  w
warunkach dużego natężenia hałasu (do 100 dB w odległości  2–3 metra od źródła).

Piły tarczowe pracują z intensywnym natryskiem wody i w tych warunkach może

nastąpić porażenie prądem elektrycznym (kontakt z mokrą częścią ciała lub mokrym
ubiorem).

Po analizie wypadków i ich przyczyn zostały wypracowane zasady bezpieczeństwa przy

obsłudze tych obrabiarek:
1) Do obsługi traka mogą być dopuszczone tylko osoby znające jego sposób działania,

sposób ustawiania i mocowania płyt, zakładania narzędzi, osoby sprawne i znające
zagrożenia występujące na tym stanowisku.

2) Zakładanie i zdejmowanie tarcz tnących oraz czynności pomocnicze (kontrola,

ustawianie narzędzi) oraz eksploatacyjne (smarowanie) mogą się odbywać się tylko przy
wyłączonym napięciu zasilania (wyłącznik główny obrabiarki).

3) Uruchomienie piły może nastąpić po sprawdzeniu ustawienia narzędzi i założeniu osłon

tarcz i przekładni pasowych.

4) Podczas pracy w płaszczyźnie cięcia i jej przedłużeniach nie może znajdować się ani

piłowy ani osoby postronne.

uchwyt

tarcza

głowica szlifierska

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) Stanowisko obserwacyjne piłowego winno się znajdować poza płaszczyzną cięcia,

w miejscu zapewniającym dobre warunki obserwacji.

6) Wyposażenie piłowego: kombinezon wodoodporny, buty na podeszwie nie poślizgowej,

okulary ochronne, ochronniki słuchu, podkład drewniany w punkcie obserwacyjnym.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki jest cel obróbki wymiarowo-kształtowej?
2. Opisz jakie ruchy wykonuje diamentowa tarcza tnąca umieszczona na suporcie frezarki

podczas obcinania płyty wzdłuż jej obwodu?

3. Jakie ruchy musi wykonać stół z płytą aby obcinać płytę na jej długości i szerokości?
4. Jaką pozycję musi przyjmować wrzeciono robocze suportu i tarcza tnąca aby wykonać

cięcie pod kątem 45

względem powierzchni licowej płyty?

5.  W jaki sposób można naciąć profil krzywoliniowy za pomocą tarczy tnącej?
6.  Dlaczego stół piły lub frezarki tarczowej pokryty jest wykładziną drewnianą?
7.  W jaki sposób można powiększyć płaszczyznę roboczą stołu lub wózka piły tarczowej?
8.  Jakie  obrabiarki  stosowane  są  do  wycinania  elementów  o  obrysie  krzywoliniowym

w płaszczyźnie licowej?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sprawdź stan piły tarczowej. Zamontuj i sprawdź prawidłowość ustawienia diamentowej

tarczy tnącej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeprowadzić przegląd piły tarczowej(stan wrzeciona, tarcz dociskowych, nakrętki,

prowadnic wózka lub suportu),

2)  założyć tarczę tnącą na wrzeciono zwracając uwagę na strzałkę kierunku obrotu,
3)  założyć zewnętrzną tarczę dociskową i dokręcić nakrętkę zaciskową,
4)  obracając ręcznie tarczę sprawdzić i zapisać bicie poosiowe tarczy (dT),
5)  założyć i zamocować osłonę tarczy tnącej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza z oznaczeniem odchyłek montażowych,

–

sprzęt ochrony osobistej,

–

piła tarczowa Ø 200–400 mm (najkorzystniej wózkowa),

–

diamentowa tarcza tnąca o średnicy jak wyżej,

–

czujnik zegarowy 0,01 z podstawą magnetyczną,

–

wózek transportowy.

Ćwiczenie 2

Po zainstalowaniu i sprawdzeniu tarczy tnącej (w ćwiczeniu 1) przygotuj stanowisko do

obcinania płyty kamiennej i przeprowadź cięcie po linii prostej.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  ustalić rodzaj materiału płyty przeznaczonej do przecinania,
2)  sprawdzić jaka jest zalecana prędkość obwodowa tarczy dla tego materiału,
3)  dostosować  obroty  tarczy  do  zalecanej  prędkości  obwodowej  (jeśli  obrabiarka  posiada

możliwość regulacji obrotów),

4) ustalić linie cięcia i pomiędzy nimi rozmieścić uchwyty płyt,
5) w zależności od rodzaju rozcinanego materiału wybrać sposób cięcia (na pełną głębokość

lub cięcie skokowe),

6) ustalić wstępne warunki cięcia (głębokość i posuw minutowy) zgodnie z zalecaną

wydajnością minutową (Z),

7) przeprowadzić cięcie obserwując zachowanie się tarczy tnącej i jakość powierzchni po

cięciu,

8) zmierzyć i zapisać czas wykonania cięcia; dzieląc powierzchnię przecięcia (cm

) przez

czas (min) otrzymasz rzeczywistą wartość wydajności minutowej (Z),

9) sporządzić notatkę z danymi uzyskanymi w czasie próby.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

piła tarczowa Ø 200–400 mm (najkorzystniej wózkowa),

–

diamentowa tarcza tnąca o średnicy jak wyżej,

–

przymiar liniowy lub taśmowy 2m,

–

stoper lub zegarek z sekundnikiem,

–

wózek transportowy do 200 kg,

–

płyty o grubości 3–4 cm o powierzchni min. 1m

–

z 4 materiałów jak wyżej.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie obróbka wymiarowo-kształtowa?



2) nazwać i opisać funkcje podstawowych zespołów frezarki tarczowej?



3) dobrać sposób cięcia dla różnych rodzajów kamienia?



4) zamontować i sprawdzić poprawność ustawienia diamentowej tarczy tnącej

na wrzecionie piły lub frezarki tarczowej?



5) zamocować płytę kamienną na stole obrabiarki?



6) wykonać samodzielnie cięcie płyt z co najmniej 4 głównych rodzajów

kamieni?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7. Specjalne rodzaje obróbki kamienia

4.7.1. Materiał nauczania

W poprzednich rozdziałach zostały omówione podstawowe technologie stosowane

w mechanicznej obróbce kamienia: technologie trakowe i obróbka wymiarowo-kształtowa
elementów płytowych.

W jej wyniku otrzymuje się płaskie elementy płytowe stosowane w budownictwie jako

okładziny  zewnętrzne  lub  wewnętrzne,  elementy  architektoniczne:  parapety,  stopnie,
stopnice.  Rozwój  budownictwa  i  budowa  obiektów  o  podwyższonym  standardzie
wykończenia  wymuszają  doskonalenie  produkcji  seryjnych  elementów  budowlanych,  które
zostały opisane w poprzednich rozdziałach.

Z kamienia wykonuje się również wiele wyrobów o odmiennym charakterze elementów

o  kształtach  przestrzennych  jak  tralki,  walce  dla  papiernictwa,  wazony  i  galanterię
kamienną.  Mogą  być  wykonywane  na  uprzednio  omówionych  obrabiarkach,  lecz  ich
wykorzystanie  w  warunkach  seryjnej  produkcji  przemysłowej  jest  nieopłacalne.  Są  to
elementy  wykonywane  w  mniejszych  seriach,  najczęściej  w  warsztatach  kamieniarskich
o długiej  tradycji.  Mogą  one  wykorzystać  do  produkcji  małe  nieforemne  głazy  z  różnych
gatunków  kamienia  i  dzięki  zastosowaniu  metod  obróbki  ostrzowej  i  ściernej  uzyskać
wyjątkowe efekty użytkowe lub wizualne.

Produkcja ich odbywa się najczęściej w technologii ostrzowej (rys. 8. rozdział 4.2)

z wykorzystaniem obrabiarek do obróbki metali (tokarek, strugarek, dłutownic). Metoda
ostrzowa jest możliwa do zastosowania ponieważ w trakcie obróbki kamienia można wycofać
stępione narzędzie, naostrzyć i rozpocząć obróbkę w miejscu, w którym została ona
przerwana. Nie było to możliwe na przykład przy piłowaniu bloków.

Toczenie kamienia
Do mechanicznej produkcji kamiennych elementów o kształtach obrotowych najczęściej

stosowane  są  uniwersalne  tokarki  kłowe  stosowane  w  przemyśle  metalowym    i  adaptowane
do  obróbki  kamienia.  Umożliwiają  one  wykonywanie  elementów  walcowych  i  ich
podstawowymi  danymi  są:  średnica  i  długość  toczenia.  Do  toczenia    galanterii  kamiennej
stosowane są tokarki  do Ø400x800 mm, do tralek i walców tokarki  do Ø600x1500 mm. Do
toczenia  walców  przemysłowych  i  kolumn  wymagane  są  tokarki  do  Ø1000x6000  mm  do
9000 mm.

Tokarka składa się z solidnej podstawy, na której umieszczony jest wrzeciennik

z napędem)  zakończony  trój  lub  czteroszczękowym  uchwytem.  Na  prowadnicach  łoża
porusza  się  suport  narzędziowy,  na  końcu  łoża  umieszczony  jest  konik,  podtrzymujący
obrabiany element. Szybkość przemieszczania suportu jest ustalana przez skrzynkę posuwów.
Odległość  pomiędzy  łożem  a  osią  uchwytu  wyznacza  maksymalną  średnicę  toczonego
elementu, zaś długość łoża – długość toczenia.

Przy toczeniu walców obróbka odbywa się w dwóch etapach, najpierw przygotowuje się

półfabrykat  o  wymiarach  zbliżonych  do  kształtu  ostatecznego.  W  przypadku  walców
wykonuje  się  element  o  przekroju  kwadratowym,  który  przez  docinanie  doprowadza  się  do
przekroju  wielobocznego  (8–16).  Walce  dłuższe  przewierca  się  osiowo  i  do  otworu
wprowadza  się  stalową  oś,  którą  zalewa  się  mieszanką  żywicy  poliestrowej  z  mączką
kamienną lub stopem metalowym na bazie ołowiu.
Tak  przygotowany  półfabrykat  mocowany  jest  w  uchwycie  wrzeciennika  i  podpierany  na
obrotowym kle konika (rys. 55). W zależności od rodzaju obrabianego materiału do  obróbki
powierzchni zewnętrznych walca stosuje się noże tokarskie zbrojone nakładkami z węglików
spiekanych  lub  (rys.  55)  na  suporcie  montuje  się  przystawkę  z  tarczą  karborundową  lub
diamentową.  Podczas  wolnego  obracania  się  walca  suport  z  obracającym  się  narzędziem
przesuwany jest wzdłuż pobocznicy walca obrabiając tą powierzchnię.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 50. Uniwersalna tokarka kłowa podczas obróbki walca

powierzchni zewnętrznych walca stosuje się noże tokarskie zbrojone nakładkami z węglików
spiekanych lub (rys. 50) na suporcie montuje się przystawkę z tarczą karborundową lub
diamentową. Podczas wolnego obracania się walca suport z obracającym się narzędziem
przesuwany jest wzdłuż pobocznicy walca obrabiając tą powierzchnię.

Opisany sposób obróbki walców jest dokładniejszy od obróbki na diamentowym traku

linowym (zewnętrzna powierzchnia walca nie ma wyoblenia wynikającego z ugięcia liny)
a ponadto umożliwia toczenie znacznie dłuższych walców (do 9 m).

Obróbka tokarska umożliwia wykonanie walców o obrysie krzywoliniowym, możliwość

tą daje uruchomienie suportu w kierunku prostopadłym do osi walca.

Narzędzia tokarskie
Do obróbki tokarskiej stosowane są noże tokarskie o różnych kształtach, wymiarach

i przeznaczeniu. Nóż tokarski składa się ze stalowego trzonka o przekroju prostokątnym oraz
ostrza punktowego lub kształtowego. Ostrze może być wykonane ze stali narzędziowej lub
płytki z węglików spiekanych lutowanych do trzonka. Zastosowanie noży zbrojonych
węglikami spiekanymi jest szczególnie zalecane do materiałów ściernych (twarde piaskowce,
granity wysokokwarcowe).

Trzonek noża mocowany jest w suporcie, który może przesuwać się wzdłuż osi

toczonego elementy oraz w kierunku do niego prostopadłym. Kształt ostrza i usytuowanie
krawędzi tnącej dostosowane są do kierunku w jakim przesuwa się narzędzie względem
obrabianego elementu.

O skuteczności noża decyduje nie tylko materiał z jakiego został wykonany, lecz głównie

geometria ostrza, którą określają: kąt przyłożenia (α), kąt natarcia (γ), oraz kąt ostrza (β).

Kąt natarcia (γ) decyduje pod jakim kątem zbierana jest warstwa obwodowa materiału

nabiegającego na ostrze noża, dla materiałów miękkich jest dodatni (krawędź poniżej osi
obrotu walca) lub ujemny (krawędź powyżej osi obrotu) dla materiałów twardych.

Kąt przyłożenia (α) określa pod jakim kątem jest nachylona krawędź ostrza w stosunku

do pionu. Zabezpiecza przed tarciem narzędzia o materiał, nie może być za duży – osłabia
przekrój trzonka w rejonie podparcia.

uchwyt

konik

suport

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 51. Przekrój ostrza noża tokarskiego

Kąt  ostrza  (β)  –  określa  kąt  pomiędzy  powierzchniami  natarcia  i  przyłożenia,  decyduje  o
wytrzymałości  przekroju  ostrza  w  strefie  cięcia(im  mniejszy  kąt  tym  ostrze  jest  słabsze)..
Dlatego  noże  do  granitu  ostrzone  są  na  kąt  β  bliski  90

. Na rys. 52. pokazane są wybrane

rodzaje noży tokarskich stosowanych do obróbki kamienia i metalu. Noże te produkowane są
seryjnie w różnych odmianach i spośród nich można dobrać najlepszy do wykonania
odpowiedniego zabiegu. Na tym samym rysunku strzałkami zaznaczono kierunki przesuwania
narzędzia podczas toczenia.

Rys. 52. Noże tokarskie stosowane przy obróbce kamienia 1– zdzierak prosty lewy, 2– wykańczak spiczasty

3 – wykańczak wąski, 4 – nóż boczny, 5 – przecinak, 6– nóż boczny odsadzany, 7– przecinak wąski

Technika toczenia
Sposób toczenia elementów kamiennych różni się od toczenia metalu ze względu na

mniejszą wytrzymałość i kruchość materiału. Dotyczy to szczególnie miejsc mocowania
i podpierania półfabrykatów w uchwytach tokarek.

Na rys. 53. pokazana jest jedna z metod mocowania granitowych elementów walcowych,

umożliwiająca toczenie walców lub kolumn o długości do 9 m, a czasem nawet dłuższych.

Sam proces wiercenia długich otworów, mocowania i zalewania osi jest pracochłonny.
Przy produkcji tralek i elementów obrotowych o mniejszej długości (1–1,5m) dolnej

części półfabrykatu nadaje się przekrój kwadratowy, co umożliwia zamocowanie go
w uchwycie czteroszczękowym tokarki. Po drugiej stronie półfabrykat podpiera się na osi

powierzchnia natarcia

powierzchnia
przyłożenia

trzonek noża

ostrze

trzonek

obrabiany element

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

konika. Podpiera  się  bezpośrednio  na uprzednio  wykonanym otworze, lub  za pośrednictwem
metalowej  wkładki  z  otworem  wklejonej  do  półfabrykatu.  Powierzchnia  półfabrykatu,
pomiędzy  punktami  mocowania  i  podparcia,  musi  mieć  przekrój  zbliżony  do  koła:
pozostawiony  przekrój  kwadratowy  powoduje uderzenia  noża  o  krawędzie    i  najczęściej  ich
wyłamanie.

Toczenie elementów drążonych (wazony) o długości do 60 cm z materiałów o zwartej

strukturze  może  być  wykonywane  przy  jednostronnym  mocowaniu  półfabrykatu.  Elementy
takie  mają  podstawę  o  przekroju  okrągłym  i  mogą  być  mocowane  w  trójszczękowym
uchwycie  tokarskim.  Dla  zabezpieczenia  półfabrykatu  przed  uszkodzeniem  w  miejscu
mocowania, szczęki uchwytu wyposażane są w nakładki (drewniane lub plastikowe).

Wewnętrzna część wazonu jest wykonywana przy pomocy noży wytaczaków i odcinana

lub odłamywana od środka.

W przypadku elementów drążonych o większej długości stosowane jest podpieranie na

osi konika. W tym przypadku po wykonaniu obróbki wnętrza poza osią konika–rdzeń jest
podcinany od środka i wyłamywany po zdjęciu z tokarki.

Toczenie materiałów miękkich (wapienie lekkie) odbywa się na sucho, w pozostałych

przypadkach noże tokarskie są chłodzone wodą, która równocześnie odprowadza zebrane
wióry kamienne.

Struganie kamienia
Długie elementy kamienne (powyżej 3–3,2m), o przekroju kwadratowym, prostokątnym

lub innym nieobrotowym, które nie mieszczą się na stołach lub wózkach pił tarczowych lub
traków linowych mogą być obrabiane na strugarkach do metalu.

Strugarki do metalu wykonywane są jako kolumnowe lub bramowe. Obrabiane elementy

mocowane są na długim stole, który przesuwa się wolnym ruchem posuwisto-zwrotnym (tam
i z powrotem) pod narzędziami mocowanymi w suportach umieszczonych na kolumnach lub
konstrukcji bramowej. W strugarkach obróbka odbywa się najczęściej w jedną stronę, ruch
powrotny jest ruchem jałowym.

Noże ustawione są w ten sposób, że ostrzem skierowane są w kierunku obrabianej

powierzchni    i  wysunięte  na  głębokość  skrawania  ,natomiast  przy  ruchu  powrotnym  unoszą
się  nad  obrobioną    powierzchnią.  Tą  metodą  można  wykonywać  złożone  profile  na  długich
elementach  przy  zastosowaniu  pojedynczych  noży  lub  ich  zestawów.  Noże  stosowane  do
dłutowania  mają  ostrza  o  geometrii  nożów  tokarskich  podanych  w  tab.2.  Jedynie  kąt
przyłożenia (α) przyjmowany jest w granicach 10–15

Rys. 53. Sposób działania strugarki do metalu i długich elementów kamiennych

Ogromny postęp w wierceniu nastąpił po wprowadzeniu wierteł diamentowych,

w których na powierzchniach tnących przylutowane są diamentowe segmenty łukowe
(rys. 54).

prowadnice

wózek przedmiotowy

kolumna lub brama

suport
nożowy

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Postęp  ten  można  porównać  do  zmiany
sposobu  piłowania  piaskiem  stalowym  na
piłowanie piłami diamentowymi.
Jak  pokazano  na  rys.  54  diamentowe
wiertło  rdzeniowe  składa  się  z  korpusu
z gwintowaną  końcówką,  rury  o  długości
odpowiadającej  głębokości  wiercenia  oraz
części  tnącej.  Przez  część  chwytową
przeprowadzony  jest  kanał  przez  który
dopływa woda chłodząca narzędzie.
Podobnie  jak  w  diamentowych  tarczach
tnących  krawędź    tnąca  może  mieć  obrys
ciągły  (A),  segmentowy  średni  (B)  oraz
segmentowy  zgrubny  (C).  Im  gęściej
rozmieszczone

są

segmenty

tym

dokładniejsze są ściany otworu, kosztem
zmniejszenia

szybkości

wiercenia

i większego zużycia narzędzia.
Zwróć uwagę! Grubość ścianki rury jest
mniejsza od grubości segmentu tnącego ,co
eliminuje tarcie korpusu o materiał.

Rys. 54. Diamentowe wiertła rurowe [11]

Metoda wiercenia rdzeniowego w kamieniu jest znana i stosowana od kilku tysięcy lat.

W piramidach egipskich budowanych od 2500 r. p.n.e (między innymi w piramidzie
Cheopsa) pozostały liczne otwory i rdzenie wyłamywane z tych otworów.

Współcześnie wiercenie wielośrednicowe znajduje coraz szersze zastosowanie

zastępując toczenie walców, okrągłych pokryw, podstaw kolumn a nawet kul kamiennych
stanowiących ozdobę parków i placów miejskich.

Stało się to możliwe dzięki wykorzystaniu ciężkich

wiertarek ramieniowych stosowanych w przemyśle
metalowym. Standartowe wiertła rurowe (jak na rys.60)
oferowane są w średnicach do 200 i 500mm i długości do
200 mm.

W praktyce polskich zakładów kamieniarskich

stosowane są wiertła o średnicach do 1200 mm i długości
do 1000 mm. Jako korpus wykorzystywane są typowe
rury

stalowe

bez

szwu,

których

krawędzie

wlutowywane są łukowe segmenty diamentowe.

Dla uzyskania optymalnych warunków wiercenia

przy najniższym zużyciu wiertła producenci narzędzi
zalecają

stosowanie

odpowiednich

prędkości

obwodowych, sił nacisku na wiertło oraz chłodzenia.

Rys. 55. Elementy marmurowe wykonane metodą wiercenia wielkośrednicowego

Wiercenie małośrednicowe
Wiercenie małośrednicowe (d<18 mm) stosowane jest najczęściej przy wykonywaniu

otworów kotwowych w płytach kamiennych mocowanych do ściany za pomocą uchwytów
metalowych.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 56. Uchwyt kotwowy(a) do mocowania płyt kamiennych
i (b) przekrój przez strefę mocowania płyty [11]

Jak pokazano na rys. 56 b w płytach kamiennych wiercone są otwory prostopadłe do

powierzchni bocznych. Płyty te ustawia się na uprzednio ustawionych uchwytach w taki
sposób, aby kołki znalazły się wewnątrz otworów. Przy większych ilościach otworów lub
odkształceniach termicznych płyt stosowane są tulejki zabezpieczające.

Wiercenie otworów kotwowych wymaga wyjątkowej precyzji: otwory muszą być

precyzyjnie rozmieszczone wzdłuż powierzchni bocznej płyty, w jednakowej odległości od
powierzchni licowej i pod właściwym kątem (najczęściej pod kątem prostym). Niedokładnie
wywiercone otwory mogą spowodować wyłamanie krawędzi i odpadnięcie płyty od elewacji.

Z tego względu wiercenie odbywa się na jedno- lub wielowiertarkowych stołach

wiertarskich gwarantujących powtarzalność rozstawienia i dokładności wierconych otworów
Jako narzędzia stosowane są diamentowe wiertła rurowe w średnicach od 4 do 10 mm ze
stopniowaniem co 1 mm , w zakresie od 10–18 mm ze stopniowaniem co 2 mm.

Do materiałów miękkich (wapienie lekkie, miękkie piaskowce) mogą być stosowane

wiertła ze stali narzędziowej lub zbrojone węglikami spiekanymi .

rys.

pokazany

jest

stół

wiertarski

wyposażony

jedną

wiertarkę

diamentową.

Wiertarka

przesuwana jest na prowadnicach od
otworu do otworu w przyrządzie
umieszczonym

przy

bocznej

powierzchni

nawiercanej

płyty.

Przyrząd ten umożliwia ustawianie osi
wiercenia

pionie

rozstawu

poziomego otworów. Po jednokrotnym
ustawieniu

położenia

otworów

przyrządzie można wykonać otwory
w serii płyt z dużą dokładnością.

Rys. 57. Stół wiertarski do wiercenia otworów kotwowych [11]

Uchwyt mocowany
do ściany

kołek mocujący płytę
płytę

kołek z tulejką
zabezpieczającą

otwór w płycie

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy przygotowany do wykonania ćwiczeń:

1. Do obróbki jakich wyrobów i materiałów można stosować obróbkę ostrzową i dlaczego?
2

Jaką tokarkę wybierzesz do toczenia małej wazy marmurowej, a jaką do toczenia
długiego walca granitowego o średnicy 1 metra ? (średnica i długość toczenia.)

Jak przygotowuje się półfabrykat do toczenia granitowego walca papierniczego?

Z jakich części składa się nóż tokarski i jakie jest ich przeznaczenie?

Jaki kąt ostrza noża tokarskiego dobierzesz do obróbki granitu, a jaki do miękkiego
marmuru lub wapienia?

Jakie elementy kamienne można wykonać metodą strugania?

Dlaczego otwory kotwowe płyt okładzinowych muszą być wiercone wyjątkowo
dokładnie i starannie?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na planszy przedstawiającej tokarkę pociągową powinieneś:

1)  wskazać i nazwać podstawowe zespoły tokarki oraz opisać ich przeznaczenie,
2)  opisać suport, wskazać miejsce i sposób mocowania noża tokarskiego,
3)  opisać sposób mocowania półfabrykatu kamiennego na tokarce,
4)   wskazać  miejsca  stwarzające  zagrożenia    dla  obsługi  i  sposoby  zapobiegania  tym

zagrożeniom.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenia powinieneś:

1)  przeglądnąć katalogi i materiały producentów  maszyn do obróbki metali,
2)  przeanalizować konstrukcję tokarki kłowej,
3)  przypomnieć sobie zasady mocowania elementów kamiennych na tokarce,
4)  odpowiedzieć na pytania zawarte w ćwiczeniu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca tokarkę kłową

–

noże tokarskie o różnych kształtach i konstrukcji

–

prospekty tokarek do kamienia

–

materiały reklamowe producentów galanterii kamiennej

Ćwiczenie 2

Wykonaj obróbkę elementu z wapienia pińczowskiego o kształcie walcowym z

półfabrykatu o przekroju kwadratowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenia powinieneś :

1) umocować półfabrykat w uchwycie czteroszczękowym i podeprzeć go konikiem,
2) założyć do suportu nóż strugarski o szerokiej, pionowej krawędzi i odsunąć suport na

długość półfabrykatu w kierunku konika,

3) obracając półfabrykat ustawić go w taki sposób, aby krawędź znalazła się na wysokości

jego osi,

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) bez włączania obrotu wykonać struganie krawędzi przez uruchomienie ruchu suportu w

kierunku uchwytu,

5) po wycofaniu suportu do pozycji wyjściowej obrócić półfabrykat o 90

i strugać kolejną

krawędź półfabrykatu,

6) wykonać toczenie na wymiar,
7) oczyścić tokarkę i uporządkować jej otoczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  rysunek elementu z wapienia,
–  tokarka kłowa korzystnie z uchwytem czteroszczękowym,
–  noże tokarskie o różnych kształtach i konstrukcji,
–  prospekty tokarek do kamienia,
–  materiały reklamowe producentów galanterii kamiennej,
–  środki ochrony osobistej.

Ćwiczenie 3

Wykorzystując posiadaną wiertarkę słupową lub stołową, względnie ręczną wiertarkę

elektryczną z prowadnicą przeprowadź wiercenie otworów w płytach kamiennych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeprowadzić przegląd wiertarki ze szczególnym uwzględnieniem wyłącznika,

przekładni ,zespołu przesuwu wiertła oraz uchwytu.

2) dobrać diamentowe wiertło rurowe do granitu, lub wiertło spiralne ze stali narzędziowej

lub zbrojone węglikami spiekanymi – do miękkiego marmuru lub wapienia,

3) trasować osie otworów na powierzchni licowej elementu – według otrzymanego rysunku,
4) wykonać wiercenie co najmniej 5 otworów zwracając szczególną uwagę na dokładnie

prostopadłe ustawienie wiertła w stosunku do powierzchni licowej oraz dokładność
rozstawienia,

5) samodzielnie zmierzyć rozstawienie wykonanych otworów i porównać z rysunkiem,
6) trasować osie otworów kotwowych na bocznej powierzchni płyty i powtórzyć czynności

według p.4 i 5.

Po opanowania techniki wiercenia przeprowadzić próby kontrolne:
1. wiercenie szeregu otworów w powierzchni licowej przy założonym ich rozstawieniu
2. jak wyżej w powierzchni bocznej płyty o grubości 3-4 cm

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

wiertarka słupowa lub ramieniowa,

–

ręczna wiertarka elektryczna z prowadnicą,

–

wiertła rurowe diamentowe o średnicach 5–20 mm,

–

wiertła spiralne o średnicach jak wyżej,

–

przymiar liniowy lub taśmowy 1 m,

–

suwmiarka 200 mm.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wybrać obrabiarkę do wykonania walca granitowego?



2) ustalić i opisać sposób wykonania walca granitowego osadzonego na osi

stalowej?



3) dobrać nóż tokarski do toczenia walca granitowego?



4) dobrać nóż tokarski z ostrzem o geometrii odpowiedniej do toczenia

miękkiego kamienia (kąt ostrza)?



5) samodzielnie wywiercić otwory w powierzchni licowej płyty według

otrzymanego rysunku?



6) samodzielnie wiercić otwory kotwowe w bocznych powierzchniach płyty o

rozstawieniu według rysunku?



7) wskazać i oznaczyć miejsca niebezpieczne w wiertarce?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Obróbka fakturalna (szlifowanie, polerowanie i inne)

4.8.1. Materiał nauczania

W wyniku obróbki trakowej (rozdział 4.3) i kształtowo-wymiarowej (rozdział 4.7)

otrzymujemy  ukształtowany  wyrób  z  kamienia  o  powierzchniach  surowych,  najczęściej  w
fakturach  maszynowych:  piłowanej  lub  przecinanej.  Faktury  te  ukazują  wyraźne  ślady
stosowanych  narzędzi:  równoległe  (dla  obróbki  piłowej)  i  łukowe  rysy  (dla  obróbki
tarczowej). Dla wykorzystania walorów kolorystycznych i użytkowych kamienia poddaje się
je  obróbce  mającej  na  celu  nadanie  im  odpowiedniej  gładkości  (szlifowanie  i  polerowanie)
lub przeciwnie- szorstkości (dla nawierzchni placów, schodów). Nowa europejska norma PN-
EN  12670  Kamień  naturalny.  Technologia  definiuje  i  opisuje  szereg  faktur  znanych  i
stosowanych  w  polskich  zakładach  obróbki  kamienia  oraz  wprowadza  nowe  faktury  oraz
nazwy niektórych faktur.
Podstawowe rodzaje faktur
Faktury szlifowane
–

faktura wstępnie szlifowana uzyskiwana w wyniku szlifowania ścierniwem
karborundowym o ziarnistości F60,

–

faktura średnioszlifowana uzyskiwana za pomocą ścierniwa karborundowego F.120,

–

faktura pełnoszlifowana uzyskiwana za pomocą drobnoziarnistego karborundu F.220,

–

faktura matowa, stan powierzchni po obróbce tarczą szlifierską o ziarnistości F.400

–

wysokiej płaskości i dużej gładkości, lecz bez połysku.

Faktura  polerowana  –  wykończenie  powierzchni  za  pomocą  tarczy  polerskiej  lub  filcu
nadająca jej wysoki połysk.
Faktura  woskowana  (nowe  określenie,  dotychczas  stosowano  nazwy  szpachlowanie,
żywicowanie):
a.  wypełnienie  naturalnych  pustek  występujących na powierzchni  skały  za  pomocą  spoiwa,

szlaku, żywic i innych materiałów,

b. polerowanie powierzchni wyrobu kamiennego połączone z jego myciem.
Faktura wypełniona: wypełnianie naturalnych pustek w powierzchni skały kitem,
szpachlówką, szelakiem, żywicami lub innymi materiałami.
Norma przewiduje również faktury otrzymywanie w wyniku różnych technologii obróbki:
–

faktura piaskowana uzyskiwana przez uderzanie ziarn piasku lub innych ziarn ściernych
wyrzucanych z dyszy urządzenia piaskującego,

–

faktura płomieniowana stan powierzchni uzyskany w wyniku obróbki termicznej skały
z użyciem wysokotemperaturowego płomienia,

–

faktura  groszkowana  uzyskiwana na  drodze udarowej  obróbki  narzędziem  metalowym
z piramidkowymi zębami na powierzchni czołowej.
Materiał ścierny czyli ścierniwo
Dla    podstawowych  technologii  obróbki    gładkościowej  :szlifowania  i  polerowania

stosowane są najczęściej narzędzia pracujące na zasadzie ścierniwa związanego (patrz
rozdział 4.2). Ścierniwo luźne stosowane jest wyjątkowo do wyrównywania nierówno
przepiłowanych płyt lub kształtowania powierzchni nieforemnych.

Narzędzia szlifierskie i polerskie o różnych kształtach i wymiarach składają się z dwóch

podstawowych składników: materiału ściernego (ścierniwa) oraz spoiwa, w którym
rozmieszczone są ziarna ścierne.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowe  materiały  ścierne  stosowane  do  produkcji  ściernic  i  segmentów  ściernych  do
obróbki kamienia:
DIAMENT – najtwardszy naturalny materiał ścierny o twardości 10 w skali  Mohsa. Stanowi
główny  składnik  diamentowych  segmentów  metalowo-diamentowych  do  piłowania,  cięcia
i szlifowania  kamienia  KARBORUND  –  węglik  krzemu  SiC  otrzymywany  sztucznie  przez
stapianie  czystego  kwarcu  i  koksu  w  temperaturze  2500–3000

. Twardość 9, 7 w skali

Mohsa. Odmiany: zielony o zawartości minimum 97%, twardszy lecz bardziej kruchy,
czarny o zawartości do 95% miększy i mniej kruchy KORUND (Al

) – twardy minerał o

twardości 9

w skali Mohsa. Doskonały naturalny materiał ścierny, był stosowany przed

wprowadzeniem  na  rynek  karborundu  do  szlifowania  granitów  i  sjenitów  oraz  piłowania
granitu linami helikoidalnymi.
ELEKTROKORUND  –  sztuczny  materiał  ścierny  wytwarzany  z  boksytu  w  piecach
elektrycznych.  Twardość  9–9,5  w  skali  Mohsa.  Stosowany  do  produkcji  tarcz  tnących
i narzędzi szlifierskich.
SZMERGIEL  –  drobnoziarnista  skała  przeobrażona  zawierająca  znaczne  ilości  korundu.
W kamieniarce najbardziej znany jest szmergiel z greckiej wyspy Naxos. Był i jest stosowany
do ostatecznego szlifowania granitu i marmuru przed polerowaniem.

Własności mechaniczne i twardość nie są jedynymi czynnikami decydującymi

o skuteczności narzędzia, czynnikami tymi są: ziarnistość (wielkość) ziaren, koncentracja
(zagęszczenie ziaren w jednostce objętości) raz rodzaj spoiwa.

Ziarnistość ścierniwa jest ustalana metodą przesiewania przez sita do 53μm

(mikrometrów – dla przypomnienia 1 mikrometr = 1/1000mm), poniżej tej wartości za
pomocą sedymentacji (separacji w wodzie).
Oznaczenia cyfrowe oznaczają ile otworów mieści się na umownej jednostce powierzchni
sita. Im ziarno jest drobniejsze tym większe jest jego oznaczenie cyfrowe. Ziarna najgrubsze
mają oznaczenia 8, 9, 10 najdrobniejsze F800, F1000 i F1200.
Zwróć uwagę! oznaczenia wielkości ziarnistości zawarte w opisach faktur szlifowanych.

Spoiwo
Spoiwo jest materiałem, którego zadaniem jest utrzymanie ziaren ścierniwa w ściernicy

i zapewnienie równomiernego wychodzenia ziaren na powierzchnię narzędzia w miarę
zużycia, co nazywane jest samoostrzeniem się narzędzia. Do produkcji narzędzi
kamieniarskich stosowane są spoiwa:

Rys. 58. Tarcze i segmenty ścierne mocowane

głowicach szlifierskich

[ ]

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MAGNEZYTOWE – Mg-spoiwo składające się ze szkła wodnego z dodatkiem chlorku

magnezowego (cement Sorella), spoiwo mało porowate, wodochłonne i czułe na uderzenia
GUMOWE –R- składające się z kauczuku naturalnego lub sztucznego, zwulkanizowanego
siarką, spoiwo elastyczne mniej czułe na uderzenia.

METALOWO-SPIEKANE – M – spoiwo formowane z proszków, tlenków i węglików

metali; podstawowe spoiwo narzędzi diamentowych.

Doboru ściernic oraz segmentów mocowanych w głowicach szlifierskich dokonuje się

w kolejności:

2. grupa materiałowa (granity, marmury, piaskowce),
3. ziarnistość stopniowana według przyjętego schematu.

Technika szlifowania
Szlifowanie, czyli stopniowe zmniejszanie nierówności na obrabianej powierzchni

wykonywane jest przez dużą ilość ziaren ścierniwa znajdujących się na powierzchni roboczej
ściernicy. Pracę tą wykonują segmenty ścierne o coraz drobniejszym ziarnie.
Aby to nastąpiło ziarna te muszą poruszać się ruchem obrotowym a dodatkowo
prostoliniowym lub krzywoliniowym względem obrabianej powierzchni.

Na rys. 59b. pokazana jest okrągła
ściernica obracająca się względem
pionowej osi.
Zwróć

uwagę!

Największą

prędkość mają ziarna znajdujące
się

obwodzie

natomiast

znajdujące się w osi

Rys. 59. Ruch główny – obrót (b) oraz pomocniczy ruch wodzenia (a).

obracają  się  w  jednym  miejscu  i  bez  dodatkowego  ruchu  poprzecznego  powodują  jedynie
miejscowe  wycieranie  materiału  („zacieranie)  skutkujące  miejscowymi  uszkodzeniami  na
obrabianej powierzchni.
                                                             Szlifierki i polerki do kamienia

Istnieje  wiele  rozwiązań  konstrukcyjnych  szlifierek  od
prostych  szlifierek  ręcznych  do  automatycznych
szlifierek wielogłowicowych .
Można jednak wyróżnić trzy główne rodzaje szlifierek
pokazanych na rys. 66.
K.  Szlifierki  kolankowe  Ruch  główny,  obrót  tarczy
realizuje  silnik  z  przekładnią  pasową  umieszczone  na
dwuprzegubowym  ramieniu.  Ramię  mocowane  jest
obrotowo  do  słupa  lub  ściany.  Ruch  wodzenia
wykonuje  szlifierz,  który  ręcznie  prowadzi  tarczę  lub
głowicę  szlifierską  po  powierzchni  płyty.  Narzędzia
wymieniane  są  ręcznie  na  ściernice  o  coraz  mniejszej
ziarnistości.
M.  Szlifierki  mostowe  Suport  z  tarczą  lub  głowicą
szlifierską  umieszczony  jest  na  prowadnicach  mostu,
który przesuwany jest w kierunku prostopadłym do jego
długości.  Dzięki  skojarzonym  ruchom  suportu  i  mostu
suport  przemieszcza  się  w  obrysie  stołu  roboczego.
Ruchem

suportu

można

sterować

ręcznie

lub

wykorzystać ruchy zaprogramowane w układzie
sterowania automatycznego (ruch obwodowy, meander
wdłużny, poprzeczny i inne).

Rys. 60. Podstawowe rodzaje szlifierek do kamienia

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

P. Szlifierki przelotowe Na rys. 66P pokazany jest schemat najprostszej, jednosuportowej
szlifierki przelotowej. Suport szlifierski umieszczony jest na prowadnicach mostu
ustawionego prostopadle do osi przenośnika płytowego lub taśmowego niosącego płyty.

Podczas  przesuwania  płyt  na  taśmie
przenośnika  suport  wykonuje  ruch
poprzeczny  wzdłuż  mostu  pokrywając
powierzchnię płyty.
Obecnie  produkowane  są  przelotowe
szlifierki  wielogłowicowe,  w  których
kolejne

suporty

wyposażane

są

w diamentowe

głowice

kalibrujące

a następnie  ścierne  o  coraz  mniejszej
ziarnistości.
Na  rys.  61  pokazana  jest  współczesna
szlifierka  przelotowa  szlifująca  płyty
o szerokości 2,2 m.
Most  ustawiony  równolegle  do  osi
przenośnika  niesie  zestaw  suportów,
które  przesuwane  są  wspólnie  w
poprzek  taśmy.  Każdy  z  suportów
posiada indywidualny napęd oraz układ
śledzenia płyt oraz zużycia ściernic.
Suporty zasilane są w wodę z rurociągu
biegnącego wzdłuż mostu .
Zwróćcie  uwagę!  Naprzeciw  każdego
z  suportów  na  długim  stole  ustawione
są  kartony  z  nowymi  segmentami
ściernymi

przygotowanymi

wymiany.

Na rys. 62 pokazana jest szlifierka
mostowa

(M)

wykonaniu

półbramowym.

Most

szlifierki

porusza  się  na  szynie  przy  ścianie
oraz  torowisku  na  posadzce.  Dzięki
temu  ułatwiony  jest  dostęp  do        stołu
roboczego

przy

zakładaniu

i zdejmowaniu płyt. Płyty rozmieszcza
się

stole

szlifuje

kolejno

zmienianymi        ściernicami,  co  skraca
czas  obróbki.  Dla  każdej  z  płyt
ustawiane  są  indywidualnie    pola
obróbki (b x l).

Rys. 63. Szlifierka przelotowa do płyt o szerokości 2 m z mostem podłużnym niosącym 16 suportów

[ ]

Szlifierki i polerki do krawędzi
Według normy europejskiej EN 12670 i polskiej PN-EN 12670 „krawędź to bok

elementu kamiennego, który znajduje się na obrzeżu jego ściany i ogranicza powierzchnię

uchwyt

Rys. 61. Szlifierka kolankowa (K);opis w tekście

[ ]

silnik z przekładnią
pasową

ramię przegubowe

uchwyt

głowica

most suportowy

Rys. 62. Szlifierka mostowa (M)wykonanie półbramowe

[ ]

most

suport

głowica

stół

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

elementu. W szczególności jest to bok elementu kamiennego, którego wymiary są określone
przez grubość i wysokość elementu.”

Rys. 64. Oznaczenie powierzchni i elementów płyt.

Dla uproszczenia przyjmujemy, że krawędź jest to linia przecięcia się płaszczyzny

licowej i bocznej, zaś bok jest powierzchnią wyznaczoną przez krawędzie i grubość płyty.

Obrabiarki do obróbki powierzchni bocznych działają na podobnych zasadach jak

szlifierki i polerki do obróbki powierzchni licowych i często określane jako „boczkarki”.

Obróbka powierzchni bocznych, według normy „polega na nadaniu jej ciągłego

i regularnie  ukształtowanego  profilu”.  Z  tego względu  do  szlifierek  do  płaskich  powierzchni
bocznych  zostaje  włączona  duża  grupa  obrabiarek  do  profilowania  bocznych  powierzchni
elementów kamiennych.

Rys. 65. Szlifierka do płaskich powierzchni bocznych, szlifierka suportowa (porusza się suport ze ściernicą)
[11].

Obrabiane elementy ustawiane są i mocowane na stole. Wzdłuż stołu przesuwa się na szynach
suport ze ściernicą garnczkową, który obrabia po kolei czołowe lub boczne powierzchnie
ustawionych na stole elementów. Po wymianie ściernicy na następną, o niższym uziarnieniu
cykl obróbki powtarza się od nowa.

krawędź

powierzchnia licowa

powierzchnia
boczna

b o k

Rys. 66. Przelotowa wielogłowicowa szlifierka do powierzchni bocznych

[ ]

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do  seryjnej  obróbki  powierzchni  bocznych  długich  elementów  jak  parapety  i  stopnice
stosowane są szlifierki przelotowe. Obrabiane elementy przesuwane są na taśmie przenośnika
wzdłuż    kilkunastu  głowic  szlifierskich  i  suportu  z  tarczą  tnącą.  Umożliwia  to  obróbkę
powierzchni bocznych fazowanie krawędzi oraz wycinanie rowków.
Suporty narzędziowe

Szlifierki i polerki do powierzchni bocznych wyposażane są w pojedyncze ściernice lub

zespoły narzędzi umożliwiających mechaniczne wykonanie profili złożonych z linii prostych
i łukowych na długości elementu.

Podstawowe rodzaje głowic przedstawione są na rys.
67.  Najczęściej  stosowaną  jest  suport  z  tarczą  lub
głowicą  szlifierską  (rys.  67a).  Umożliwia  ona
obróbkę  powierzchni  płaskich  oraz  fazowanie
krawędzi  po  zmianie    nachylenia  osi  w  górę  lub
w dół.  Pokazany  na  rys.  67b  suport  z  tarczą  tnącą
umożliwia

wykonanie

nacięć

rowków

w powierzchni  bocznej,  licowej  i dolnej  (również  po
zmianie ustawienia).
Do  wykonania  profili  okrągłych  lub  zawierających
elementy  okręgu  stosowane  są  głowice  obiegowe
pokazane

rys.

68.

Dzięki

zastosowaniu

suportu  obracającego  się  względem  osi  poziomej
przechodzącej  przez  krawędź  obrabianej  płyty
możliwym  jest  wykonanie  obrysu  o  nastawionym
promieniu  profilu.  Tą  metodą  można    wykonać
profile  oznaczone  A,  B  i  C  na  rys.  69  (oznaczenia
literowe  stosowane  przez  jedną  z  firm  produkującej
frezy profilowe).

Pozostałe

profile

wykonuje

się

pomocą

diamentowych frezów profilowych, standartowych
jak na rys. 74 lub specjalnych, wykonywanych na
zamówienie.

Rys. 69. Kształty profili powierzchni bocznych

elementów kamiennych (przykłady)

[ ]

Istnieje wiele odmian ściernic karborundowych i diamentowych oraz wiele sposobów ich

mocowania na wrzecionach szlifierek. Do tego celu służą tarcze oraz głowice szlifierskie
i polerskie lub uniwersalne, umożliwiające mocowanie narzędzi szlifierskich i polerskich.

Tarcze szlifierskie stosowane są zarówno w szlifierkach (polerkach) przegubowych,

mostowych jak i przelotowych. Mogą mieścić od jednej do kilku ściernic. Woda chłodząca
i wypłukująca starty materiał najczęściej jest doprowadzana przez oś w części chwytowej.

Rys. 67. Podstawowe rodzaje głowic narzędziowych a. tarcza lub
głowica szlifierska b. głowica z tarczą tnącą

Rys. 68. Szlifierska głowica obiegowa

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Głowice szlifierskie różnią się od tarcz konstrukcją: oprócz ruchu obrotowego względem

osi głównej umożliwiają dodatkowy ruch obrotowy ściernic rozmieszczonych na jej
obwodzie.

Głowice szlifierskie powstały w wyniku poszukiwania coraz wydajniejszych metod

obróbki. Ściernica obracająca się względem swojej osi oraz dodatkowo względem centralnej
osi głowicy posiada większą szybkość przemieszczania względem obrabianej powierzchni.
Umożliwia to szybsze wyrównywanie (niwelację) powierzchni surowych płyt oraz
intensywniejsze nagrzewanie powierzchni przy końcowym polerowaniu.

Głowica wielostożkowa (rys. 70a) wyposażona jest w stożkowe frezy diamentowe

obracające się względem swoich osi zbiegających się w centralnej osi głowicy. Zbieżność
stożków jest tak dobrana, że w miejscu zetknięcia narzędzia z materiałem prędkość
obwodowa jest zbliżona sama.

Głowica z wahliwymi segementami (rys. 70 b) jest najczęściej stosowaną głowicą przy

wysokowydajnym szlifowaniu płyt granitowych.

.

Głowica wyposażona jest w zestaw segmentów w
kształcie

prostopadłościanu

gwarze

warsztatowej

nazywanych

„wagonami”)

z klinowymi zaczepami na górnej powierzchni.
Po uruchomieniu obrotu głowicy siła odśrodkowa
wsuwa segment do uchwytu głowicy i mocuje na
drodze klinowania. Podczas pracy segmenty oprócz
ruchu

obrotowego

względem

osi

centralnej

wykonują    wahadłowy  ruch  względem  swoich
poziomych  osi,  dzięki  czemu  zużywają  się
równomiernie na ich szerokości.
Głowice  te  są  chętnie  stosowane  ze  względu  na
prosty i szybki sposób wymiany zużytych ściernic.
Głowice  planetarne  (rys.  70b  i  70c)  były
pierwszymi

które

zostały

zastosowane

szlifierkach  mostowych  i  przelotowych,  stopniowo
wypierając  tarcze  szlifierskie.  Wewnątrz  korpusu
umieszczona  jest  tarcza  zębata,  która obracając  się
napędza

mniejsze

kółka

zębate

obracające

wrzeciona  ściernic.  Najczęściej  osie  satelitarnych
segmentów  są  równoległe  do  osi  centralnej  ;  dla
zwiększenia  wydajności  głowice  do  obróbki
zgrubnej  osie  satelitów  wykonywano  z  niewielką
zbieżnością  (wtedy  zewnętrzne  części  obwodu
ściernic  wcinają  się  intensywniej  w  materiał  pod
kątem  odchylenia).  W  głowicach  tych  wymiana
narzędzia  wymaga  dłuższego  czasu  (odkręcanie
i zakręcanie każdego z segmentów oddzielnie)

Rys. 70. Podstawowe rodzaje głowic szlifierskich

[ ]

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Inne  problemy  stwarza  mechaniczne  szlifowanie  i
polerowanie  powierzchni  łukowych,  będących
wycinkiem  koła  lub  elipsy.  Takie  płyty  mogą  być
seryjnie  wycinane  za  pomocą  traków  linowych
klasy  (xy).  Architekci  często  projektują  elewacje
złożone z takich właśnie elementów.
Ich

mechaniczne

wykańczanie

umożliwia

zastosowanie talerzy przegubowych osadzonych na
osi wrzeciona szlifierki za pośrednictwem przegubu
Cardana (patrz rys. 71). Umożliwia to dostosowanie
się głowicy do kształtu profilu.

Rys. 71. Przegubowy talerz szlifiersko-polerski do powierzchni łukowych

[ ]

Podstawowe procedury szlifowania i polerowania
Sposób szlifowania i polerowania podstawowych rodzajów kamienia (granity, marmury,

piaskowce) został wypracowany przez pokolenia kamieniarzy. Wprowadzenie nowych
obrabiarek i narzędzi (zwłaszcza diamentowych) zmieniło w istotny sposób wydajność
obróbki i jej jakość, lecz podstawowe zasady pozostały niezmienione.

G. Szlifowanie i polerowanie granitu
Technologia stosowana w zakładach rzemieślniczych wyposażonych w szlifierki przegubowe:
G1. szlifowanie wstępne – za pomocą ciężkich tarcz żeliwnych obracających się z prędkością
100  obr/min.,  pod  które  podsypywany  jest  kolejno  piasek  stalowy    nr  3,  4,  5,  6  i  8.  Po
zakończeniu wyrównywania powierzchni staranne spłukanie wodą.
G2.  Szlifowanie  wtórne–  za  pomocą  lekkiej  tarczy  o  grubości  3–4mm  przy  150  obr/min
z podsypywaniem karborundu o ziarnistości kolejno 60, 90 i 120.
G3. Polerowanie  –  za  pomocą  tarczy  filcowej przy  200 obr/min  z proszkiem  szmerglowym
„Naxos”  przy  minimalnej  ilości  wody.  Dla  granitów  czarnych  stosuje  się  proszek  „Negrin”.
Następnie  zwiększa  się  obroty  tarczy  do  250  obr/min  i  podaje  się  proszek  polerowniczy
„Cynasz” z minimalną ilością podgrzanej wody.
Zwróćcie uwagę!  Ziarnistość ściernic podana w normowej definicji faktur została określona
na F60, F120, F220 co odpowiada szlifowaniu wtórnemu. W wyniku istotnej poprawy jakości
powierzchni płyt surowych można wyeliminować klasyczne operacje szlifowania wstępnego.
M. Szlifowanie i polerowanie marmuru
M1.  Szlifowanie  –  za  pomocą  tarcz  szlifierskich  z  segmentami  karborundowymi
o ziarnistości  20–2,  obroty  100  obr/min  przy  dużej  ilości  wody:  kolejne  segmenty
o ziarnistości 25–35, 60–70, 80–90 i 120–150. Po ostatnim szlifowaniu dokładne spłukiwanie.
M2.  Gładzenie  –  szlifowanie  krążkiem  lub  pierścieniem  parapitowym  (szmergiel  Naxos
w spoiwie szelakowym) do uzyskania wyraźnego półpołysku. Zmywanie wodą.
M3. Polerowanie – za pomocą tarczy  filcowej przy obrotach zwiększonych do 300 obr/min
z zastosowaniem  cynaszu  lub  innego  proszku  polerniczego.  Tarcza  dociskana  mocno  do
materiału dla uzyskania efektu nagrzania powierzchni przy minimalnej ilości wody.
P. Szlifowanie piaskowca
P1.  Piaskowce  miękkie  –  szlifowane  były  tarczami  żeliwnymi  z  rowkami  na  powierzchni
roboczej, pod  które  podsypywano  piasek  płukany o  ziarnach  1mm, przy  gładzeniu piaskiem
drobniejszym 0,2–0,3mm.
P2.  Piaskowce  twarde  (Radków,  Mucharz)  szlifuje  się  tarczami  lub  głowicami
wyposażonymi w karborundowe ściernice nerkowe lub pierścieniowe o ziarnistości od 25–35
lub 60–70. Obroty  tarczy 100–150  obrotów/min., w warunkach  intensywnego wypłukiwania
wodą startego materiału.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

P3. Polerowanie piaskowca – niektóre gatunki piaskowca twardego mogą przyjmować poler,
fakturę tą można uzyskać za pomocą ściernic o ziarnistości 120–220 i większej.
Podane powyżej metody szlifowania i polerowania pokazują właściwą kolejność zabiegów
niezbędnych do uzyskania równej i gładkiej powierzchni elementów kamiennych.
Faktury specjalne

Powierzchnia elementu kamiennego może być wykończona za pomocą faktur które

można nazwać gładkimi (szlifowanie, polerowanie) lub faktur szorstkich (groszkowanie,
płomieniowanie) stosowanych w miejscach zabezpieczających przed poślizgiem. Faktury
takie można uzyskiwać również za pomocą urządzeń mechanicznych.

Faktura groszkowana wykonywana jest za pomocą groszkownika, narzędzia o obrysie

kwadratowym lub okrągłym, zaopatrzonym na powierzchni czołowej w graniaste zęby.(patrz
rys. 73). Narzędzie to może być mocowane na młotku pneumatycznym, wysięgniku szlifierki
przegubowej lub na przejezdnym wózku przemieszczanym po obrabianej powierzchni jak
pokazano na rys. 72.

W zależności od ilości jednocześnie pracujących młotków (do 6 sztuk) mogą być

wyposażone we własną sprężarkę lub zaopatrywane w sprężone powietrze z sieci zakładowej.

Ruch główny wykonują groszkowniki uderzając w obrabianą powierzchnię zaś wózek

przemieszczany jest ręcznie. W tym przypadku jakość powierzchni (gęstość i głębokość
nacięć) zależy głównie od umiejętności i staranności pracownika.
Urządzenia przejezdne są stosowane najczęściej na placach i powierzchniach, na których
ułożono płyty zbyt śliskie dla użytkowników.

Rys. 72. Przejezdne urządzenia do groszkowania

[ ]

Rys. 73. Groszkowniki do kamienia produkowane przez jedną z włoskich firm (przykłady)

[ ]

Przy produkcji fabrycznej płyt o fakturze groszkowanej stosowane są urządzenia

wzorowane na przelotowych szlifierkach mostowych (rys.74.). Płyty podsuwane są ręcznie na

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

stołach rolkowych, w rejonie obróbki przechodzą na napędzane stoły rolkowe, które nadają
im wymaganą prędkość. Zmieniając prędkość przesuwania płyty i poprzecznego ruchu
suportu oraz narzędzie można uzyskać faktury jak na rys. 75.

Rys. 74. Urządzenia wielofunkcyjne do seryjnego groszkowania i płomieniowanie płyt

[ ]

Rys. 75. Przykłady faktur które można uzyskać na drodze groszkowania mechanicznego

[ ]

Faktura płomieniowana uzyskiwana jest za pomocą strumienia gorącego powietrza
wytwarzanego przez palnik. Palnik ten może być prowadzony ręcznie lub zamocowany na
suporcie urządzenia pokazanego na rys. 80.

Urządzenia tego typu czasem wykorzystywane są również do piaskowania powierzchni.

Zapylenie i głośność pracy stwarzają istotne zagrożenie dla pracowników i otoczenia. Mogą
być stosowane jedynie w zamkniętych, hermetyzowanych komorach piaskowania.
Zagrożenia przy pracy urządzeń do nadawania faktury

Przy pracy szlifierek do kamienia podstawowe zagrożenie stanowią szybko obracające

się tarcze i głowice  szlifierskie, z których w każdym momencie  mogą oderwać się  segmenty
ścierne. W przypadku szlifierek  mostowych  i przelotowych dodatkowe zagrożenie stanowią
poruszające  się  mosty,  suporty  i  mosty  suportowe.  W  warunkach  intensywnego  chłodzenia
wodnego istnieje zagrożenie porażenia prądem.

Inne zagrożenia występują w przypadku obrabiarek do wykonywania faktur: możliwość

zetknięcia z gorącymi spalinami z palników, możliwość zapalenia się butli z gazem lub
zaprószenia oczu przez piasek i/lub dpryski kamienia.

Większość obrabiarek (a wszystkie nowe) posiadają fabryczne zabezpieczenia przed

wystąpieniem tych zagrożeń.

Należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa wypracowanych w wyniku analizy wypadków

zaistniałych przy eksploatacji tych urządzeń:
1) Przed rozpoczęciem pracy na nowym dla Ciebie urządzeniu należy dokładnie przeczytać

instrukcję obsługi informacji osób obsługujących te urządzenie lub serwisu, w przypadku
maszyn nowo instalowanych.

2) Do obsługi obrabiarki mogą być dopuszczone tylko osoby znające sposób jego działania,

znające sposób wymiany narzędzi w tarczach i głowicach, znające zagrożenia
występujące przy jej eksploatacji.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) Wymiana narzędzi szlifierskich jest możliwa tylko przy unieruchomionych suportach

i mostach szlifierek mostowych i/lub przelotowych (chyba, że instrukcja obsługi
dopuszcza taką sytuację)

4) Uruchomienie szlifierki jest dopuszczalne po założeniu fabrycznych osłon na stole lub

trasie przenośnika.

5) Przy obrabiarkach do płomieniowania przestrzegać zasad bezpiecznego użytkowania

butli z gazem (reduktory, szczelność połączeń i samych przewodów).

4.8.2 Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaką fakturę nadasz płycie marmurowej o pięknym kolorowym wzorze, przewidzianej do

umieszczenia wewnątrz ekskluzywnego obiektu?

2.  Jaką fakturę nadasz płycie granitowej przewidzianej na posadzkę peronu kolejowego?
3.  Jakie czynniki wpływają na skuteczność segmentu ściernego do szlifowania kamienia?
4.  Kiedy następuje samoostrzenie segmentu szlifierskiego?
5.  Jakie ruchy musi wykonać segment ścierny aby skutecznie szlifować powierzchnię płyty
6.  kamiennej ?
7.  Jak dobierzesz ziarnistość ściernic do granitu-od zgrubnego szlifowania do polerowania?
8.  Dlaczego segmenty ścierne umieszczone w głowicy planetowej są bardziej wydajne od
9.  takich samych segmentów na tarczy szlifierskiej?
10.  Jaką szlifierkę zastosujesz do szlifowania trzech płyt marmurowych o różnej grubości?
11.  Jaką szlifierkę zastosujesz do szlifowania i polerowania 200 płyt o szerokości 2 m ?
12.  Jaką szlifierkę zastosujesz do szlifowania powierzchni bocznych 200 sztuk parapetów
13.  marmurowych z kapinosami (podcięcia na dolnej powierzchni parapetu)?
14.  11.Jaki rodzaj urządzenia zastosujesz dla uszorstnienia płyt granitowego podjazdu na
15.  którym ślizgają się samochody i przechodnie?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na planszach przedstawiających podstawowe rodzaje szlifierek powinieneś:

1)  wskazać i nazwać podstawowe zespoły każdej ze szlifierek,
2)  opisać funkcje jakie pełnią w szlifierce,
3)  opisać  przeznaczenie  szlifierek  w  zależności  od  wielkości  (seryjności)  produkcji

i wielkości obrabianych płyt,
Na planszach przedstawiających głowice i tarcze szlifierskie powinieneś:

4) nazwać obiekt i omówić sposób jej pracy,
5) podać sposób mocowania segmentu ściernego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeglądać prospekty i materiały informacyjne krajowych i zagranicznych producentów

szlifierek – drukowane i z Internetu,

2) odpowiedzieć na pytania nauczyciela podane w ćwiczeniu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca podstawowe rodzaje szlifierek do płaszczyzn (przegubowe,
mostowe, przelotowe),

–

plansza przedstawiająca podstawowe rodzaje szlifierek do powierzchni bocznych,

–

plansza przedstawiająca głowice i tarcze szlifierskie,

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

różne rodzaje segmentów ściernych (walcowych, garnczkowych, prostopadłościennych,
nerkowych) w możliwie szerokiej gamie ziarnistości i kształtów,

–

branżowe periodyki kamieniarskie zawierające aktualne informacje produkcyjne
i handlowe,

–

prospekty firm produkujących narzędzia szlifierskie.

Ćwiczenie 3

Wykonaj szlifowanie powierzchni bocznej płyty kamiennej za pomocą szlifierki

przegubowej lub ręcznej z napędem elektrycznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeprowadzić przegląd szlifierki ze szczególnym uwzględnieniem elementów

sterowania napędu i chłodzenia wodnego,

2)  dobrać i zastosować właściwe środki ochrony osobistej,
3)  przygotować właściwe dla materiału kolejne segmenty ścierne (rodzaj, ziarnistość),
4)  założyć tarczę szlifierską na wrzeciono szlifierki,
5)  założyć i ewentualnie zamocować płytę na stole szlifierki,
6)  przy  szlifowaniu  szlifierką  przegubową  płytę  ustawić  pionowo  i  zamocować  przy  stole

roboczym,

7)  uruchomić napęd wrzeciona i dopływ wody chłodzącej,
8)  prowadzić ręcznie tarczę po powierzchni bocznej płyty ,
9)  zmieniać segmenty na następne o coraz drobniejszym uziarnieniu,
10)  spłukać i osuszyć płytę,
11)  ocenić jakość uzyskanej powierzchni,
12)  oczyścić szlifierkę i jej otoczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  szlifierka przegubowa lub mostowa do płaszczyzn,
–  tarcza lub głowica szlifierska,
–  płyta kamienna o powierzchni nie mniejszej od 1 m

–  zestaw segmentów szlifierskich w zależności od rodzaju kamienia,
–  przymiar taśmowy 2 m,
–  środki ochrony osobistej szlifierza.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać właściwy rodzaj szlifierki do szlifowanego materiału przy określonej

wielkości i seryjności produkcji?



2) dobrać odpowiedni rodzaj tarczy lub głowicy szlifierki?



3) scharakteryzować konstrukcję szlifierki i funkcje jej zespołów?



4) scharakteryzować konstrukcję tarcz i głowic szlifierskich?



5) scharakteryzować sposób szlifowania płyty granitowej?



6) określić sposób szlifowania płyty marmurowej?



7) wskazać kolejność zabiegów przy szlifowaniu płyty piaskowcowej?



8) przeprowadzić szlifowanie i polerowanie płyt z co najmniej czterech

rodzajów materiału jak w p. 5–7?



9) wskazać narzędzia i obrabiarki do groszkowania i płomieniowania?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Kalkulacja kosztów i kosztorysowanie

4.9.1. Materiał nauczania

Po wykonaniu kamiennego elementu koniecznym jest określenie jego wartości i ceny za

jaką może być sprzedany. Na cenę tą składają się podstawowe składniki:

−

M. Koszt materiału użytego do jego wykonania,

−

R. Koszt robocizny i składników pochodnych,

−

N. Koszt narzędzi i środków pomocniczych,

−

S. Koszt i amortyzacja sprzętu,

−

K. Koszty ogólne-zakładowe lub warsztatowe.

M. Koszt materiału

Koszt bloków jest najczęściej podawany
w zł/m

lub zł/t, koszt płyt w zł/m

przy  określonej  grubości  i  fakturze.  Do
obliczeń  kosztu  surowca  przyjmuje  się
objętość  lub  powierzchnię  gotowego
elementu

powiększone

straty

materiału powstałe podczas obróbki
(obladry,

ścinki

płyt,

materiał

zeszlifowany i inne).

W przypadku piłowania bloków

straty określa wielkość szczeliny piłowej
(SP) oraz wielkość płyt bocznych
(obladrów).

Koszt płyt w zł/m

ustala się dzieląc wartość handlową bloku przez ilość uzyskanych z

niego płyt handlowych(bez obladrów). Do wartości bloku dodaje się koszty związane z jego
uzyskaniem (transport, za-i wyładunek, składowanie, cło i inne).

W przypadku mniejszych zakładów rzemieślniczych kupujących gotowe płyty

obowiązują  podobne  zasady  wyceny  materiału  wyjściowego  do  produkcji  (koszt  zakupu,
transportu,  składowania, straty technologiczne).
Wielkość  strat  technologicznych  przy  obróbce  można  obliczyć  samemu  lub  przyjmować
orientacyjnie w wysokości :
              granity śląskie .......20%      sjenity krajowe ........30%
              piaskowce...............25%      marmury kieleckie 20–30%.

R. Koszt robocizny

Koszt robocizny obejmuje wynagrodzenia bezpośrednie dla pracowników i nadzoru

biorących  udział  w  obróbce  oraz  obowiązkowe  i  uznaniowe  dopłaty  do  wynagrodzenia
(ubezpieczenie zdrowotne, fundusz emerytalny, ZUS, deputaty i inne).
Koszt robocizny za wykonanie określonej operacji oblicza się  ze wzoru:
Ro = T x s gdzie T(h) – ilość czasu zużytego na wykonanie pracy, s (zł/h)– stawka godzinowa
Stawka  godzinowa  (s)  związana  jest  kwalifikacjami  pracownika  i  kategorią  trudności
wykonywanej  pracy.  Niższa  kategoria  i  stawka  przysługuje  pracownikowi  wykonującemu
proste cięcie płyt, a wyższe frezującemu skomplikowane elementy architektoniczne.
Stawki  godzinowe  wynikają  bezpośrednio  z  umowy  o  pracę  w  której  podana  jest  wielkość
wynagrodzenia miesięcznego i ewentualnych dodatków.
Dzieląc  tą  kwotę  przez  ilość  godzin  roboczych  w  miesiącu  (najczęściej  4  tygodnie  x  45
h/tydzień= 180 h/miesiąc) otrzymuje się stawkę godzinową (s).

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pracownik otrzymuje wynagrodzenie obliczone według wzoru na (R

), natomiast

pracodawca musi doliczyć do tego obowiązujące opłaty (ubezpieczenie, fundusz zdrowotny,
emerytalny i inne). Wielkość tych dodatków zmienia się w czasie i obecnie wynosi około
80% wynagrodzenia podstawowego.

N. Koszt narzędzia

Koszt narzędzia jest istotnym składnikiem
kosztu produkcji i najczęściej podawany jest
w zł/m

obrabianej powierzchni. Koszt ten

związany

jest

sposobem

obróbki

(piłowanie piłami gładkimi z piaskiem
stalowym, piłami, linami lub tarczami
diamentowymi),

rodzajem

obrabianego

materiału oraz rodzajem obróbki (rozcinanie,
szlifowanie, polerowanie, groszkowanie,
wycinanie).
Podstawową

wartością

umożliwiającą

obliczenie kosztu narzędzia jest jego
trwałość T(m

lub mb), podająca wielkość

powierzchni lub długości możliwych do
wykonania do momentu pełnego zużycia
narzędzia.

Koszt narzędzia zużytego podczas obróbki powierzchni (f) lub długości (l) elementu
liniowego wynosi

)

(

)

(

⇔

gdzie T– trwałość odpowiednio w (m

lub mb).

Sposób obliczenia wielkości powierzchni piłowanych, szlifowanych czy groszkowanych

nie jest skomplikowany. Natomiast przy obliczaniu powierzchni przecięcia płyt za pomocą
tarcz diamentowych sprawa komplikuje się ze względu na fakt, że przy rozcinaniu część cięć
jest wspólnych dla rozcinanych płyt. Decyduje o tym krotność cięcia.
Krotność cięcia.
Krotność cięcia jest to długość linii cięcia przypadających na 1 metr kwadratowy płyty.

Rys. 76. Obcinanie płyt, krotność cięcia

Obliczenia komplikują się tym bardziej im gęstsza jest siatka cięć. Krotność

wykorzystuje się przy obliczeniach powierzchni przecięcia płyt, przy obcinaniu większej ich
ilości.

Podstawowy wzór dla płyt
prostokątnych

)

(

)

(

gdzie l i b są wymiarami płyty.
Przy obcinaniu jednej płyty na
obwodzie K=2 x (l+b) cięcie można
przypisać tylko tej płycie.
W przypadku rozcinania płyty jak
na rysunku cięcie środkowe jest
cięciem wspólnym dla obu płyt.
.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Powierzchnia przecięcia
Powierzchnię przecięcia płyt (pole powierzchni bocznych rozcinanych płyt) oblicza się ze
wzoru:

gdzie A – powierzchnia licowa płyty(m

), K-krotność cięcia(m/m

) i g–

grubość płyty (m) .

Amortyzacja sprzętu i obiektów

Obrabiarki do kamienia, coraz sprawniejsze, lecz również coraz droższe decydują o

możliwościach produkcyjnych małych ,średnich i dużych zakładów obróbczych. Wysoka
cena obrabiarki zmusza do zaangażowania znacznych środków finansowych, lecz jej
wykorzystanie przynosi również znaczne profity. Nowe maszyny wymagają nowych hal, wiat
,dróg i placów które również sporo kosztują.

Koszt zakupu maszyn i budowy obiektów jest rozkładany na dłuższy okres czasu i jest

uwzględniany w kosztach planowania produkcji w postaci amortyzacji.

Dla większości maszyn kamieniarskich (traków, pił tarczowych, szlifierek i

wiertarek obowiązuje 10 letni okres amortyzacji.

Przykłady: amortyzacja traka o wartości 500.000 zł liczona na 10 lat eksploatacji wynosi

500.000:10 = 50.000 zł/rok, amortyzacja piły tarczowej liczona na 5 lat wyniesie 30.000:
10=3.000 zł/rok, amortyzacja hali o wartości 300.000 zł rozliczona na 30 lat eksploatacji
wyniesie 300.000:30= 10.000 zł/rok.
K. Koszty ogólne-zakładowe lub warsztatowe

Oprócz kosztów związanych bezpośrednio z produkcją elementów kamiennych istnieje

grupa kosztów, które rozkładają się na dłuższy okres czasu, najczęściej na rok.

Do kosztów bieżących zaliczane są między innymi koszty czynszu, dzierżawy, obsługi

prawnej, bankowej i biurowej, koszty eksploatacyjne (energia, gaz, woda, ścieki
,telekomunikacja) oraz koszt narzędzi (N).

Koszty ogólne są obliczane najczęściej przy wykonywaniu rocznego bilansu

finansowego, który określa wszystkie składniki finansowej egzystencji zakładu. Po kilku
latach pracy zakładu można w miarę dokładnie określić i planować te koszty.

Dla wyceny bieżących prac przyjmuje się przewidywane koszty ogólne jako

określony procent od robocizny (R). W zakładach rzemieślniczych koszty te wynoszą od 80
do 120% R.

Kalkulacja wyrobu

Na koszt wyrobu składają się:

1.  koszt zużytych materiałów
2.  koszt robocizny
3.  koszt ogólnowarsztatowy (% od poz.2)
4.  koszt własny wyrobu (1+2+3)
5.  zysk(% od poz.4)
6.  podatek obrotowy (% od 4+5)
7.  cena sprzedażna (4+5+6)

W warunkach gospodarki rynkowej o wartości wyrobu decyduje rynek-prawo podaży i

popytu.  Im  więcej  jest  towaru  na  rynku  tym  cena  jest  niższa  i  odwrotnie.  Z  tego  względu
wielkość  zysku  (poz.  5)  jest  ustalana  przez  producenta  w  taki  sposób,  aby  sprzedać  jak
najwięcej towaru. Cenę wyrobu można obniżać kupując materiały (1) po najniższych cenach,
stosując  najmniej  pracochłonne  sposoby  produkcji  (2),  przy  oszczędnej  gospodarce
warsztatowej    (3).  Oczywiście  produkowany  wyrób  musi  spełniać  wszelkie  wymagania
normowe i użytkowe, w przeciwnym wypadku rynek go odrzuci.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kalkulacja robót kamieniarskich

Oprócz kalkulacji poszczególnych wyrobów wykonuje się kosztorysy na wykonanie prac

kamieniarskich jak na przykład wykonanie elewacji zewnętrznych i wewnętrznych, układanie
posadzek, osadzanie gotowych elementów kamiennych i innych.
Zasady sporządzania takich kosztorysów i dane do ich przygotowania zawierają „Katalogi
Nakładów Rzeczowych” (w skrócie K N R ) aktualizowane i wydawane co kilka lat przez
Ministerstwo Budownictwa (nazwy Ministerstwa często są zmieniane).

Roboty kamieniarskie najczęściej umieszczane są w dziale „Konstrukcje budowlane” tom

II w rozdziale 21. Roboty kamieniarskie.
Roboty  te  są  wyceniane  w  zależności  od  rodzaju  robót;  w  tablicach  podawany  jest  zakres
rzeczowy  robót,  kwalifikacje  pracowników  wymagane  dla  tych  robót    i  pracochłonność
poszczególnych operacji.
Przykładowe zestawienie rodzajów robót wymienionych w tabelach:
01 Okładziny ścian i pilastrów z płyt prostokątnych
02.Obramienia otworów
03.Podokienniki,półki,lady i nakrywy
04.Okładziny gzymsów i pasów z płyt prostokątnych
....................................................................................
11.Posadzki i cokoliki
12.Stopnie
...............................................................................................
15. Rzeźby, płaskorzeźby i elementy architektoniczne dekoracyjne

Tabela robót w tej grupie zawiera:
-  wyszczególnienie  robót  (od  przygotowania  podłoża,  dopasowania  i  przycięcia  elementów,
obsadzeniu elementów z zamocowaniem do wyspoinowania i przeszlifowania powierzchni)
-  rodzaj  zawodu  (tutaj  kamieniarze  od  II  do  IV  grupy)  i  stawki  godzinowe  rg/m

płyty(w

roboczogodzinach) w zależności od wymiarów i grubości płyty
- rodzaj i ilość materiałów pomocniczych

Oddzielne tabele określają dodatki za nietypowe prace lub warunki w jakich prace są

relizowane.  Dodatki  te  obliczane  są  za  pomocą  współczynników  przez  które  mnoży  się
robociznę R. Przykładowe  wartości dodatków i odliczeń:
Osadzanie płyt prostokątnych w układzie
01- w kilku płaszczyznach............................................1,25
02- o powierzchni łukowej, wklęsłej lub wypukłej ......1,25
04 – Obsadzanie płyt nieforemnych............................. 1,55
06 – Obsadzanie elementów łupanych z płyt................2,00
...............................................................................................
11 – Obramienia łukowe wklęsłe lub wypukłe.............1,25

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak obliczysz koszt surowca zużytego na wykonanie stopnia schodowego?
2. Jakie czynniki wpływają na cenę wyrobu?
3. Jak rozlicza się koszt zakupu maszyn w kosztach ogólnych?
3. Jakie składniki składają się na koszty ogólne zakładu?
4. Jak wycenia się roboty kamieniarskie

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.3.Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz wynagrodzenie szlifierza o stawce godzinowej 7 zł/h, który pracował przy

obróbce płyty w czasie 8 godzin?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przypomnieć sobie zasady godzinowej wyceny prac kamieniarskich,
2)  zapoznać się z przykładowymi wycenami prac,
3)  wykonać obliczenia i zapisać w notatce.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– plansza poglądowa z przykładami obliczeń kosztowych,
– cenniki krajowych firm kamieniarskich.

Ćwiczenie 2

Ustal cenę elementu kamiennego przyjmując koszt zużytego materiału M= 400 zł,

robociznę w wysokości R= 120 zł i koszt ogólnowarsztatowy K=90% R. Przyjmując podatek
w wysokości 19%, ustal zysk i cenę wyrobu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  przypomnieć sobie zasady godzinowej wyceny elementu kamiennego,
2)  zapoznać się z przykładami wycen elementów kamiennych,
3)  wykonać obliczenia i zapisać w formie notatki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– plansza poglądowa z przykładami obliczeń kosztowych,
– cenniki krajowych firm kamieniarskich.

Ćwiczenie 3

Oblicz powierzchnię przecięcia 120 m

płyt o grubości 10 cm, przy rozcinaniu na płyty o

wymiarach 60x30 cm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przypomnieć sobie zasady obliczenia powierzchni przecięcia płyt z wykorzystaniem

krotności cięcia (obliczenie pełne lub z wykorzystaniem wykresu pomocniczego (rys.
65),

2) wykonać obliczenia i zapisać w formie notatki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  plansza poglądowa z przykładami obliczeń kosztowych,
–  kopia wykresy pomocniczego (rys. 65),
–  cenniki krajowych firm kamieniarskich.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać składniki kosztu wyrobu?



2) zdefiniować pojęcie koszt własny wyrobu?



3) ustalić koszt surowca na podstawie rysunku elementu?



4) obliczyć koszt robocizny znając stawkę godzinową i czas pracy

pracownika?



5) określić zasady ustalania cen wyrobu?



„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

Test dla jednostki modułowej „Obróbka mechaniczna kamienia”

Instrukcja dla ucznia

1.  Przeczytaj dokładnie instrukcję.
2.  Zapoznaj się z zestawem pytań tekstowych i opisowych.
3.  Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
4.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
5.  Test zawiera 19 zadań tekstowych i 3 zadania ilustracyjne.
6.  Każde  zadanie  tekstowe  posiada  3  możliwości  odpowiedzi,  z  których  tylko  jedna  jest

prawidłowa. Odpowiedź poprawną według ciebie oznacz znaczkiem X. W przypadku
pomyłki błędne oznaczenie zaznacz kółkiem ,obok zaznacz prawidłowe.

7. W części ilustracyjnej (punkty 20–22) wpisz nazwy zespołów obrabiarki w okienkach

oznaczonych na fotografiach.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
9. Jeśli natrafiłeś na trudne pytanie przejdź do następnego i wróć do niego gdy pozostanie

Ci wolny czas.

Życzę powodzenia!

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zestaw pytań testowych

1. Podczas piłowania bloków kamiennych metodą ścierniwa luźnego w szczelinie piłowej

masę ścierną tworzą:
a) piła i piasek stalowy,
b) piła, piasek stalowy i starty kamień,
c) piasek stalowy i starty kamień,
d) tylko stary kamień.

2. Narzędzia ostrzowe stosuje się do:

a) piłowania granitu,
b) toczenia walców i waz kamiennych,

c) piłowania twardego piaskowca,
d) piłowania twardego bazaltu.

3. Piły traków wahadłowych piłujących bloki piaskiem stalowym poruszają się ruchem:

a) posuwisto-zwrotnym prostoliniowym,
b) posuwisto-zwrotnym z unoszeniem,
c) obrotowym,
d) obrotowym z unoszeniem.

4. Gładkie piły trakowe do piłowania granitu na krawędziach tnących:

a) są zbrojone segmentami diamentowymi,
b) posiadają gładkie krawędzie,
c) mają nacięte zęby,
d) mają nacięte zęby.

5. Automatyczne podawacze masy trącej są stosowane do:

a) diamentowych traków linowych,
b) piłowych traków wahadłowych,
c) piłowych traków diamentowych,
d) traków wielkotarczowych.

6. Samoostrzenie narzędzi ściernych następuje najkorzystniej gdy:

a) spoiwo ściera się szybciej niż ścierniwo,
b) ścierniwo ściera się szybciej niż spoiwo,
c) spoiwo i ścierniwo zużywają się równocześnie,
d) spoiwo i ścierniwo nie zużywają się.

7. Jakiej wysokości bloki możesz przeciąć na płyty tarczą diamentową tarczą trącą o

średnicy 3000 mm:
a) wyższe niż 200 cm,
b) wyższe niż 150 cm,

c) niższe od 120 cm,
d) wyższe niż 200 cm.

8. Grubość brzeszczota piły diamentowej jest:

a) większa od grubości segmentu diamentowego,
b) równa grubości segmentu diamentowego,
c) mniejsza od grubości segmentu,
d) niezależna od grubości segmentu.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Hydrauliczny napinacz pił służy do:

a) ustawienia piły w ramie piłowej,
b) równomiernego napięcia wszystkich pił,
c) prostowania brzeszczotów,
d) prostowania ramy piłowej.

10. Wymiar nominalny bloku kamienia ustalany jest według:

a) zmierzonych wymiarów maksymalnych,
b) najkrótszych krawędzi w głównych kierunkach,
c) średnich wymiarów zewnętrznych,
d) zmierzonych przekątnych.

11. Czy pełny czas piłowania bloku można obliczyć posiadając dane:

a) wysokość i szerokość bloku,
b) wysokość bloku, opad ramy i czas wymiany bloku,
c) długość i szerokość bloku,
d) wydajność godzinową bez czasu wymiany.

12. Wydajność godzinową traka można obliczyć posiadając dane:

a) wymiary nominalne bloku, opad ramy i czas wymiany,
b) wymiary nominalne bloku, opad, ilość pił,
c) wymiary nominalne bloku, opad, ilość pił i czas wymiany,
d) wymiary bloku i czas cięcia.

13. Aby obliczyć masę elementu kamiennego należy posiadać dane:

a) długość, szerokość i wysokość,
b) rzeczywiste wymiary i gęstość (γ),
c) długość, szerokość elementu, rodzaj materiału,
d) wysokość bloku i gęstość materiału.

14. Aby obliczyć prędkość obwodową diamentowej tarczy tnącej należy wykorzystać dane:

a) średnica i ilość segmentów na obwodzie,
b) średnica i obroty tarczy,

c) ilość segmentów i ich rozstawienie, obroty,
d) obwód tarczy i ilość segmentów na obwodzie.

15. Do wycięcia kolumny o przekroju eliptycznym należy zastosować trak:

a) linowy do cięcia pionowego,
b) linowy do cięcia poziomego,
c) linowy klasy (xy),
d) łańcuchowy.

16. Za pomocą piły tarczowej o stałej osi obrotu wyposażonej w obrotowy stół roboczy

można:
a) wykonać cięcia pod kątem 45

do powierzchni licowej,

b) wyciąć krawężnik z jednostronną fazą,
c) wyciąć płytę o określonej długości i szerokości,
d) wyciąć element o trójkątnym przekroju poprzecznym.

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Linię cięcia tarczy tnącej należy prowadzić:

a) na wysokości punktów mocowania płyty,
b) obok punktów mocowania płyty,
c) po przekątnej,
d) ponad punktami mocowania.

18. Przy szlifowaniu płyty kamiennej należy stosować kolejne segmenty szlifierskie:

a) o coraz większym ziarnie ściernym,
b) o coraz mniejszym ziarnie ściernym,
c) o takim samym ziarnie ściernym,
d) o różnorodnym ziarnie ściernym.

19. Do obliczenia kosztu wyrobu wystarczą dane:

a) koszt surowca, narzędzi i koszty ogólne,
b) koszt surowca, robocizny, koszty ogólne,
c) koszt własny wyrobu, podatek, zysk,
koszt robocizny, koszt surowca.

20. Nazwij podstawowe zespoły traka pokazanego na fotografii, wpisz nazwy z miejscach

oznaczonych literami (a-e):

21. Podaj nazwy podstawowych zespołów piły tarczowej pokazanej poniżej:

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Obróbka mechaniczna kamienia

Zakreśl poprawną odpowiedź lub uzupełnij brakujące części

zadania

Odpowiedź

Punkty

a ........................

b .................

c ..................

d ...................

e ..........................

21 a ......................... b ................... c ................... d ...................

22 a ......................... b ................... c ................... d ...................

Razem

„Projekt wspó

łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Bukalski A.: Lina diamentowa w wydobyciu i obróbce kamienia naturalnego. MC DIAM,

Warszawa 2005

2. Chrząszczewski W.: Obróbka mechaniczna i obrabiarki do kamienia. Wydawnictwo h.g.

Braune, 2004

3.  Tyrowicz T.: Kamieniarstwo. Poradnik. Związek Izb Rzemieślniczych, 1970
4.  Tyrowicz T.: Kamieniarstwo. Obróbka maszynowa. Wydawnictwo Arkady, 1958
5.  Wilcke H. Thunig W.: Kamieniarstwo. WSiP, Warszawa, 1997
6.  Czasopisma: Świat Kamienia, Nowy Kamieniarz, Kurier Kamieniarski

Normy:

PN-EN 12670  Kamień naturalny. Terminologia
BN-84/6740-02  Obróbka kamienia. Terminologia

Wykorzystano materiały i informacje firm:

ALPE Rovereto (Włochy)
BIDESEIMPIANTI S.r.l-Fara Vicentino(Włochy
B.M.Officine Meccaniche-Quinto Valpantena (Włochy – www.bmofficine.it
B R A  Officine Meccaniche-Quinto Valpantena (Włochy)
Carl MEYER Bayreuth (RFN)
DIAMANT BOART Bruksela (Belgia)
Eisenwerk HENSEL Bayreuth (RFN)
GHINES S.r.l – Rimini (Włochy)
MARTIN KOLB – Dietenheim (RFN)
MC DIAM – Warszawa/Sandomierz
MONTRESOR Villafranca (Włochy)
PEDRINI S.p.a – Bergamo (Włochy)
PELLEGRINI-Verona (WŁochy)
PERISSINOTTO-Milano (Włochy)
SIMEC S.p.a.-Castello di Godego (Włochy)  – www.simec.it.
SPIELVOGEL-Krumbach (RFN)
THIBAUT –Vire (Francja) – www.thibaut.fr.