石材工艺学第四章石材的加工工艺与设备.ppt

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1、第四章 石材的加工工艺与设备,4.1石材加工概述,4.2石材的通用加工设备与主要技术性能,4.3薄板的加工设备与工艺过程,4.4大板的加工设备与工艺过程,4.1 石材加工概述,一.影响石材加工性能的因素,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,石材加工性能:锯、切、磨、琢等物理加工的难易程度,可加工性受多种因素影响：岩石类型、矿物成分与含量、化学成分、硬度、岩石结构构造（矿物颗粒大小、均匀程度与结晶程度、致密度）,石材可锯性的判断：国外有些学者提出用锯切过程产生的力来判断石材的可锯性,（1）锯

2、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。,为指导制定最优加工工艺规范，对大理石、花岗石进行加工性能分类。,金刚石圆锯片锯切花岗石工艺参数（德国winter公司),三.石材可锯性的综合影响因素综合测评的经验公式为：Y=27.770.168B0.12C0.10D式中：Y锯片的磨损指数；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。莆田的大洋红（火山凝灰岩）具有极强的磨蚀性,四.加工工艺、加工设备与工具,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

3、孔、开槽、修补、优化处理,加工设备与工具：,锯切加工：框架式锯机、金刚石盘式锯机 金刚石绳锯机、金刚石带锯机,磨抛加工：手扶式磨机、多头式连续磨机、桥式磨机,异型加工：数控金刚石串珠绳锯与高压水射流 刀、数控加工设备、异型磨边机,切断加工：横向切机、对剖机、桥式切机,4.2 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(排锯或拉锯)根据锯框运动轨迹可分为上摆式（或称摆式砂锯）、平移式和复摆式。（1）上摆式砂锯 基本结构：见图,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,上

4、摆式砂锯,工作原理：电机带动大连杆，推动锯框作简单的往复摆式运动，从而使钢锯条带动钢砂磨料挤压、磨削石材，完成锯切工作技术性能：（见文献1jghgsdbsjzxfz.pdf）优点：可使用较薄的锯片mm)，低能耗、低锯耗，出材率高，运动方式简单、设备磨损较小，维修成本低。缺点：空行程占比例大（3/44/5）、效率低（1020mm/h）,（2）平移式框架锯（金刚石框架锯和平移式砂锯）,按锯框运动方式还分成水平式和垂直式，水平式框架锯锯机其锯条作水平运动，而垂直式框架锯机其锯条作垂直运动。基本结构：少了锯框悬臂，多了锯框导轨主电机、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

5、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。,工作原理：电机带动连杆推动锯框沿锯框导轨作水平往复直线运动。运动过程中锯条始终挤压着钢砂磨削石材，不存在无效空行程。技术性能：缺点：应使用较厚的锯片（6mm)，高能耗（需较大功率主电机驱动）、高锯耗，高成本，低出材率。优点：锯切速度快，无空行程、效率高（3040mm/h）。,平移式砂锯,（3）复摆式砂锯基本结构：在锯框的悬臂上作了改进工作原理：直线和曲线复合的运动轨迹 改变锯框悬挂点位置、在锯框与悬臂之间安装 活节、采用锯框吊架技术性能：优缺点：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

6、，维护工作量大。,复摆式锯机的悬挂系统,复摆式砂锯的吊臂与吊臂箱,砂锯的防撞击设施,砂锯防撞设施示意图,2.金刚石框架锯,1.飞轮 2.大连杆 3.主电机 4.框架、立柱5.荒料台车 6.总控制台 7.喷水冷却器,2.金刚石框架锯,（1）基本结构：与平移式砂锯结构相似，不同的是它没有加砂装置，只有冷却水的喷淋装置,（2）锯条：焊在锯条上的金刚石刀头,（3）技术性能：,3.金刚石圆盘锯:适合各种石材的锯切加工（1）分类：结构分类：单臂式、双柱式、框架式 根据锯片直径：普通型：直径小于160cm 中 型：直径160200cm 大 型：直径200300cm 巨 型：直径大于300cm 根据锯片数量：

7、单片锯、组合锯,（2）单臂式金刚石圆盘锯 基本结构 1主电机 2机座 3锯片 4控制屏 5横向移动台车 6纵向移动台车 7垂直运动滑轨 8台车牵引机构 工作原理 a:主电机通过皮带轮带动锯片旋转；b:锯片在垂直升降装置带动下做垂直方向的从上到下的锯切；c:台车在牵引机构带动下作纵向往复运动，完成荒料从前到后的锯切；d:水平移动螺杆带动锯片移动或由料车移动来完成荒料从左到右的锯切。,技术性能（不同类型的技术性能相差较大）,锯片直径：900-1600mm,锯片数量：1-12,可锯切板材的宽度（mm）：,锯片直径900 300，305 1200 300，305，400，450 1600 300-61

8、0 1800 300-700,（3）双柱式（龙门式）金刚石圆盘锯机,技术性能（不同类型的技术性能相差较大）,锯片直径：1800-3500mm,锯片数量：1或大、中、小3张组合锯片 与单臂式锯机相比，龙门式锯机具有较好的锯切稳定性。,（4）框架式（双向）金刚石圆盘锯1.台车 2.垂直锯片 3.水平锯片 4.主电机 5.锯机框架 6.控制屏7.升降电机（使纵横导轨作升降运动）8.纵向导轨 9.横向导轨,技术性能：,与单臂式锯机、龙门式锯机相比，双向切机具有较好的锯切稳定性和锯切精度；以水平锯切替代人工凿板，大大提高了生产效率。,锯片数量可以是单片或多片。,4.金刚石绳锯,单绳式金刚石绳锯,多绳式金

9、刚石绳锯,基本结构：机体框架、串珠绳驱动轮、导向论、横梁框架升降驱动和导向系统、串珠绳张紧系统、电控系统等 工作原理利用串珠内含有的金刚石颗粒切割石料 技术性能(与框架锯相比较）,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1/22/3；,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换加工板材的厚度；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3

10、0%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：名贵石材的小规格石材锯切,金刚石带锯的基本形状类似于锯木板的木工带锯，所不同的是金刚石带锯是在钢带一侧焊有金刚石锯齿。钢带两个端头焊合成一体，形成闭合环带，故称带锯。其与排锯的主要区别

11、在于其基体为柔性钢带，既要求金刚石镶焊、粘结牢固，又要能够象皮带一样转动弯曲。带锯一般很薄（厚度在1.02.0mm），而且很长（约58m），多由电镀方法制造。锯缝宽3mm，可切割2mm厚板材,金刚石圆弧板锯机（筒锯）,作业:1.了解国内大型石材企业（企业规模、管理模式、产品及销售等）。2.比较摆式、平移式和复摆式砂锯的技术性能。3.比较金刚石绳锯与砂锯的技术性能。,二.石材的磨抛设备 磨光分为铣平（定厚）、粗磨、中磨、细磨、精磨和抛光六道工序。1.磨抛的目的与要求：天然石材的研磨抛光，其目的有两个，一是为了获得表面的平整度和光泽度，二是通过表面加工使石材内在的颜色、花纹、光泽充分显露出来 2.

12、检测方法与标准：光泽度仪3.影响因素:石材矿物组成、结构构造、磨抛设备与工艺,5.设备类型:单机作业和连续作业设备（1）手扶摇臂磨机 基本结构（普通磨机与升降磨机）工作原理主电机带动主轴转动，主轴转动带动磨盘旋转，手柄可以使磨盘沿石材表面做平面移动并在一定的范围内做上下移动，加压装置使磨石对石材表面产生一定的磨削压力。,手扶磨机与手扶升降磨机,技术性能 厂家和设备型号;通常体现在可加工石材的规格、磨盘直径和转速、摇臂的升降行程,适用条件当石材的尺寸小于磨盘直径时,难于加工,适合于先磨后切工艺,（2）小圆盘磨机 基本结构 工作原理：板材固定于转盘，主电机带动转盘水平旋转，压杆下压，磨盘在弹簧压力

13、作用下紧压在石材板上，随摆动臂移动完成整个板面的研磨。,技术性能 厂家和设备型号;通常盘面直径约700-800mm,适用条件可加工石材的尺寸小,适合于先切后磨工艺,（3）桥式磨机:有单磨头和双磨头两种类型 基本结构:见图 工作原理 技术性能 磨盘直径：250-450mm,每个磨头可装个磨块；需更换磨盘完成各道工序 适用条件:较大规格的大理石、花岗石板材或碑石的加工,桥式磨机,（4）自动化连续磨机 基本结构：主要分为磨头主轴系统,横梁运动系统,连续工作台三大部份 工作原理磨头相对于石板材的运动包括：纵向（由传送带带动）、横向（由承载磨头的磨机大梁的横向摆动完成）、旋转（磨头电机带动主轴旋转）、摆

14、动（行星轮系机构使磨头左右摆动）技术性能：对于大理石：磨头；花岗石：磨头 适用条件 基本要求：,（4）自动化连续磨机 基本结构：主要分为磨头主轴系统,横梁运动系统,连续工作台三大部份 工作原理磨头相对于石板材的运动包括：纵向（由传送带带动）、横向（由承载磨头的磨机大梁的横向摆动完成）、旋转（磨头电机带动主轴旋转）、摆动（行星轮系机构使磨头左右摆动）摆动磨头加大了切削力、加快磨屑的排弃，易于清水发挥作用 技术性能：对于大理石：磨头；花岗石：磨头 磨抛质量稳定,磨头结构图,5）定厚机（铣平机Grinding Machine）用途：纠正厚度误差；消除沟槽纠正平整度，为磨光作准备 类型：盘式与辊式 工

15、作原理 盘式:铣盘呈碟形构造，盘的边缘镶焊着一圈金刚 石刀头，工作时铣盘做旋转运动，并以一定的压力紧压在石材上，通过铣盘与石材的相对运动，铣盘上的刀头铣削石材达到铣平定厚的目的。辊式：铣辊上镶嵌着螺旋状金刚石刀头，工作时铣辊绕自身的轴线旋转，并以一定的压力压在石板上，垂直石板的纵向作相对运动，达到铣削石板的目的。,DHJ 型定厚机,刀盘直径680mm 刀盘升降高度100mm 台车行程3300mm 最大加工尺寸2400600mm 耗水量120 L/min,三.石材的切断设备,1.切断工艺对设备的要求：切断与锯切设备的工作原理基本相同，差异主要在于两类设备的加工精度要求不同。,2.常用设备（1）桥

16、式切机 主要用途：可用于大理石、花岗石规格板材以及三角形、梯形等不规则形状的板材的切断加工。最适合大规格的板材的切断。,基本结构：见图 工作原理金刚石锯片由主电机驱动旋转，刀架升降机构可以使锯片下降，借助于纵向行走机构桥可以前后移动，刀架沿桥身可以左右滑动。有的刀架可以绕桥旋转，因而使锯片倾斜；有的工作台可以旋转、翻转倾斜。技术性能如400型一体桥式切割机（机头90度旋转,工作台360度旋转)，主要技术参数：最大加工范围：35001900；锯片直径：350-500 刀片升降行程：350；切割厚度：0-135 主机总功率：7.5kw,11kw,18.5kw,1.桥头墙 2.工作台 3.总控制柜

17、4.横向导轨（桥）5.锯片 6.主电机 7.纵向导轨,（2）纵向切机（见图）：大理石、花岗石薄板、小规格定型板的纵向切断，工作时通常锯片不移动，而是被切割的石材平行锯片移动完成纵向切断（3）横向切机（见图）：大理石、花岗石薄板、小规格定型板的横向切断，切割长度短，传送辊道输送板材做纵向运动，传送到位后停止运动，横向进给装置带动圆锯片做横向进刀。通常安装350mm的锯片，最大切割厚度60mm,双刀纵向切机,1.主电机 2.锯片 3.工作台 4.锯片升降螺杆5.锯片横向平移螺杆 6.工作台纵向移动导轨 7.工作台移动手轮,纵向切机,1.主电机 2.控制屏 3.锯片 4.辊道5.锯切定位装置,横向切

18、机,1、手拉切机：碑石、条石等异形石材加工，可锯、可切、可进行大倒角的切割，通常可安装500mm的锯片，最大切割深度180mm,四.异形加工设备,2.数控金刚石绳锯外形结构、运动方式与金刚石串珠绳整形机基本相似，不同的是每侧的飞轮可单独升降，使金刚石串珠绳与水平面成一角度，配合料车工作台的旋转，可锯切加工螺旋圆柱、圆锥及各种复杂形状的回转立体石材制品。,CNC异形绳锯,电脑控制异形加工绳锯,绳锯加工的异形石材,3.数控铣床:利用不同形状的刀具（铣刀）对复杂曲面铣磨加工4.电脑水射流切割机：水刀5.电脑加工中心：由电脑控制的机械手操纵各种石材加工工具按照输入的图形、数据自动地进行加工，是功能齐全

19、的异形石材加工设备。,6、金刚石异形线切割机,金刚石异形线切割机,CNC电脑加工中心,电脑加工中心在加工异形台板,电脑加工中心异形边铣磨加工,高压水射流切割机（水刀）,水 刀 切 割,先磨后切工艺：选料装車锯切毛条板定厚研磨抛光切断（纵切、横切）磨边倒角清洗烘干检验修补分色包装。适用于规格为0.5-m3的荒料,低成本,高效率,工程板或花色复杂的石材，有利于花色选配,但存在无用锯切与研磨抛光加工量，我国大多数企业采用此方式,4.3 薄板的加工设备与工艺过程,一.薄板的加工工艺及其适用条件大理石和花岗石薄板指厚度小于20mm,一般为10mm.规格尺寸通常小于600mm,B.先切后磨工艺：选料装車锯

20、切毛条板切断（纵切、横切）定厚、研磨、抛光磨边倒角清洗烘干检验修补分色包装。适用于可加工小规格荒料，低成本，无用锯切的比例更大切断，遗弃的是没有研磨、抛光的边角料,意大利薄板生产线,意大利薄板生产线,薄板7头切机,二.选料装车-原则 荒料根据客户订单要求的尺寸、颜色以及荒料的出材率来挑选,注意以下几点:1.根据工程所需的品种选用荒料，使得同一工程的荒料在花色上协调一致，以保证良好的装饰效果。2.根据产品的规格尺寸选用几何尺寸适宜的荒料，提高荒料的利用率和成材率。(如何选?)3.精确计算荒料的需求量，在保证工程用量的前提下尽量减少多余的加工，以免造成浪费。(如何算?)4.荒料的最大尺寸不能超过锯

21、切设备的加工能力，最小尺寸必须满足锯切稳定性的要求。,5.荒料的大面应当平行于锯切面，以保证板材的花纹一致，并具有较好的力学性能，同时提高锯切效率。,6.荒料装車时，底部的垫木必须垂直于锯切方向。垫木的截面应不小于2015cm，以保证垫木能够承受荒料的压力；垫木的长度应与台車的宽度基本相等。,7.荒料整形，以提高锯切效率，并减少无用的锯切。,三.锯切1.锯片选择要点：（1）根据板材的规格选择锯片直径.锯切板材的宽度约为锯片直径的三分之一，如 锯片直径mm 板材的宽度mm 900 300,305 1200 300,305,400 1600 300,305,400,457,600,610 小直径锯

22、片偏摆小，所锯切板材的厚度偏差也小，基体价格低。（2）根据荒料的岩石类型和矿物成分选用刀头。,2.安装锯片（1）砝兰盘的作用与直径选择 起定位、夹紧和传递力矩作用，大直径锯片锯切毛板时，其外径约等于锯片直径的1/5-1/6，切边时为1/2-2/3（2）锯片的旋转方向要始终一致(与基体箭头方向一致）（3）锯片的安装精度要求与检测方法 主轴的径向摆动度、砝兰盘和砝兰盘组的端面摆动、锯片的径向摆动、锯片的端面摆动、锯片的平行度、检查工作台面与锯片平面互相垂直。,（2）参数设定:根据加工石材的类型和性质选择,圆周线速度（m/s)：硬大理石40-45 软大理石45-50 软砂石50-55进给速度：受普通

23、锯切设备技术性能限制较少调整此值下刀深度:大理石通常为50-100mm,3.锯切（1）操作要点锯切之前应对锯片开刃;开始前应让锯片空转稳定后才下锯进刀,不可接触石材启动锯片。退出锯缝后才能停止;不能锯透荒料（留20-40mm).,四.定厚 目的：控制厚度、修正平度经过定厚的毛条板厚度控制标准=薄板的标准厚度+允许的正公差+磨抛的加工余量。薄板的厚度偏差应在0.5mm之内，需定厚工序将板材厚度控制在允许范围内五.研磨抛光 1.选择磨石：粒度、结合剂、组织、硬度；要点：磨石性能应与毛板的粗糙度、成品板的光泽度以 及磨抛设备、磨抛工艺相适合。用最少的工序将石板磨平磨光，达到规定的质量要求,研磨花岗石

24、磨石：1#24-30目，2#80-120目，3#240-400目，4#600-800目5#1000-1200目，6#1400-1600目研磨大理石：1#30-36目，2#80-120目，3#240-320目，4#400-600目5#800-1000目，6#1200-1600目从粗磨到抛光，磨盘直径相应递减2.磨抛工艺：（1）磨盘转速（612m/s）：高硬度、高石英含量的石材取低转速。,（2）压力（46kg/cm2）：粗磨与抛光压力大；石英含量高、硬度高，压力大 粗磨增大压力有利于提高研磨效率，精磨时适当减小压力有利于改善研磨效果，抛光时增大压力可以提高抛光质量和效率。在加大压力情形下，磨具会相

25、对变软，从而提高研磨效率。（3）磨盘移动速度：石英含量高、硬度高移动速度慢。磨盘运动轨迹应当尽量少重叠，但不能不复覆盖。（4）用水量：水量大，使磨石相对变硬；水量小，使磨石相对变软 冷却、排屑、调节磨石硬度,六.切断 1.技术要求：根据 GBT186012001标准规定 2.设备要求：高精度、高稳定性、振动偏摆小、切缝细、直、平、不崩边。3.锯片选择：常用直径200400mm，窄槽型（刀头间隔约8mm)、锋利型锯片，配置大直径砝兰盘（约为锯片直径的1/2-2/3）。4.锯片安装：精度要求与检测方法(工具部分）5.工艺参数：石材厚度为10mm时，大理石的走刀速度为2-5m/min;花岗石的走刀速

26、度为0.5-1m/min;6.切割定位：七.磨边倒角：八.粘结修补：,九.检验：1.标准依据：2.可量化标准与不可量化标准：3.检验方法：十.分色包装：1.分色的依据与技巧：2.包装的目的：保护石材不受损、保证分色效果、便于搬运、贮存、保管、销售、使用.包装的要求：牢固、科学、经济、适销、方便、环保。4.包装形式：以外贸出口标准的305mm薄板为例。,4.4 大板的加工设备与工艺过程,尺寸在1200X2400mm以上，经切割后可成为不同规格的板材,一工艺过程：,选料装车-安装锯条-开机锯切-吊卸毛板-补胶粘结-研磨抛光-切断-检验包装,花岗石:,选料装车-安装锯条-开机锯切-出台车-清洗毛板-

27、吊卸毛板-清洗锯台-卸锯片-润滑保养-研磨抛光-切断-检验包装,大理石:,3)同一台车的荒料必须高度相近、可锯性相同4)荒料大面平行于锯切面（从荒料的力学特征与石材的使用性能分析）,2)根据设备的技术性能与产品的规格尺寸选择荒料规格，既避免无用锯切、提高成材率，又使设备满负荷工作提高生产效率。,5)先整形、后锯切，减少无用加工量。,1)根据工程需求量与产品成材率备料，防止不足与过剩；,1.选料装车,荒料的成方性：荒料的外形趋向理想的直角平行 六面体的程度。,荒料的成方性偏差：荒料的外接直角平行六面体体积与内界直角平行六面体体积之差。,荒料的相对成方性偏差：荒料的外接直角平行六面体体积减去内接直

28、角平行六面体体积所得之差与它的内接直角平行六面体体积之比。,锯面荒料,劈面荒料,一等品,合格品,一等品,合格品,12%,16%,17%,25%,2.固定荒料,底部混凝土：固定荒料和毛板，使毛板保持直立中间混凝土：增加荒料出板率，提高产量顶部混凝土：把荒料顶面填平补齐，使砂锯尽快进入正常锯切阶段。,开始锯切的下锯阶段，落锯速度一般是正常锯切速度的三分之一，每小时8-10mm,一般情形下，经过10小时可以进入正常锯切阶段。,3.安装锯条,根据荒料的装车固定方法，锯条装配有两种：(1)两块荒料之间有中间混凝土时，将锯条全部装到锯框上，节省装卸锯条的时间，浪费了两块荒料之间约20cm宽度的锯条和混凝土

29、；(2)无中间混凝土时，根据荒料的实际位置安装锯条，节省了两块荒料之间的锯条消耗，但荒料边皮浪费大,摆式砂锯使用沟纹型锯条，平移式砂锯使用孔洞型锯条。,安装锯条时要根据毛板厚度在两根锯条之间安装间隔板，其厚度是决定毛板厚度的关键因素。,锯条宽度小于40mm不能使用,不能锯完140mm高度的荒料,新安装的锯条先锯较长的荒料，第二、三车荒料长度递减,如：某工程要求磨光板厚度20mm,研磨抛光损失量1mm，锯条厚度4.2mm,锯缝宽度约7.2mm,间隔板厚度为24mm。,对一个具体的加工企业，锯条的厚度、钢砂的粒度、锯切工艺基本上是稳定不变的，所以可根据实际情况确定一个常用的锯缝宽度。,4.开机锯切

30、,软、中硬大理石：80-120mm/h硬大理石：60-80mm/h,花岗石：17-35mm/h（正常落锯速度）当锯条切入荒料40cm左右时应停锯在锯缝塞入小木楔，以使石板保持稳定；当锯切到离荒料底部30cm左右时再停锯加入一排木楔。,6吊卸:吊卸、清洗、检验毛板同时进行,5.清洗毛板：初步清洗在锯框下进行（回收锯缝钢砂），彻底清洗在锯镗外（清除毛板上嵌入的钢砂、石渣）。,二.砂锯的辅助设备及操作要点,1).砂浆泵:将砂浆井中的砂浆通过管道提升到砂锯的顶部,再由洒浆车均匀地洒到荒料的锯缝，为砂浆的循环提供动力源.Y=5NLWV式中：Y砂浆需求量；m3/h N锯条数；条 L 荒料长度；m W锯缝宽

31、度；mV 下锯速度；m/h,2).钢砂添加器：根据锯切的需要定时定量地向砂浆井中增加新钢砂以保证砂浆具有良好的磨削性能。,正常锯切状态下：P=kNLV式中：P每小时添加钢砂重量；kg/h N锯条数；条 L 荒料平均长度；m K钢砂消耗系数(每平方米毛板消耗的钢砂量)；kg/m2 V 下锯速度；m/h,新钢砂的锯切效果最好；小于0.4mm基本失去锯切作用,3).钢砂回收器（分离器）：把粒径小于0.4mm的排出井外,大于0.4mm的回收到井内.新加入的钢砂（25目左右）粒径较粗，锯切效果不好，粒径介于的钢砂锯切效果最好，粒径小于0.4mm的基本失去锯切作用。确定合理的排浆持续时间和排浆间隔时间，需

32、操作人员摸索确定，将数据输入自动控制系统。在锯切过程的不同阶段，每间隔一定时间取砂浆分离出其中钢砂，若可用钢砂含量低于45%，说明排浆间隔时间太长。,收集排放的废砂浆，正常情形下0.4mm 以上的钢砂含量应在7-8%以下，若可用钢砂含量太高，说明排浆持续时间太长；,4).石灰混合器和灰浆搅拌桶:把生石灰和水混合搅拌形成灰浆并防止灰浆沉淀固结的设备,5).液压张紧系统:可以快速、均匀地把安装在锯框上的锯条拉紧或放松的辅助设备。,例题：已知每锯切下1m高度的荒料锯条宽度磨损18mm，厚度磨损0.25mm，假设锯条的磨损是均匀的，如果液压张紧器使每根锯条受到55000N的拉力，锯条的抗拉强度为750

33、MPa。当锯条的宽度为65mm，厚度为3.5mm时请计算这种锯条能锯下高度为多少的荒料？如果要锯切高度为1.50m高度的石材应如何调整液压张紧器？（设锯条的极限强度为抗拉强度的0.5）（1）锯条的极限强度p=7500.5=375 Mpa锯条断裂时的极限截面积A=F/p=55000/375=146.67mm2设该锯条可锯切Xm高的荒料，则：（65-18X）（）=146.67 X1=1.087 X2=16.524（不合题意）（4）锯切1.50m高度的石材后锯条截面积为：（65-181.5）（3.5-0.251.5）=118.75mm2（5）锯条张紧力F=pA=375118.75=44531.25N

34、,具有最佳锯切效果的砂浆组成（重量比）：水：38.12%；钢砂：23.74%；石灰：5.56%；石粉：32.39%；比重1.749,三、砂浆的成分(重量比）：,钢砂：时锯切效果最好,0.4mm失去作用,石灰：（石灰浆具有良好的流动性）增强砂浆的 流动性；（添加石灰后增大了溶液的比重使得钢砂不易快速发生沉淀）改善砂浆成分均匀性；除锈,石灰添加量计算：已知使用摆式砂锯锯切比重为2.73的闪长岩时每锯切1平方米毛板消耗钢砂2.45kg，测得锯缝宽度为7.6mm，请计算每锯切1m2毛板需要添加多少石灰才能使砂浆始终保持在最佳状态？求石灰钢砂系数？（1）锯切1m2毛板生成的石粉重量：0.00762.73

35、1000=20.748kg（2）锯切1m2毛板需要添的石灰量：20.7485.56/32.39=3.56kg（3）K=3.56/2.45=1.45（即每添加1kg钢砂必须添加1.45kg石灰）,四.花岗石大板的磨光,在自动化多头（12）连续磨机上完成。最后有两到三个,磨头是用来抛光的,这些抛光磨头都用同一种磨块。,(1)根据毛板的粗糙度R确定第一个磨头上磨料粒径a1,(2)根据磨光板所要达到的光泽度确定最后一个精磨磨块中磨料的粒径an,a1=R2,精磨光泽度为55，磨料粒径应当为0.013，磨具号为1200号，抛光后可达85度,1.磨块号的选择:,(3)计算等比系数Q,(4)计算其他磨头上的磨

36、料粒径 an a n-1Q,根据磨头上的磨料粒径可以查表确定磨头所用磨块号数.,例：使用16磨头的自动化连续磨机研磨加工粗糙度为0.95mm的花岗石板材，要求磨抛后板材的光泽度达到90度，請计算磨机上各磨头所用磨料的粒径。（设：使用3个磨头作抛光用）（1）第1个磨头上磨料的粒度：1=R2=0.952=0.9025（2）最后一个磨光磨头上磨料的粒度：因为抛光板光泽度为90度，所以最后磨光的光泽度为60度，第13个磨头上磨料的粒度13=0.01,（3）各磨头上磨料粒度的等比系数：,（4）各磨头上磨料粒度：1=0.9025（mm）2=1Q=0.90250.6871=0.6201（mm）3=2Q=0.

37、62010.6871=0.4261（mm）.,2.磨削工艺要素,A可以认为是磨具以一定速度从石材上切削下的切屑的厚度；,t 切削深度；V1磨盘相对于石材的移动速度V2磨盘转速。实际上自动连续磨机上磨盘相对于石板的运动速度无论是粗磨还是精磨都是不变的。,思考题：某工程需要60060020（mm）印度红花岗石板材1000片，请选择合适的荒料，锯切和磨抛设备，简要说明加工工艺要点。,荒料：（1）195165151,（2）208154140,一、影响石材加工性能的因素,本 章 要 求,石材的肖氏硬度、耐磨性对加工性能的影响比其它物理力学性质的影响更大,肖氏硬度：矿物成分、含量,锯片的磨损率：水平切削力

38、与垂直切削力、肖氏硬度,锯片抗磨损性能：岩石的磨蚀性、肖氏硬度、石英含量,你理解石材耐磨性与石材磨蚀性的概念与意义吗？,（物料磨蚀性的主要成份为物料中所含有的超过一定颗粒尺寸的、呈游离状态的Si02的含量，所以并不是所有采用硅砂配料的物料都具有很高的磨蚀性。通常认为，若颗粒尺寸90m的f-Si02的含量超过57时，物料的磨蚀性会较大）,大理石、花岗石进行加工性能分类,金刚石圆锯片锯切花岗石工艺参数（德国winter公司),硬大理石 40-45 50-100 软大理石 45-50 软砂石 50-55,三、框架式锯机的类型及锯切工作原理,四、框架式锯机的辅助设备及砂浆工艺,砂浆泵、钢砂添加器、钢砂

39、回收器、石灰混合器和灰浆搅拌桶、液压张紧系统、砂浆组分及各组分作用：具有最佳锯切效果的砂浆组成（重量比）：水：38.12%；钢砂：23.74%；石灰：5.56%；石粉：32.39%；比重1.749g/cm3,五、以花岗石大板的加工为例，说明加工工艺过程与要点。,六、框架式锯机与绳锯机性能比较,4.5 饰面板材特种加工,一、大理石复合板加工,锯切毛板,粘接,对剖,控厚,研磨抛光,切断及倒棱,二、复合板的优良性能,1、重量轻：大理石复合板最薄可以只有5mm厚（与铝塑板复合）。常用的复合瓷砖或花岗岩，也只有12mm厚左右。,2、强度提高：大理石与瓷砖、花岗岩、铝蜂窝板等复合后，其抗弯、抗折、抗剪切的

40、强度明显得到提高，大大降低了运输、安装、使用过程中的破损率。,3、抗污染能力提高：普通大理石原板（通体板）在安装过程中或以后使用过程中，如用水泥湿贴，很有可能半年或一年后，大理石表面出现各种不同的变色和污渍，非常难以去除。复合板因其底板更加坚硬致密，同时还有一层薄薄的胶层，就避免了这种情况发生。,4、更易控制色差：5、降低成本,超薄花岗石复合瓷砖/铝蜂窝/铝塑板,大理石玻璃复合板,三、人造合成石,人造合成石是利用天然石材碎料，经胶黏剂、固化剂、助剂等粘结，再经抽真空挤压成型而做成的一种建筑装饰饰面坯(块、板)料。,无机（水泥）合成石、有机（树脂）合成石以及有机与无机复合,分类:,1、概述,人造

41、合成石的特点和主要性能指标,（1）可以依据人们的需要自行设计产品、,（2）产品加工性能良好,（3）骨料为石料（来源广、价格低）；结合剂、填料、助剂和颜料可完全国产化,（5）全自动连续化生产设备目前国内不能生产，但加工设备可国产化,（4）产品弹性和抗冲击性好，成品尺寸准确,合成石与天然花岗石、大理石部分性能对比,常用有机合成石（树脂型）三类主要产品性能指标,2、人造合成石与实体面材,相同点：,使用的胶粘剂基本一致、性能指标相近、只能做饰面石材、产品都需加工,差别：,实体面材只使用有机胶粘剂，量大多高于20%（质量份）；合成石有机胶粘剂，量大多低于10%（质量份）,合成石的骨料既用天然碎石料，也用

42、一些非金属、金属材料；实体面材通常只使用氧化铝粉、石粉,合成石通常是将大型标准块材切割成所需板材，生产中必须有抽真空、振动工序；而实体面材通常在生产中只挤压或铺出标准板材，只需根据尺寸裁切,3、人造合成石的生产工艺,以百利通（Breton）合成石生产工艺为例,原材料制备和配料,原料的搅拌,合成,加工,真空振动加压成形技术，首先进行原石的挑选，在精挑细选的标准原石中，依其花纹、颜色、大小分门别类，再依不同的制作配方，用碎石机细碎成各种粒径的碎石；再把碎石加以粘合剂，经真空混合搅拌，振动加压形成荒料；荒料再经拉锯机切割成毛板；经由定厚机定厚初磨、研磨机研磨抛光后成自然平整、光泽亮丽的光板；光板送入切割机作纵向及横向切割，切割成标准尺寸板材；再经四边倒角作业，成为标准规格板，最后完成成品包装。,泉州市鹏翔岗石有限公司：,