石材的加工工艺与设备

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）