金剛石鋸片和繩鋸在石材切開中的運用

2016-06-30 396

  石材加工由平面板材為主向平面板材、圓柱體、多面體、曲面體、雕刻品等多種類石材制品發展。選用鑿子和鏨子等進行掉落和研磨的手藝辦法加工石材的傳統加工辦法,有著悠長的前史,但粉塵和勞動強度大,工效低,尺度精度和外表質量較差。從本世紀70年代至今,連續研制出各種專用機械加工石材設備,如金剛石繩鋸、金剛石鋸切機、立式雕刻機、多功能數控加工基地等,其作業功率大大超過了手藝加工,而且完成了石材的工業化批量出產。
  
  1.金剛石鋸切機加工
  
  金剛石鋸切東西:切削功能和抗磨損功能優越,在石材等許多工業中得到廣泛應用,但金剛石鋸片造價較高,其使用壽數直接影響石材的加工成本。因而,在準確挑選鋸片的一起,應選用合理的鋸切技術參數,以進步鋸片運用壽數和切開功率。
  
  (1) 金剛石鋸片的磨損
  
  金剛石鋸片的磨損功能是反映鋸切技術參數合理性、鋸切東西功能、石材可鋸切加工性的首要目標之一。
  
  典型的金剛石磨損進程為:金剛石出刃→到達作業高度→破碎→結合劑磨蝕→金剛石再出刃→磨粒破碎→磨粒徹底掉落。
  
  金剛石磨粒的磨損進程中,不斷進行的微破碎、部分破碎進程使得新的切削刃不斷發生,鋸片處于鋒利切削狀況,切削功率高,切削功率耗費下降,但鋸片運用壽數下降;而金剛石的不斷磨平緩拋光,會使切削刃鈍化,切削力增大,切開功率下降,而鋸片的運用壽數有所進步。
  
  (2)鋸切技術參數挑選(金剛石磨邊輪
  
  鋸切技術參數中,鋸切速度對鋸片磨損功能影響最大,它首要是經過致使鋸切溫度和機械載荷的改變,致使金剛石磨粒發生不一樣形狀的磨損。在低速區,機械載荷對鋸片磨損起著首要效果,增大鋸切速度,單顆金剛石磨粒切削厚度及有用切削面積減小,因而,機械載荷隨之減小,鋸片徑向磨損減小,金剛石磨損形狀以磨平、掉落為主;在高速區,機械載荷沖擊及熱載荷對鋸片磨損有決定性影響,隨著鋸切速度的進步,熱載荷及機械載荷沖擊效果增大,鋸片磨損加重,金剛石磨粒以破碎方式居多。
  
  鋸切深度和進給速度的改動首要是經過致使機械載荷的改變影響鋸片磨損功能。增大鋸切深度或進給速度,單顆金剛石磨料切削厚度隨之增大,切削載荷增大,鋸片磨損加重。此外,增大鋸切深度,還會使金剛石磨粒與巖石觸摸弧長隨之增大,因為摩擦效果,金剛石磨損形狀以磨平為主,切削刃變鈍,從而使切削載荷增大,鋸切進程不穩定。在一樣鋸切率情況下,選用大鋸切深度小進給速度時,金剛石磨粒的切削厚度相對減小,切削途徑長,金剛石磨粒的磨損方式以熱載荷效果致使的磨平為主,而破碎的磨粒數削減;選用小鋸切深度、大進給速度時。金剛石磨粒的切削厚度增大,切削途徑短,此刻,金剛石磨粒的磨損方式以機械載荷及其沖擊效果致使的金剛石破碎為主。
  
  此外,鋸片本身的形狀,如直徑、齒數、槽寬等,以及石材的原料、冷卻液的挑選等對鋸切進程也有著首要的影響。因而,在石材的鋸切加工中,需對多方面要素歸納考慮,以取得最理想的鋸切效果。
  
  (3)石材鋸切機加工辦法
  
  1)圓筒切機加工  用金剛石圓筒切機可進行石材的圓柱面加工,圖1為圓筒切機的構造示意圖。將荒料固定在料車7上,由進給電機4股動進給傳動軸3滾動,并股動橫梁6作筆直方向進給運動。一起,主電機2經皮帶股動金剛石圓筒刀具1作旋轉切開運動。進給電機選用無級調速,其速度規模為0.9~9mm/min。圓筒金剛石刀具剛度大,加工精度好,效率高。
  
  2)仿形切機加工  仿形切機可進行石材曲面的加工,圖2為其構造簡圖。依據所需曲面形狀,用其它資料制造同形樣板5,并固定在橫梁6上;與鋸片3同直徑的靠輪4,由電機驅動沿樣板5作曲面運動,并操控液壓缸9上下位移;以股動金剛石鋸片3的主軸作筆直進給運動。金剛石鋸片3由電機股動,作主切削運動。鋸片的進給運動,由主軸橫向進給運動和液壓缸筆直運動構成。因而,石材橫向廓形由樣板的形狀所決定。當靠模輪在樣板上完結一次橫向行程后,由電機帶動橫梁6沿縱向導軌8運動,其縱向位移間隔等于鋸片寬度,然后再進行橫向切開,重復上述動作即可切出所需尺度的石材曲面。仿形切削適于大批量出產,能夠切開各種高低曲面。
  
  3)數控機床加工
  
  加工石材的數控機床首要有:數控車床和數控銑床。圖3為數控車床的構造簡圖。金剛石刀具由計算機操控,可實現三個坐標方向的運動和坐標軸聯動,以加工各種異型曲面。操作人員可直接在計算機的屏幕上,對被加工石材的圖樣進行外型設什,并按加工次序在屏幕上演示全部加工運動軌道(可進行剪裁、修正和修正)并依據其廓形編程。契合要求后,將規劃的石材廓形轉換成數控加工程序,輸入到機床的操控系統中,操控系統宣布位移和速度指令,以操控機床伺服系統的運動。伺服系統經過伺服電機驅動滾珠絲杠滾動,股動刀架完結各坐標方向的運動,完成各種曲面的加工。數控機床加工精度高,但相應地加工成本也高。
  
  2.金剛石繩鋸加工
  
  (1)金剛石繩鋸構造
  
  金剛石繩鋸由彈性橡膠套、載體金屬絲網、金剛石環塊與連接件構成。其構造如圖4所示。金剛石環塊裝置在金屬絲網上,兩環塊間墊以特別橡膠套,用來維護金屬絲網,一起使繩鋸有較高的柔性。金剛石環塊可用電鍍法將金剛石顆粒固定在環上,也可用燒結法制備。燒結法制備的金剛石環塊更耐磨損,并有自銳性,運用壽數較長。金屬絲網使繩鋸具有滿足的強度。在絲網中供冷卻液,使其簡單進入切削區內,以冷卻光滑金剛石環塊,并能鏟除磨屑使鋸切順利進行。
  
  (2)繩鋸的裝置
  
  金剛石繩鋸長度通常依據需要來選定。因其較長,多做成許多分段,繩鋸是由各分段間運用其端面緊固用的鋼套(或銅套)管螺紋連接,并將繩鋸張緊。繩鋸在裝置前要查看各個環的外徑使其巨細均勻共同,其差要小于0.2mm,意圖是確保全長上各金剛石環均勻磨損。繩鋸總長應是所需長度的1~1.5倍,使其能寬松地裝置在設備上為宜。但另一方面要盡也許的短,以避免作業時彈跳使繩鋸損壞。
  
  在裝置繩鋸前,先在礦山巖石上用特制鉆具鉆孔。鉆孔請求:在繩鋸水平方向孔徑為80mm,筆直方向孔徑為34mm。繩鋸穿過孔并裝在自動輪上,然后用張緊輪張緊并緩慢滾動,當繩鋸消除曲折不離開工件時即可開端切削。
  
  在 石材加工中,直徑為6mm的繩鋸常用于臺式設備上。用大型設備切開大型石材,可選用直徑16mm的繩鋸。
  
  金剛石繩鋸已在石材加工、修建、土木工程中成功運用,但其缺陷是繩鋸為柔性刀具,加工尺度精度較差,外表粗糙度大。

 

 

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