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

W wielkośrednicowych piłach stosowane są tarcze o średnicach do 3500-4000mm, natomiast do rozcinania płyt o grubości do 16 cm najczęściej wystarczają tarcze 0300- 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.

Sposób działania frezarki omawiam wykorzystując układ współrzędnych prostokątnych (xyz) wykorzystany już przy opisie traków linowych. 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 900 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 różnymikątami (obrót C), najczęściej pod kątami będącymi wielokrotnością kątów 30 i 45 0 dzięki czemu można rozcinać płyty pod kątami innymi niż 900 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 0-900.

Frezarki najczęściej wyposażane są w zespoły umożliwiające wykonywanie równoległych nacięć profilowych na długości elementu.

Ruchem głównym dla tych obrabiarek jest obrót tarczy tnącej (bez tego ruchu cięcie jest niemożliwe), ruchem pomocniczym - ruch zagłębiania tarczy w materiał.

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 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.

Prosta piła tarczowa do cięcia kamienia w miejscach, gdzie nie ma możliwości doprowadzenia wody bieżącej.

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 od tarczy w kierunku (y).

Piły i frezarki mostowe często wyposażane są w urządzenia pomocnicze ułatwiające załadunek płyt na stół roboczy i odbiór odciętych elementów. Frezarka wyposażona w 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 w stole. Do ustawiania płyt na stole służą zespoły rolek chowane lub podnoszone nad powierzchnię stołu.

Istnieje specjalna grupa pił mostowych, w których rozcinana płyta przesuwana jest na 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.

Piła wyposażona jest w zespół 6 suportów z tarczami 0300 mm rozmieszczonych po obu stronach mostu. Dzięki niezależnemu rozmieszczeniu suportów na prowadnicach mostu można uzyskać wymagane szerokości rozcinanych elementów.

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.

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.

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, płyt ę szklaną, płyt ę tworzywa sztucznego oraz kamienia - od marmuru do granitu i twardego piaskowca.

Cięcie kształtowe za pomocą przecinarki hydrodynamicznej 

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.

Technika cięcia tarczami diamentowymi

Po ustawieniu i sprawdzeniu dokładności obrabiarki oraz ustawieniu tarczy tnącej przystępujemy do kolejnych czynności:

⦁Ustawienie i mocowanie płyty:

⦁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,

⦁zaznaczamy linie kolejnych cięć podłużnych i poprzecznych według zadanych wymiarów płyt, przy trasowaniu linii cięcia należy uwzględnić szerokość szczeliny powstającej podczas cięcia,

⦁pamiętając że siły skrawania będą się starały przesunąć płyt ę wzdłuż lub w poprzek linii cięcia ustalić punkty mocowania płyty. Punkty te muszą się znajdować poza liniami cięcia,

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

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.

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.

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 % 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.

Cięcie przelotowe

Cięcie przelotowe wykonywane jest przez piły wielotarczowe rozmieszczone na mo ście ustawionym nad taśmą przenośnika niosącego rozcinane płyty. Tą metodą rozcinane są płyty 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 z tego względu ta metoda stosowana jest w produkcji seryjnej.

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 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

Sterowanie ręczne polega na ręcznym ustawianiu pozycji tarczy tnącej do każdego cięcia z osobna (w kierunku wzdłużnym i poprzecznym, po obróceniu stołu o 900). 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.

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.

Nacinanie konturowe

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.

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.

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:

⦁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.

⦁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).

⦁Uruchomienie piły może nastąpić po sprawdzeniu ustawienia narzędzi i założeniu osłon tarcz i przekładni pasowych.

⦁Podczas pracy w płaszczyźnie cięcia i jej przedłużeniach nie mo że znajdować się ani piłowy ani osoby postronne.

⦁Stanowisko obserwacyjne piłowego winno się znajdować poza płaszczyzną cięcia, w miejscu zapewniającym dobre warunki obserwacji.

⦁Wyposażenie piłowego: kombinezon wodoodporny, buty na podeszwie nie poślizgowej, okulary ochronne, ochronniki słuchu, podkład drewniany w punkcie obserwacyjnym.