содержание   ..  10  11  12  13  ..

9. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦВЕТНОГО КАМНЯ

1. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

   Современный завод является сложной хозяйственной организацией, в которой одновременно протекает ряд разнородных процессов. Из всех этих процессов выделяется производственный процесс.

   Производственный процесс. Совокупность отдельных процессов, выполняемых для получения из материалов или заготовок готовых изделий, называется производственным процессом, в котором объединены все основные и вспомогательные операции, связанные с изготовлением изделий. К вспомогательным относятся, например, транспортировка заготовок и изделий, контроль изделий, изготовление инструментов и приспособлений, упаковка готовой продукции и т. д.

   Часть производственного процесса, непосредственно связанная с постепенным превращением заготовок в готовое изделие, называется технологическим процессом.

   Процесс механической обработки расчленяется на отдельные операции и их части — установки, позиции, переходы, проходы и рабочие приемы.

   Операцией называется часть технологического процесса механической обработки одной или нескольких деталей, выполняемых на одном рабочем месте одним рабочим или группой рабочих.

   При производственном планировании за основу принимают операцию. Расчет оборудования, определение потребного коли-

   честна рабочих и т. д. почти всегда производят, исходя из норм времени, установленных на ту или иную операцию.

   Краткая форма наименования операции выражается прила- гательным, производным от вида оборудования, например, «рас- пиловочная», «сверлильная», «шлифовальная», «доводочная», «по- лировальная».

   Установка — это часть операции, осуществляемая при одном закреплении заготовки.

   Позицией называется определенное положение обрабатываемой заготовки относительно режущего инструмента при неизменном ее закреплении.

   Сокращение числа установок при выполнении операции и замена их позициями позволяют сократить время на переустановку, выверку и закрепление заготовки. Но замена установок позициями требует применения специальных приспособлений.

   Операция, установка или позиция может быть выполнена за один или несколько переходов.

   Переход — это часть операции (установки или позиции), осуществляемая на одном участке поверхности изделия одним ин- струментом и при одном режиме резания.

   Проходом называется часть операции (или перехода), при которой снимается один слой металла. Все проходы, если их несколько, выполняются без изменения режима работы станка.

   Частью прохода является рабочий прием. Так принято называть законченное действие рабочего, необходимое для выполнения операции. Рабочие приемы могут быть связаны с установкой и снятием детали, сменой инструмента, настройкой станка, переключением станка и т. п.

   Операции и переходы нумеруют. В технологической карте операции обозначаются римскими цифрами, а переходы — арабскими. Установки указываются буквами.

   Типы производства. Существуют три основных типа производства: единичное (индивидуальное), серийное и массовое. В зависимости от типа производства строится и технологический процесс.

   В единичном производстве каждое изделие изготавливается единицами, причем эти изделия не повторяются или повторяются редко. Для их изготовления применяются универсальные станки, нормальный инструмент, универсальные приспособления и универсальный измерительный инструмент.

   Серийное производство характеризуется изготовлением одинаковых изделий партиями или сериями. В зависимости от размера партии различают мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство.

   При серийном производстве уменьшается количество универ- сального оборудования и увеличивается количество специального.

   Массовое производство характеризуется большим количеством изготавливаемых деталей, что позволяет на каждом рабочем месте выполнять только одну, постоянно повторяемую, операцию. Станки применяются главным образом узкоспециализированные для выполнения конкретных операций. Приспособления и инструмент предназначаются только для выполнения определенной операции, однородных деталей.

   Изготовление художественных изделий из цветного камня относится к серийному и индивидуальному типам производства.

   
    

2. ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ

   
    

   К технологическим документам относятся графические и текстовые документы, которые отдельно или в совокупности определяют технологический процесс изготовления изделия, комплектацию деталей, материалов, оснастки, технологических документов и маршрут прохождения изготавливаемого изделия по службам предприятия.

   Виды технологических документов установлены стандартом Единой системы технологической документации (ЕСТД) по ГОСТ 3.1102-74.

   В условиях серийного и массового производства основным технологическим документом, с помощью которого технологический процесс доводится до рабочего места, является операционная карта (ГОСТ 3.1404—74), к каждой операционной карте прилагается карта эскизов (ГОСТ

   3.1105-74).

   Комплект операционных карт и карт эскизов технологического процесса сопровождается маршрутной картой (ГОСТ

   3.1109-74).

   Первым листом комплекта технологических документов является титульный лист.

   Наличие технологических документов является необходимым условием для правильного планирования производства, соблюдения технологической дисциплины и получения высокого качества продукции.

   Оформление операционной карты. Операционная карта механической обработки должна содержать описание технологической операции с указанием переходов, ре-

   жимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.

   Оформление операционных эскизов. Для изображения графи- ческих материалов применяются карты эскизов. Операционный эскиз, изображенный на карте, является графическим технологическим документом, который по своему назначению и содержанию заменяет рабочему рабочий чертеж изделия.

   Так как в операционном эскизе указывается схема базирования и закрепления заготовки, то его использует конструктор как исходный документ при разработке специальных приспособлений.

   К оформлению операционных эскизов предъявляются следующие требования:

   операционные эскизы на всех картах допускается изображать в произвольном масштабе;

   главная проекция на эскизе должна изображать заготовку в том виде, который она имеет со стороны рабочего места у станка после выполнения операции;

   на операционном эскизе приводятся размеры с предельными отклонениями, определяющие положение обработанных поверхностей относительно установочных баз, и обозначение шероховатости этих поверхностей;

   обрабатываемые поверхности заготовки следует изображать толстой

   (либо красной) линией;

   все размеры обрабатываемых поверхностей условно нумеруются арабскими цифрами;

   в операционном эскизе на установочные базы должны быть нанесены условные графические обозначения опор, а стрелкой показано направление и точки приложения силы закрепления заготовки.

   Оформление маршрутной карты. Маршрутная карта должна содержать описание технологического процесса изготовления изделия с размещением в технологической последовательности операций, с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых затратах в соответствии с установленными ГОСТ 3.105—74 формами. Маршрутная карта является обязательным технологическим документом.

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТИПОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

   Требования к качеству изделий. Цветной камень, предназначенный для изготовления изделий декоративно-художественного назначения, должен соответствовать ОСТ 41-177—76.

   Наличие на поверхности изделий трещин, пор и раковин природного характера, не угрожающих их целостности и не ухудшающих внешнего вида, браковочным признаком не является. Дефекты, ухудшающие внешний вид изделий, должны быть тщательно закрыты мастикой под цвет и фактуру цветного камня. Допускаются включения рудных минералов, рассредоточенные мякотины и другие включения, не поддающиеся полированию, если они не ухудшают внешний декоративно-художественный вид и не угрожают его целостности.

   Изделия декоративно-художественного назначения, в композицию которых входят природно-кристаллические щетки, могут иметь естественные осыпи отдельных кристаллов, согласно ОСТ 41-Ц7-76.

   Поверхности изделий могут быть полированными, шлифованными, матовыми. Полированная поверхность должна быть блестящей, равномерно прополированной, без видимых невооруженным глазом следов обработки камня. Матовая поверхность должна быть равномерно матовой.

   Любые поверхности изделий допускается оставлять необра- ботанными (естественными), если это оговорено в технической до- кументации.

   Технические требования к элементам мозаики, декоративным и защитно-декоративным покрытиям, швам, деталям крепления (замкам, шарнирам) должны соответствовать ОСТ 25-565—75. Резные, гравированные, любым методом нанесенные рисунки на камне должны быть рельефными и иметь четкое изображение.

   Методы контроля. Проверка внешнего вида изделий и подбор парных изделий должны осуществляться в соответствии с требованиями государственных стандартов визуально в отраженном свете электрической лампы дневного света мощностью 30— 40 Вт на расстоянии 250—300 мм от источника света или при естественном освещении.

   Основные размеры необходимо проверять универсальным из- мерительным инструментом, обеспечивающим необходимую точность измерения в соответствии с ГОСТ 8-051 —73.

   Проверку шероховатости производят визуально, сравнивая изделие с контрольным образцом.

   Изготовление вазы (рис. 83). Технологический процесс ме- ханической обработки вазы с наружным диаметром 60 мм, высотой 100 мм, внутренним диаметром 25 мм и глубиной 80 мм состоит из следующих операций.

   Заготовительная. Выбор камня по декоративным признакам и качеству. Кроме визуального осмотра камень простукивают для обнаружения трещин по звуку.

   
    

   

   
    

   Предварительная резка. Разрезать глыбу на плиты толщиной 104+0'2 мм на станке КР-909 или СРК-400 алмазным кругом АОК диаметром 400 мм. Частота вращения круга 2500 об/мин; подача ручная.

   Разметочная. Разметить плиты под сверление на штучные заготовки.

   Сверлильная. Операция состоит из двух переходов:

   1. сверление отверстия диаметром 25+0'2 мм на глубину 81+0,2 мм;

   2. высверливание заготовки диаметром 62+0'2 мм из плиты толщиной 104+0'2 мм.

      Операцию выполняют на специальном станке ЛСТ-1. Сверла полые алмазные диаметром 25 и 62 мм; частота вращения инструмента 2500 об/мин; подача ручная.

      При отсутствии станка ЛСТ-1 операцию можно выполнять на обычных металлорежущих сверлильных станках с применением насадки для внутришпиндельного охлаждения.

      Снять заготовку и выбить керн.

      Шлифовальная 1-я (токарная). Обработать дно диаметром 25 мм на модернизированном токарном станке алмазно цилиндрической головкой АГЦ диаметром 16 мм, зернистостью А40 на металлической связке.

      Частота вращения инструмента 17 000 об/мин, детали 96 об/мин; подача ручная.

      После этой операции заготовку наклеивают на специальную оправку, диаметр и длина которой должны соответствовать раз-мерам углубления вазы.

      Шлифовальная 2-я (токарная). Обработка ведется на том же станке. Эта операция состоит из трех переходов.

      
       

      

      
       

      1. предварительная обработка наружной поверхности по копиру алмазным плоским кругом с двусторонним коническим профилем А2П диаметром 1000 мм и зернистостью А40. Частота вращения круга 17 000 об/мин, изделия 96 об/мин; продольная подача 0,35 мм/об;

      2. чистовая обработка наружной поверхности по копиру с припуском 0,3 мм на сторону под окончательную обработку. Изменилась только продольная подача — 0,09 мм/об;

      3. окончательная обработка наружной поверхности по копиру алмазным плоским кругом с полукругло-выпуклым профилем А5П диаметром 100 мм, зернистостью М28. Продольная подача ручная.

      Доводочная. Обработать наружную поверхность по копиру щеткой диаметром 170 мм с алмазной пастой АСМ 20/14 на полуавтомате

      «Блеск». Частота вращения щетки 600—

      
       

      

      
       

      1000 об/мин, изделия 140 об/мин, число двойных ходов в минуту 2-5.

      Полировальная. Полировать на полуавтомате «Блеск» наружную поверхность вазы войлочным кругом с применением водного раствора окиси хрома — суспензии. Режимы работы такие же, как при доводке.

      Отклеить изделие с оправки и промыть.

      Изготовление шариковой ручки. Типовой технологический процесс изготовления шариковых авторучек (рис. 84, а) из цветного камня твердостью 5 —7 по шкале Мооса разработан на основе современных методов обработки цветного камня — скоростном шлифовании на полуавтомате ШАСК-70 и на модернизированном токарном станке. Процесс состоит из следующих операций.

      Заготовите ль на я. Разрезать камень на пластины, выдерживая размеры деталей ручки Н, G, К, L (рис. 84, б, в, г). Операцию выполняют на станке СРК-400 алмазным кругом АОК-320 при частоте вращения круга 2800 об/мин.

      Сверлильная. Операция состоит из четырех переходов:

      1. сверление из пластин цилиндрические заготовки диаметром D и

         D1;

         
          

      2. сверление сквозного отверстия в детали диаметром d1;

      3. сверление глухого отверстия в детали диаметром d;

      4. выбивание керна из глухого отверстия.

         Операцию выполняют на станке ЛСТ-1 алмазным сверлом

         соответствующего диаметра или на металлорежущих сверлильных станках моделей 2А135 2Н125 с насадкой для внутришпин-дельного охлаждения.

         
          

         Шлифовальная 1-я. Операция состоит из трех переходов:

         1. шлифование торцов деталей а и г (см. рис. 84)

         2. шлифование фаски в;

         3. шлифование торцов детали в.

      Операцию бескопирного шлифования выполняют на станке ШАСК-70.

      
       

      

      
       

      Сборочная 1-я. Операция состоит из трех переходов:

      1. сборка и склеивание центральной части 5 (см. рис. 84, а) шариковой ручки, как показано на рис. 85;

      2. сборка ручки и вклейка металлической трубки 2 (см. рис. 84);

      3. наклейка технологического центра 1 (рис. 86).

      Шлифовальная 2-я. Шлифовать наружную поверхность ручки по копиру. Операцию выполняют на модернизированном токарном станке алмазным кругом А2П диаметром 100 мм, зернистостью А40. Частота вращения круга 17 000 об/мин.

      Финишная. Операция состоит из переходов доводки и полирования на универсальной бабке.

      Доводка карбидом кремния 12, полирование — окисью хрома

      (суспензией). Операцию выполняют на универсальной бабке.

      Сборочная 2-я. Окончательная сборка шариковой ручки — вставка

      пишущего узла 3 (см. рис. 84) и наконечника 1.

      Изготовление пепельницы. Технологический процесс изготовления круглой пепельницы (рис. 87) состоит из следующих

      операций.

      Заготовительная. Разрезание глыбы камня на плиты толщиной Н с припуском на дальнейшую обработку. Разрезку можно осуществить на станке КР-909 алмазным кругом АПДС диаметром 800 мм или на станке СРК-400 кругом АОК диаметром 400 мм.

      Разметочная. Разметка плиты под сверление на штучные заготовки.

      
       

      

      
       

      
       

      Сверлильная. Высверливание заготовки диаметром D с припуском на дальнейшую обработку. Операция выполняется на станке ЛСТ-1 алмазным пустотелым сверлом. Частота вращения инструмента 2500 об/мин; подача ручная.

      Шлифовальная 1-я (токарная). Операция состоит из трех переходов:

      1. предварительное шлифование наружной поверхности по копиру алмазным кругом А2П зернистостью А40 на металлической связке; частота вращения круга 18000 об/мин, изделия 96 об/мин; продольная подача 0,35 мм/об.

      2. чистовое шлифование наружной поверхности аналогично предыдущему; изменяется только продольная подача — 0,09 мм/об;

      3. окончательное шлифование наружной поверхности по копиру производится алмазным кругом зернистостью М28; операцию выполняют на модернизированном токарном станке.

      Шлифовальная 2-я. Образование сферической полости диаметром d и глубиной h. Операция выполняется за два перехода:

      1. предварительная обработка полости алмазным кругом А1П с углом профиля 45°, зернистостью А40 на металлической связке.

         Операцию выполняют на полуавтомате ШАСК-70. Частота вращения круга 18 000 об/мин, изделия 0,2—2,0 об/мин. Величина снимаемого слоя 1—5 мм;

      2. чистовое шлифование сферической полости производится кругом зернистостью М28.

      Доводочная. Доводка наружной поверхности и сферической полости по копиру. Операцию выполняют на полуавтомате «Блеск» щетками с алмазной пастой АСМ 20/14. Частота вращения щетки 600—1000 об/мин; число двойных ходов в минуту

      2-5.

      Полировальная. Полирование наружной и внутренней полости изделия. Операцию выполняют на полуавтомате «Блеск» войлочным кругом с увлажненной окисью хрома (суспензией).

      Изготовление вставок. Типовой технологический процесс из- готовления вставок рассмотрим на примере изготовления вставки для кулона (рис. 88). После выбора камня пластины толщиной 5 ± 0,5 мм разрезают на станке типа СРК и размечают для получения штучной заготовки. В зависимости от применяемого камня размер заготовки с учетом припуска на дальнейшую обработку определяет технолог. Размеченную пластину разрезают на заготовки, которые затем наклеивают на металлическую плиту размером 200 Х 200х8 мм и шлифуют (калибруют) на чугунной планшайбе.

      После промывки водой заготовки расклеивают, т. е. снимают пинцетом с металлической плиты, предварительно нагрев ее на электроплитке. Тщательно промытые заготовки кипятят в 20 %-ном растворе кальцинированной соды, после чего еще раз промывают водой и сушат. Сухие заготовки склеивают в столбики по 25 штук в каждом для обработки по форме. Столбики сначала шлифуют (калибруют) на плоскошлифовальном станке на чугунной планшайбе водной суспензией с карбидом кремния 12. После этой операции заготовки получают форму овала. На следующей стадии шлифования на том же станке, но уже электрокорундом зернистостью 5, затем шлифпорощком М28 заготовки обрабатывают в размер согласно чертежу.

      После этого столбики полируют на войлочной планшайбе суспензией из окиси хрома. Затем расклеивают и после тщательной промывки наклеивают на металлическую плиту размером 200 X 200 X 8 мм плоскостью 2 для обработки плоскости 1 (см.

      рис. 88).

      После шлифования и полирования плоскости 1 заготовки вновь переклеивают, но на металлическую плиту наклеивают уже плоскостями 1.

      182

      
       

      89 Сверление отверстий на ультразвуковом станке

      

      Шлифование и полирование плоскостей чаще всего производят на плоскошлифовальных станках. Шлифование — на чугунной планшайбе с суспензией из карбида кремния или электрокорунда с водой, полирование — на войлочном круге с суспензией из окиси хрома. Затем на чугунной планшайбе шлифуют острые кромки плоскостей 1 и 2, т. е. края заготовки притупляют по контуру под радиус 0,5 мм.

      Последней технологической операцией является сверление от- верстий диаметром 1 + 0,5 мм на будущих кулонах, предварительно разметив эти отверстия латунным карандашом.

      Сверление осуществляется на ультразвуковом станке УЗС-4772 или других подобных станках, предназначенных для размерной обработки неметаллических материалов (рис. 89). Готовые кулоны промывают, обезжиривают в спирте и предъявляют в ОТК.

      При изготовлении вставок в большом количестве операции шлифования целесообразно производить на плоскошлифовальном станке алмазным инструментом, а полирование — на полуавтомате

      «Блеск» щетками с алмазной пастой или войлочными кругами с окисью хрома.

      После каждой операции или смены абразивного материала изделия промывают теплой водой температурой 40—60°С.

      После снятия изделий с металлических оправок или плит, после обычной промывки изделия из цветного камня нужно прокипятить в 20%-ном растворе кальцинированной соды. Затем пз-делие сушат. Склеивание, промывку и сушку производят в вытяжных шкафах.

      183

      
       

4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МОЗАИКИ

   Изготовление мозаичных изделий из цветного камня включает в себя следующие основные операции:

   выполнение акварельного рисунка или макета (в зависимости от характера мозаики);

   разбивку рисунка или макета на отдельные элементы мозаики; подбор цветного камня;

   разметку каменных плиток на заготовки; резку заготовок;

   формообразование заготовок;

   соединение отдельных деталей элемента мозаики; соединение всех элементов в общую композицию, согласно акварельному рисунку или макету;

   шлифовку и полировку мозаичного изделия.

   Флорентийская мозаика. При изготовлении флорентийской мозаики каждый акварельный рисунок автор композиции мозаики или мастер- исполнитель разбивает на небольшие части — элементы, которые в свою очередь состоят из деталей (кусочков камня разных форм и размеров).

   Элементы мозаики могут изготавливать разные мастера или рабочие. Получив рисунок своей части мозаики — элемента и контурные шаблоны мастер должен вырезать из шифера пластинку по контуру рисунка детали с какой-либо наружной стороны, откуда он предполагает начать работу и уже после этого приступить к подбору нужных по цвету плиток камня.

   По шаблону на каменной плитке, тон которой должен соответствовать рисунку художника, контур элемента должен быть

   перенесен на камень.

   Разметку производят медным карандашом и покрывают прозрачным лаком (чтобы не стерся след карандаша).

   Отрезав алмазным кругом нужную часть плитки, ее шлифуют строго по шаблону до требуемых размеров. Подготовленную первую каменную пластинку — деталь мозаики притирают а0-разивом к пластинке из шифера. Когда шов станет плотным и незаметным, каменный кусочек приклеивают мастикой к шиферной пластинке (см. рис. 93). Так постепенно наращивают деталь за деталью.

   Когда элемент мозаики набран, мастер для придания мо^-

   заичному элементу большей прочности подливает с обратной стороны слой гипса. Лицевая сторона мозаики должна быть ровной без впадин и бугров.

   
    

   

   
    

   Горизонтальность плоскости проверяют металлической линейкой. Выровняв одну сторону элемента и подшлифовав лицевую сторону, осторожно выравнивают нижнюю сторону мозаики. Для этого необходимо постепенно стирать гипс и подшлифовывать элемент с нижней стороны до тех пор, пока плитка всего элемента

   (детали) не приобретет ровную поверхность.

   На хорошо выровненную нижнюю сторону наклеивают уже постоянную плитку-основу. Основу обтачивают по контуру эле- мента, после чего элемент считается оконченным. По окончании набора элемента шиферную пластинку убирают.

   Когда все элементы будут набраны, приступают к сборке их в одну картину в соответствии с акварельным рисунком.

   Все части мозаики пришлифовывают друг к другу и склеивают между собой. При склейке каменные пластинки укладывают лицевой стороной вниз на стекло. Между стеклом и камнем рекомендуется положить лист кальки, чтобы предотвратить их склеивание. Затем мозаику равняют, окончательно шлифуют и полируют. Среди множества плиток мастер-художник должен найти те единственные, подходящие по цвету и оттенкам, которые соответствовали бы художественному замыслу автора. Мозаичная картина ;

   может состоять из многих десятков, а иногда сотен отдельных пластин разных форм, которые так тщательно должны быть подогнаны друг к другу, чтобы было полное впечатление, что мозаика выполнена из одного куска.

   В настоящее время, как и прежде, основную работу по флорен- тийской мозаике выполняют на универсальной бабке и плоско- шлифовальном станке, но уже с абразивно-алмазным инструментом и карбидом кремния (рис. 90). Для шлифовки применяют электрокорунд. Элементы мозаики обычно склеивают эпоксидным клеем. Выравнивание, шлифование, финишную обработку (полирование алмазной пастой или окисью хрома) производят тогда, когда мозаичное панно-картина уже полностью набрано.

   Римская гюзаика. В недалеком прошлом, а иногда и в настоящее время (особенно при изготовлении мозаики из смальты), для закрепления заготовок изготавливалось ложе из гипсового (известкового) грунта. Грунт наносился на твердое основание — участок пола, стены и т. п. Когда цветную мозаику врезали в каменную плиту, дно для каждой выемки, предназначенной для закрепления цветного камня или смальты, покрывали цементирующим грунтом. Классическими образцами римских мозаик, выполненных подобным образом, является находящаяся в Государственном Эрмитаже «Триумфальная арка» (1800 г.) работы уже известного нам итальянского мастера Джакомо Раф-фаэлли. Мозаика выполнена из цветных камней и смальты. Колонны и пилястры по сторонам арки—из яшмы. Стены из белого мрамора украшены вставками из лазурита, малахита и гранита. Постамент—из красного мрамора с лабрадоритом. Панно — из цветной смальты с изображением военных доспехов.

   В Эрмитаже находится большая группа мозаичных работ: картин, панно, плакеток, выполненных известными мастерами мозаики XVIII— XIX вв.

   Для римской мозаики точность размеров и формы заготовок не имеют особого значения. Нарезанные из разных пород камни сортируют по цвету и тону и размещают в специальной таре — коробке, разделенной на ячейки, являющиеся своеобразной палитрой.

   Нарезать заготовки можно на универсальной бабке, станках типа СРК, полуавтоматах К-136, применяемых в часовой промышленности для резки корунда. Выбор оборудования зависит от количества необходимых заготовок для выполнения мозаичного изделия.

   Для основы мозаики можно использовать текстолит, гетинакс толщиной 6—8 мм, камень средних пород и другие материалы-На подготовленную основу наносят контуры рисунка, который

   затем делят на участки — элементы. Рассчитывают площадь каждого элемента и необходимое количество каменных заготовок. Соответственно акварельным зарисовкам, заготовки, строго по- добранные по цвету и тональности, наклеивают на основу. Для наклейки А. И. Бойков применял пульвербакелит, разведенный в спирте до сметанообразной консистенции. Он не случайно предпочитал пульвербакелит. Наклеенные каменные заготовки «схватываются» в течение 1,5—2 месяцев, что дает возможность исполнителю в процессе бакелизации внести коррективы и в рисунок, а при необходимости даже заменить камень. Набранная мозаичная картина сохнет 1,5—2 мес. при комнатной температуре, после чего весь мозаичный набор подвергают шлифовке.

   При необходимости время «схватывания» заготовок может быть сокращено за счет термического режима (нагревания при температуре 40°С). Каменные заготовки можно успешно склеивать и другими склеивающими материалами, в том числе клеем на основе эпоксидной смолы.

   Шлифовку производят чугунным притиром с карбидом бора № 320 или карбидом кремния 12, затем электрокорундом М14, М7 и М5. Плоскостность проверяют металлической линейкой, качество — визуально. После шлифовки, как обычно, производят доводку курантом из халцедона с алмазной водостойкой пастой и полируют зеленым крокусом.

   После смены абразива, как и при любой обработке камня, об- рабатываемую поверхность тщательно промывают водой. Готовую картину ставят под груз массой примерно 2 кг при использовании для основы материала типа гетинакс, так как от воды, применяемой при обработке, основу может «повести».

   Основным вспомогательным инструментом при выполнении мозаичных картин является пинцет (ТУ 64-1-37—72), которым маленькие заготовки из камня устанавливают на основу.

   Даже короткое изложение технологии изготовления мозаичных картин дает представление о требованиях к исполнителю, о достаточно трудоемкой работе, требующей кроме всех других качеств, необходимых художнику, большого терпения.

   На специализированных промышленных предприятиях, из- готавливающих изделия из цветного камня, успешно может применяться групповой метод обработки деталей для римской мозаики. Шлифовка каменных заготовок может выполняться на любом плоскошлифовальном станке с абразивной суспензией из карбида кремния и электрокорунда или абразивно-алмазным инструментом на металлообрабатывающем плоскошлифовальном станке типа ЗБ756. В данном случае одновременно может обрабатываться более 2000 заготовок. Сюжеты и размеры изделий с

   римской мозаикой могут быть различными — от ювелирных украшений до монументальных произведений прикладного искусства. Для римской мозаики успешно могут быть использованы отходы каменного сырья при изготовлении крупных изделий из цветного камня.

   Русская мозаика. Этот вид мозаики предусматривает пред- варительное изготовление основы точно по форме будущего де- коративного изделия из средних пород камня (мрамора и змеевика) или металла, шифера, гипса. Основу облицовывают (наклеивают) тонкими пластинками цветного камня, чаще всего малахита, лазурита и яшмы. Отдельные пластинки по цвету и природному рисунку должны быть подобраны так, чтобы получить полное впечатление монолита. Мозаика из лазурита несколько легче, так как здесь главное — подбор цвета лазуритовых пластинок, но в результате тоже должно быть достигнуто полное впечатление монолитного изделия.

   Мозаика на сферических плоскостях — достаточно трудоемкий процесс. Каменные пластинки для мозаики первоначально изготавливают на шлифовальных станках или на универсальных бабках профильными абразивными кругами из карбида кремния. Затем пластинки притирают друг к другу, после чего наклеивают на основу.

   При русской мозаике, как и при флорентийской, шлифование и полирование производят, когда картина уже набрана. Мастика для склеивания состоит из канифоли, воска, шеллака и пыли того камня, из которого выполняется мозаика. Могут применяться и другие мастики, обладающие прочностью схватывания и температурой размягчения не ниже 45°С. В последнее время успешно применяется эпоксидный клей.

   Самой сложной является мозаика из малахита. Набор малахитовых изделий соответственно сортам малахита ведется тремя основными способами: «клеймами», «со щебением» и «рытым бархатом».

   При наборе «клеймами» пластинки малахита набирают сначала в отдельные узоры, чаще всего концентрические, с плотно подогнанными швами, не оставляющими пустот. Затем пространство между набранными узорами заполняют кусочками малахита с нейтральным рисунком. Для этого набора обычно используют малахит лучшего качества, не имеющий изъянов и пустот.

   Для набора со «щебением» можно использовать малахит более низкого качества, с пустотами. Мозаику набирают так же, как и в первом случае, т. е, пластинки подбирают по рисунку, но допускается неплотная подгонка швов. Пустоты и швы заполняют малахитовой щебенкой с мастикой.

   При наборе «рытым бархатом» можно использовать разные по качеству и рисунку мелкие пластинки, которые не годятся для других видов набора. Пластинки малахита наклеивают не плотно, а на некотором расстоянии друг от друга. Пространства между ними заполняются щебенкой из мелких кусочков малахита с мастикой.

   После выполнения каждого из перечисленных видов набора все швы подвергают повторной штуковке. Штуковку швов производят и после выравнивания, а также после полирования набора.

   Особенно трудным является набор «плисового» или «атласного» малахита из-за небольшой механической прочности этих сортов малахита.

   Русская мозаика требует большого мастерства и исключительного терпения.

   Этим способом выполняют вазы, колонны, чаши с закругленной поверхностью и с рельефными орнаментами.

   Обработка малахита довольно сложна, так как он неоднороден по твердости и рисунку.

   По данным В. В. Павловского, малахит полировали сначала пережженной и мелко истолченной костью, а затем порошком из пережженного с водкой олова с небольшим количеством серы. Уже давно малахит полируют окисью хрома, а в последние годы успешно полируют алмазной пастой.

   Разновидностью русской мозаики как указывалось выше является объемная мозаика, часто представляющая собой трехмерную скульптуру. Она предусматривает создание пластически цельного произведения из одного или различных камней.

   Выполнение объемной мозаики всегда включает резьбу, придающую ей выразительность.

   При изготовлении накладной мозаики небольших размеров для декоративного оформления изделий из камня (шкатулок, коробочек и др.), например веток с цветами или ягодами, каждую отдельную деталь прорисовывают, производят лепку, а для контроля изготавливаемой детали мозаики во время работы изготавливают контршаблон.

   При создании скульптуры методом объемной мозаики кроме лепки всей скульптуры производят лепку отдельных деталей и прорисовку их в акварели или цветными карандашами. Конечно, при изготовлении художественных произведений из камня, так же, как при создании любых произведений искусства, каждый мастер имеет свои, лично ему присущие приемы подготовки и изготовления изделий. Это, естественно, не возбраняется, но является обязательным, чтобы автор, если он не является

   единственным исполнителем, участвовал в подборе цветного камня, его разметке для резки заготовок, определял элементы (детали) для выполнения объемной мозаики в осуществлял авторский надзор.

   Обработку (изготовление) каждой детали мозаики производят в основном на универсальной бабке, которая должна быть оснащена необходимыми приспособлениями (фланцами, патронами различных конструкций, насадками) и инструментом. Как уже говорилось выше, для обработки элементов на универсальной бабке, в том числе и для мозаики, все шире применяется абразивно-алмазный инструмент. Характеристику алмазных и абразивных инструментов (зернистость, твердость круга и другие параметры) определяет технолог в зависимости от обрабатываемого камня и стадии обработки. Доводку, а иногда и полирование производят алмазной пастой и окисью хрома.

   Детали для изделия из мозаики обрабатывают и на плоскошлв- фовальных станках (планшайбах) на чугунных, абразивных или войлочных кругах в зависимости от характера операции. В объемной мозаике обязательно применяется художественная резьба (проработка прожилок листьев, лепестков, ягод, одежды, конечно, лиц и др.), от которой зависит художественная выразительность объемного изделия. Элементы объемной мозаики склеивают эпоксидным клеем.

   Для выполнения объемной мозаики из плоских пластин различных геометрических форм необходимо предварительно изготовить макет будущего изделия в натуральную величину. Его можно сделать из картона, плотной бумаги или других, удобных для этой цели материалов. Макет раскрашивают под цвет выбран' ного цветного камня, именно на нем уточняя цветовую гамму каменных пластин (плиток), их геометрическую форму и размеры и необходимое количество.

   Каждый геометрический элемент переносят на картон или пластик, которые играют роль шаблона при разметке заготовок на камне и при их подгонке. Несколько отшлифованных и отполированных смежных пластин (плиток) склеивают эпоксидным клеем в элемент мозаики, затем все элементы склеиваются в соответствии с макетом.

   Технология изготовления объемной мозаики типа ваз, бра, шкатулок (без подложек) и других подобных изделий может быть и другой. Это решается на этапе создания макета. Каждую сторону объемного изделия можно набрать отдельно, а затем их склеить. Таким образом изготовлены изделия Ю. В. Никитиным (см. рис. 32). Другой технологический прием выбрал В. П. Ер-цев при изготовлении шкатулки-куба. В его шкатулке в центре

   находится агат (см. рис. 21). Постепенно агатовую почку мастер окружал овальными деталями из различных видов обсидиана. Мозаичный набор осуществлялся на плоскости, т. е. выполнялась флорентийская мозаика. Затем весь мозаичный набор он залил мастикой, после этого в соответствии с эскизом разрезал по швам абразивно-алмазным кругом. Отполировав внутреннюю сторону будущей шкатулки он склеил швы, достигнув незаметного перехода от грани к грани и, что самое важное, сохранив рисунок мозаики.

   Этим методом можно изготавливать настенные бра, фонари, вазы и другие объемные мозаичные изделия, но только индивидуальные или малосерийные изделия. Объемные изделия из плиток для серийного выпуска следует изготавливать групповым методом обработки и это следует учитывать уже при разметке по шаблону заранее подготовленных плит из цветного камня. После разметки серии плитки разрезают на станке типа СРК-400, круглый поворотный стол которого позволяет разрезать плитки разных геометрических форм. Затем мозаичные детали склеивают.

   Групповое шлифование можно осуществлять на любом пло- скошлифовальном станке, лучше всего на плоскошлифовальном типа ЗБ75, абразивно-алмазным инструментом.

   Окончательное шлифование и полирование серии изделий также можно производить групповым методом. Групповой метод изготовления мозаичных изделий достаточно перспективен для определенной группы изделий из плоскостных плиток разной геометрической формы. Этот метод может значительно увеличить выпуск изделий из цветного камня для широкого потребителя. Но и здесь многое зависит не только от организации труда, но и от художников, мастеров-камнерезов и технологов.

   
    

5. ВЫПОЛНЕНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ РЕЗЬБЫ

Как мы отмечали ранее, художественную резьбу применяют в двух случаях: при изготовлении объемной мозаики и при создании изделий с рельефными изображениями, в том числе гемм.

В настоящее время художественную резьбу выполняют на универсальной бабке (рис. 91) и бормашиной с гибким валом. При наличии разнообразных алмазных инструментов бормашиной можно выполнять все операции.

Технология резьбы в основном сводится к следующему. Работа, как всегда, начинается с поиска сюжета и затем его графи-

91 Выполнение художественной резьбы на универсальной бабке

ческого изображения. Заготовку можно изготовить на универсальной бабке, выборку фона и грубую шлифовку (формообразование) — абразивными кругами, шлифовку и художественную резьбу (детализацию) — абразивно-алмазными борами, доводку (тонкую шлифовку) микропорошками электрокорунда (суспензией) — на бормашине с инструментом из войлока, фетра и дерева, полировку — фетровыми и хлопчатобумажными кружками, на которые нанесена окись хрома или алмазная паста.

Высота рельефа (при изготовлении камеи) иногда задается автором, иногда зависит от размера выбранного камня.

При выполнении художественных изображений широко применяется ультразвуковая обработка. Технология обработки следующая: установив и закрепив заготовку из цветного камня на столе ультразвукового станка, изображение предварительно обрабатывают крупнозернистым абразивом

— карбидом бора зернистостью 12—16; закончив предварительную обработку, заготовку, не снимая, очищают от абразива, проверяют качество изображения и производят чистовую обработку карбидом бора, но уже зернистостью 5—3. Глубина чистовой обработки изображения

зависит от зернистости абразива, применяемого при предварительной обработке, например при зернистости 12 (160—125 мкм) глубина чистовой обработки будет не менее 0,3 мм.

Ультразвуковая обработка художественных изображений требует серьезной подготовки инструмента, так как любая небрежность и недоработка изображения на инструменте скажутся на качестве изделия. Немаловажное значение при выборе камня для ультразвуковой обработки имеет его цвет и степень просвечиваемости. Камеи, в особенности с тонкой художественной резьбой, выглядят выра- зительными на калканской яшме, морионе, обсидиане, всех видах халцедона. Инталии более выразительны на совершенно прозрачных

камнях.

Для получения рельефных художественных изображений инструмент обычно представляет собой диски толщиной от 6 до 20 мм.

На рабочую часть инструмента необходимый рисунок наносится в зеркальном или прямом виде.

Инструмент для обработки цветного камня — получения ху- дожественных изображений — изготавливают из латуни марки Л62 или стали марки СтЗ. Стойкость инструмента зависит от физико- механических свойств обрабатываемого материала, глубины изображения и других факторов.

Инструментом из латуни в среднем можно изготовить 4—5

качественных изображений, а из стали 8—10.

Ультразвуковая гравировка. В качестве рабочего инструмента для гравировки применяют швейные иглы диаметром 0,5 мм, заточенные под необходимый профиль.

Гравировку на деталях из хрупких или твердых материалов можно успешно производить ультразвуковой гравировальной головкой ЛЭ-409, установленной на фрезерном станке. Для гравировки применяются порошки карбида кремния М28 или шлиф-порошки зернистостью 5—3. Глубина гравировки 0,2—0,3 мм. Применение шлифпорошков позволяет получить шероховатость Да == 20—10 мкм, а микропорошков Ra = 1,25—0,63 мкм.

Мощность ультразвукового генератора 200 Вт. Скорость гравировки достигает 30 мм/мин при высоте букв 2 мм и глубине 0,2 мм. Так как по мере износа инструмента глубина гравировки уменьшается, предусмотрен постоянный поджим заготовки к инструменту. Для этого используется пружинный стол.

Обрабатываемый камень приклеивают к стеклянной плитке, которую с помощью струбцин крепят к поджимной части пружинного стола. Глубину гравирования, как и обычно при размерной обработке ультразвуком, определяют индикатором.

На предметном столе станка устанавливают шаблон, на котором выполнена в увеличенном масштабе соответствующая надпись.

Ультразвуковая очистка деталей. Ультразвук применяется и для очистки изделий от мастики, пасты, всех склеивающих и смазывающих материалов.

Установок для ультразвуковой очистки много, все они прин- ципиально друг от друга не отличаются. Как правило, установка состоит из следующих узлов: генератора УЗГ-10, двух комплектов ультразвуковых ванн для очистки деталей с двумя встроенными преобразователями ПМС-6 (в каждом комплекте), стандартной посудомоечной машины ПМК-1 с электронагревателем НЭ-1 и электрического шкафа с регулируемой вытяжной вентиляцией.

В комплект ванны входят собственно ванна, дополнительный бак на

380 л раствора, центробежный насос 000/2К-65 и фильтр.

Для систематического обновления моющей жидкости рядом с ультразвуковой ванной установлен сваренный из листовой не- ржавеющей стали резервуар с двойными стенками, между которыми помещен теплоизолирующий материал. В заднюю стенку резервуара вмонтированы два электрических трубчатых нагревателя, работу которых в зависимости от температуры раствора регулирует сигнализирующий манометрический термометр ТО-100. Через патрубки раствор выливается в канализацию, в резервуар наливается свежая вода и установка подключается к насосу.

Перегородка предотвращает работу нагревателей без воды, так как раствор из левой части может быть слит только через специальный кран. Центробежный насос обеспечивает непрерывную циркуляцию раствора. Фильтр представляет собой стальной перфорированный барабан с надетым на него фильтрующим материалом, который задерживает попавшую в раствор грязь. Барабан вставляют в цилиндрический бак, к которому присоединяется патрубок от насоса. Очищенный раствор из внутренней полости барабана по трубе поступает в ультразвуковую ванну.

Мелкие детали, подлежащие промывке, укладывают в сетчатые корзинки, а более крупные — в проволочные кассеты и погружают в ультразвуковую ванну. Промытые детали направляют в моечную машину, где они, проходя под душем, ополаскиваются. Затем кассеты или сетки с деталями устанавливают в сушильном шкафу.

Эти независимые комплекты ванн позволяют применять различные растворы при очистке деталей с разными видами загрязнений, например от эмульсий и масел — одни растворы, от полировальных паст — другие.

Контрольные вопросы

1. Характеристика производственного и технологического процессов и их различия.

2. Основные части технологического процесса.

3. Единая система технологических документов (ЕСТД).

4. Требования к качеству изделий из цветных камней.

5. Основные операции при изготовлении изделий, имеющих форму тел вращения.

6. Основные операции при изготовлении плоскостных изделий.

7. Основные технологические требования при изготовлении мозаичных изделий.

содержание   ..  10  11  12  13  ..