石材的加工工艺与设备
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第四章石材的加工工艺与设备
第一节影响石材加工性能的因素
一. 工艺内容:锯切、定厚(铣平)、表面加工(研磨、抛光、机刨、火烧、
锤击、剁斧、喷砂、酸洗…)、切断、铣边、磨边、倒角、钻孔、开槽、修补、优化处理…
二. 影响石材加工性能的因素
1.岩石类型、矿物成分与含量:
(1)花岗石与大理石在锯切工艺参数上的差异,在磨抛材料上的不同;
(2)花岗岩与辉长岩、玄武岩、角岩在火烧效果上的差异
(3)岩石结构构造的影响:粗粒结构易崩边,条带构造易断裂…
(4)石英含量高低对锯切效率的影响…;
(5)片状矿物对磨抛效果的影响
(6)沉积岩中胶结物成分对锯切磨耗率的影响,P
表1、表2中的试样8
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2.切削力的大小与方向
试验结果表明:
(1)锯切石材时水平方向的切削力大大地小于垂直方向的切削力
(2)锯片磨耗率的大小与垂直切削力的大小有着完全一致的关系
3.加工设备与工具
三.加工工艺
四.石材可锯性的综合影响因素
综合测评的经验公式为:
Y=27.77-0.168B-0.12C-0.10D
式中:Y-锯片的抗磨损性能;
B-岩石的磨蚀性;
C-岩石的肖氏硬度;
D-石英体积的百分含量。
上述公式表明石材的磨蚀性、肖氏硬度和石材中石英的含量都影响到石材的可锯性,在这三者中尤以石材的磨蚀性对石材的可锯性影响最大(举例开刃材料与大洋红锯切)。
第二节石材的通用加工设备与主要技术性能
一.石材的锯切设备
1.框架式砂锯
(1)上摆式砂锯
①基本结构:主电机、飞轮、连杆、曲柄;
锯框悬臂、锯框、锯条、四立柱框架、螺杆、升降电机
辅助设备:砂浆泵、洒浆车、钢砂添加器、钢砂分离器、液
压张紧器、荒料台车
②工作原理
③技术性能:
优点:可使用较薄的锯片,低能耗、低锯耗,出材率高,运动方式简单、设备磨损较小,成本低。
缺点:空行程占比例大(3/4~4/5)、效率低(10~20mm/h)
(2)平移式砂锯
①基本结构:主电机、飞轮、连杆、曲柄;
锯框、锯框导轨、锯条、四立柱框架、螺杆、升降电机
辅助设备:砂浆泵、洒浆车、钢砂添加器、钢砂分离器、液
压张紧器、荒料台车。
②工作原理
③技术性能:
缺点:应使用较厚的锯片,高能耗、高锯耗,高成本,低出材率。
优点:无空行程、效率高(30~40mm/h)。
(3)复摆式砂锯
①运动特点:
②结构特点:如何实现复合曲线运动(图示说明)
a.交叉式杠杆悬吊系统——Breton砂锯
b.安装悬臂活节——Pellegrini砂锯
c.增大或缩小锯框悬挂点——Gaspari下摆式砂锯
d.由吊臂箱改变运动曲线——Tema、Simec砂锯
③技术性能:
集中了上述两类砂锯的优点,克服了这两类砂锯的缺点,因而具有高效率、低能耗、低锯耗、高出材率的优点,但是由于摆动系统结
构较复杂,磨损大,维护工作量大。
(4)框架式砂锯存在的问题与改进方向(观看录象)
2.金刚石框架锯(图)
(1)基本结构
(2)锯条
(3)技术性能
3.金刚石圆盘锯
(1)分类:
①结构分类:单臂式、双柱式(龙门式)、框架式(四柱式或六柱式)
②根据锯片直径:普通型(≤160cm)、中型(160~200cm)、大型(200~
250cm)、巨型(≥250cm)
③根据锯片数量:单片锯、组合锯
(2)单臂式金刚石圆盘锯
①基本结构(图)
②工作原理
③技术性能
(3)双柱式金刚石圆盘锯(图)
(4)框架式(双向)金刚石圆盘锯(图)
4.金刚石绳锯(观看录象)
①基本结构(图)
②工作原理
③技术性能
④优点:P
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a. 锯机的结构与安装基础比较简单,辅助设备少,厂房占地面积可减少1/2~2/3;
b. 锯切效率高,锯切中等硬度的花岗石板材,一天可锯切250m2,相当于
两台各装有120根锯条的大型框架锯的效率;
c. 操作方便,锯切精度高,多绳式金刚石串珠锯可快速地变換加工板材的厚度;
d. 板材的锯切面平整,而且杜绝了钢砂残粒嵌入板材锯切面的可能性,
因此使磨抛的时间降低20%;
e. 锯切噪音小,工作环境好;
f. 能耗低,与框架式砂锯相比约可降低30%的电能消耗;
g. 消耗材料大为减少,对环境污染小。框架锯每锯切l㎡的花岗石板材
需消耗3kg钢砂、1.5kg锯条、2kg石灰,而金刚石绳锯只消耗0.01kg
金刚石绳。粗略估计,使用框架锯每年需弃置32.5万公斤废砂浆,对
环境污染的严重性可想而知。以年产5万㎡的花岗石大板为例,金刚石
绳锯产生的废渣只有框架式砂锯的1.5%左右,且废渣成分单一、外理方
便。所以说金刚石绳锯是锯切石材大板的环保型机械设备。
5.金刚石带锯
6.金刚石筒锯
二.石材的磨抛设备
1.磨抛的目的与要求
2.检测方法与标准
3.影响因素
4.有关清晰度问题
5.石材的抛光机理
6设备类型
(1)手扶摇臂磨机
①基本结构(普通磨机与升降磨机)(图示)
②工作原理
③技术性能
④适用条件
(2)小圆盘磨机
①基本结构(图示)
②工作原理
③技术性能
④适用条件
(3)桥式磨机
①基本结构(图示)