Камень является достаточно популярным материалом для обработки на ЧПУ станках и комплексах наряду с металлами, древесиной и пластиками. Спектр применения изделий из камня достаточно высок: от бижутерии, украшений, сувениров, посуды, до элементов декора внутренней отделки жилья, внешних элементов фасадов зданий.

Основным свойством камня, которое несет информацию о сложности и трудоемкости его обработки является твердость. Оценивать приблизительную твердость камня удобнее всего по десятибалльной шкале Мооса. Условно, по твердости, все камни можно разделить на 3 группы: мягкие, средней твердости, твердые.

Мягкими считаются породы, имеющие твердость около 1 – 2,5 единиц. К ним можно отнести гипс, известняк, травертин, ракушечник. Мягкие породы камня можно обрабатывать практически любым обрабатывающим инструментов, который используется для обработки дерева/пластика, мягких металлов. Важным условием качественной обработки будет использование СОЖ и острая кромка фрезы/гравера. Подходящий для обработки инструмент и режимы подбирается опытным путем, в зависимости от требуемой чистоты реза и других факторов.

К породам средней твердости (2,5 – 5 единиц по шкале Мооса) можно отнести некоторые минералы серпентиновой группы (змеевик), кальцит, флюорит, сфалерит, доломит, мрамор и др. Для обработки пород средней твердости желательно использование специализированного инструмента. Лучшим выбором станут алмазные фрезы (желтый монокристаллический алмаз, крупная крошка, спеченная с вольфрамом) и граверы с поликристаллическим режущим кончиком.

Фрезы с алмазной крошкой могут работать на полную глубину рабочей поверхности:

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При подготовке УП для данного инструмента обязательно использование наклонного врезания фрезы в материал.

Базовые режимы работы.

Наклонное врезание. Скорость врезания в материал: 150-300мм/мин. Угол Врезания 5-8 градусов. Обороты шпинделя: 6000-9000об/мин.

Рабочие подачи: 500-900мм/мин. Количество снимаемого материала за один проход подбирается опытным путем. Начать лучше всего с 0,2-1,5мм за проход, увеличивая данную величину, наблюдая за работой станка, отводом каменной пыли и загрузкой шпинделя в конкретных рабочих условиях.

Для чистовой обработки камней средней твердости возможно использование твердосплавных фрез по металлу, но нужно иметь ввиду, что в зависимости от типа камня режущая кромка может постепенно изнашиваться.

Неглубокую гравировку плоского рисунка на полированной поверхности с перепадами высот удобнее всего выполнять подпружиненным алмазным гравером. Лучшим выбором будет использование гравера с углом режущего кончика 60/90/120 градусов. Скорость гравировки 1000-2500мм/мин.

4

Для гравировки текста, фрезеровки мелких 3D рельефов, гравировки по средней линии отлично подойдут поликристаллические конические граверы с полированным алмазным кончиком. Угол гравера и диаметр режущей кромки подбираются в зависимости от требуемой детализации и твердости обрабатываемого материала. Граверы с острым углом отлично подойдут для более мягкого камня, резки 3D рельефа с высокой детализацией. Граверы с углом 60/90/120 градусов лучше использовать для «грубой» обработки твердого камня.

3

При использовании граверов обязательно обильное использование СОЖ!!!

Базовые режимы работы.

Обороты шпинделя: 8000-18000об/мин

Подачи: 500-1000мм/мин (в зависимости от глубины обработки)

Подача врезания: 150-300мм/мин.

К твердым (5 и выше единиц) относятся: гранит, диабаз, габбро, базальт, лабрадорит, кварц, ортоклаз, опал.

Режимы работы и режущий инструмент подбираются в зависимости от обрабатываемого материала и используемого станка. При обработки камня жизненно необходимо использовать систему подачи СОЖ в зону реза. Поток воды должен быть достаточно обильным и стабильным.

Обработка твердых и особо твердых пород камня требует тщательного подбора режущего инструмента. Так же повышаются требования к жесткости станка и качеству механики.

Для обработки твердого камня используются алмазные фрезы (синтетические черные поликристаллы, обладающие повышенной прочностью), а так же поликристаллические конические граверы.

2

Базовые режимы работы:

При подготовке УП для данного инструмента обязательно использование наклонного врезания фрезы в материал. Скорость врезания в материал: 100-300мм/мин. Угол Врезания 5-8 градусов. Обороты шпинделя: 6000-9000об/мин.

Рабочие подачи: 150-500мм/мин. Количество снимаемого материала за один проход подбирается опытным путем. Начать лучше всего с 0,1-0,5 мм за проход, увеличивая данную величину, наблюдая за работой станка, отводом каменной пыли и загрузкой шпинделя в конкретных рабочих условиях. Наличие обильной подачи СОЖ обязательно.

Для гравировки и «деликатной» работы возможно использование поликристаллических конических граверов.

Для «нацарапывания» плоского рисунка на полированной поверхности подойдет алмазный подпружиненный гравер.

Пример пробной обработки камня на станке CNC-3658AS:

5 

В качестве материала использована обычная морская "галька". Обработка производилась:

-фреза с алмазной крошкой - основной съём материала

-коническая фреза по металлу - торцевание основания "дна"

-фрезеровка надписи - поликристаллический конический гравер