§ 13. Краткая историческая справка

  Главная      Учебники - Производство     Шлифовально-полировочные и фрезерные работы по камню

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

 

Раздел II. СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ФРЕЗЕРНО-ОКАНТОВОЧНЫХ И ШЛИФОВАЛЬНО-ПОЛИРОВАЛЬНЫХ РАБОТ


Г л а в в 4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАМНЕОБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКАХ

§ 13. Краткая историческая справка

Природный камень всегда являлся неотъемлемой составной частью материальной культуры человечества. С необходимостью обработки камня для получения из него жизненно необходимых предметов человек столкнулся еще в начале своего развития.

В древний культурно-исторический период — каменный век (приблизительно за 800—5 тыс. лет до нашей эры)’ камень являлся основным материалом для изготовления орудий труда (ручных рубил, топоров, мотыг), оружия (наконечников стрел и копий и т.п.), получения предметов украшения, устройства жилища и возведения культовых сооружений. Такое огромное значение камня в жизни первобытного общества определило само название эпохи, длившейся сотни тысяч лет от появления первых каменных орудий до знакомства человека с медью (медный век).

В технике обработки камня в каменный век произошел переход от грубых ручных рубил к разнообразным режущим и колющим орудиям. Человек в этот период постепенно осваивал ударную обработку, сверление, распиловку и шлифовку-полировку камня. Исследования по истории техники позволяют считать, что освоение человеком операций обработки камня происходило примерно в такой последовательности:

откалывание — ранний и средний палеолит (800— 35 тыс. лет до н. э.); раскалывание, расщепление, расслаивание, отжимная ретушь, грубая теска — поздний палеолит (35—10 тыс. лет до н. э.); распиловка, доводочная теска (пикетаж), шлифовка-полировка, сверление — неолит (10—5 тыс. лет до н. э.)

Первым способом изменения естественной формы камня был удар, который наносился человеком и был самым эффективным способом разрядки мускульной энергии человека. Обработка камня выражалась в самых различных силовых движениях—от мощных воздействий (при разбивке крупных кусков горной породы) до легчайшего постукивания (при мелкой или доводочной ударной обработке, так называемой ретуши). Одновременно с развитием ударной техники совершенствовалась и техника обработки камни давлением и импульсом (расщепление, раскалывание, расслаивание). Большую роль сыграло при этом освоение первобытным человеком приемов раскалывания камня, используя промежуточный элемент-посредник в виде каменного зубила или закольника, по которому наносился удар молотком.

Основные приемы обработки камня (распиловка, шлифовка, сверление а др.) были освоены первобытным человеком в неолите. Главными каменными орудиями этого периода были топор, кирка, резак, долото, булава. Специальные места, где первобытный человек обрабатывал камень, вошли в историю под названием «каменных кузниц». Очень интересны каменные кузницы неолитического человека, найденные археологами вблизи Иркутска. Основным обрабатываемым материалом здесь служил нефрит, для получения изделий из которого мастера неолита использовали раскол, распиловку, шлифовку и сверление.

Установлено, что для получения первичных заготовок из больших глыб последние раскалялись на костре, затем обливались водой, в результате чего они разлетались на более мелкие части. Распиливали нефрит плоскими листовидными пилами из плотного сланца и роговика, подсыпая под них песок. Для сверления камня использовалась полая кость, поставленная вертикально и приводившаяся во вращение тетивой лука; под рабочий торец кости подсыпался увлажненный песок. Шлифовка-полировка производилась на специальных каменных плитах, чаще всего из песчаника с подсыпкой мокрого кварцевого песка.

Дальнейшее развитие в неолите получила точечная техника обработки камня — доводочная теска (или пикетаж) с использованием каменных закольников и скарпелей. Таким методом обрабатывались обычно крупноразмерные каменные детали, причем в ряде случаев эта операция являлась подготовкой поверхности камня к последующей шлифовке-полировке. Примеры использомания техники пикетажа можно наблюдать в древних исторических памятниках — культовых сооружениях «аху» на острове Пасхи, обелиске в гранитной скале у Ассуана в Египте и др.

К этому периоду относится также появление первых примитивных устройств для обработки камня (лучковое сверло, маятниковое распиловочное приспособление и т. п.). Большой толчок в технике по обработке камня дало изобретение гончарного круга, на базе которого впоследствии были созданы устройство для обработки тел вращения (чаши, вазы и т. п.) и ручное точило для шлифовки.

Более существенный прогресс в технике обработки камня связан с применением инструмента из металла. Так, в период I династии Древнего Египта для тески камня применялись бронзовые долота, а для распиловки камня — штрипсовые (полосовые) пилы с медным корпусом, которые работали со свободным абразивом (кварцевым песком) или с закрепленным абразивом (вчеканенными зернами корунда, алмаза н других твердых минералов). Таким методом, нанрпмер, получены заготовки различных гранитных саркофагов и базальтовые плиты пола пирамиды Ху-Фу.

Интересна техника изготовления гигантских скульптур египетских фараонов, изваянных из цельных глыб розового гранита (храм Амона близ Фив и др.): вначале из глыбы-монолита выкалывали и обтесывали заготовку в виде прямоугольного параллелепипеда, на гранях которого расчерчивали клетки; затем по клеткам наносились контуры статуи, после чего бронзовыми долотами снимали лишний камень.

Следует отметить, что при рабовладельческом строй технические средства обработки камня основывались исключительно на ручном труде. В эпоху феодализма, когда был достигнут более высокий уровень развития производительных сил, техника также основывалась на ручном труде, а в ремесле использовались ручные орудия труда. Тем не менее в этот период примитивные устройства вытеснялись более совершенными установками для распиловки, тески и шлифовки камня.

В XVIII в. (мануфактурный период капитализма) на смену мускульной энергии пришла энергия воды и ветра, а основным двигателем в промышленности служило водяное колесо. В России в 1725 г. по указу Петра I организуется первое промышленное камнеобрабатывающее предприятие — Петергофская гранильная фабрика, оборудованная так называемой шлифовальной мельницей, которая приводилась в действие за счет энергии воды близлежащего пруда. Несколько позже аналогичные фабрики были созданы в Екатеринбурге и Колывани: в пос. Мраморское (близ Екатеринбурга) организуется действующий и ныне Мраморский камнерезный завод, отмечающий в 1988 г. свое 250-летие.

Подлинную техническую революцию в промышленном производстве произвело изобретение в середине XVIII в. парового двигателя, принципиально изменившего конструкцию привода рабочих машин. С 1880 г. на промышленных предприятиях наиболее развитых стран начали использоваться электроприводы станков вначале с групповым (через систему трансмиссий), а позже с индивидуальным приводом. На камнеобрабатывающих заводах Италии, Германии, Франции вводятся в эксплуатацию камнераспиловочные, шлифовально-полировальные и фрезерно-окантовочные станки, снабженные индивидуальным электроприводом. Станки конструировались таким образом, чтобы станина и электродвигатель, смонтированные на общем основании, составляли единое целое, благодаря чему отпала необходимость в индивидуальной трансмиссии или контрприводе. В самом начале XX в. указанное оборудование начинает эксплуатироваться и на отечественных камнеобрабатывающих предприятиях, в частности, на фабрике Верфеля в Петербурге.

Первые станки по камню с индивидуальным электроприводом, конструктивный принцип которых был заимствован у металлорежущего оборудования того времени, послужили прототипом современных камнеобрабатывающих станков. Большое влияние на конструкцию и рабочие параметры камнеобрабатывающего оборудования оказало изобретение и разработка прогрессивных видов исполнительных органов и инструментов: искусственного шлифовального круга (1859 г.), алмазной дисковой пилы (1885 г.), пневматического молотка (1897 г.) И др.

Дальнейшая эволюция этого оборудования, продолжающаяся и в настоящее время, шла в направлении совершенствования исполнительных органов станков, интенсификации режимов обработки, увеличения жесткости, точности и надежности оборудования, повышения уровня его механизации и автоматизации. Существующий отечественный станочный парк насчитывает свыше 3000 единиц камнеобрабатывающего оборудования (против 60 единиц дореволюционной России), в том числе: около 1000 распиловочных, 700 фрезерно-окантовочных и 1100 шлифовально-полировальных станков.

В СССР постоянно создаются или приобретаются новые виды оборудования для обработки камня с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Разработкой конструкций новых камнеобрабатывающнх станков в нашей стране занимаются институт Гипростром-машина (Киев) и специальное конструкторско-технологическое бюро «Строммашина» (г. Ленинакан).