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金刚石锯片和绳锯在石材切开中的运用

2016-06-30 476

  石材加工由平面板材为主向平面板材、圆柱体、多面体、曲面体、雕刻品等多种类石材制品发展。选用凿子和錾子等进行掉落和研磨的手艺办法加工石材的传统加工办法,有着悠长的前史,但粉尘和劳动强度大,工效低,尺度精度和外表质量较差。从本世纪70年代至今,连续研制出各种专用机械加工石材设备,如金刚石绳锯、金刚石锯切机、立式雕刻机、多功能数控加工基地等,其作业功率大大超过了手艺加工,而且完成了石材的工业化批量出产。
  
  1.金刚石锯切机加工
  
  金刚石锯切东西:切削功能和抗磨损功能优越,在石材等许多工业中得到广泛应用,但金刚石锯片造价较高,其使用寿数直接影响石材的加工成本。因而,在准确挑选锯片的一起,应选用合理的锯切技术参数,以进步锯片运用寿数和切开功率。
  
  (1) 金刚石锯片的磨损
  
  金刚石锯片的磨损功能是反映锯切技术参数合理性、锯切东西功能、石材可锯切加工性的首要目标之一。
  
  典型的金刚石磨损进程为:金刚石出刃→到达作业高度→破碎→结合剂磨蚀→金刚石再出刃→磨粒破碎→磨粒彻底掉落。
  
  金刚石磨粒的磨损进程中,不断进行的微破碎、部分破碎进程使得新的切削刃不断发生,锯片处于锋利切削状况,切削功率高,切削功率耗费下降,但锯片运用寿数下降;而金刚石的不断磨平缓抛光,会使切削刃钝化,切削力增大,切开功率下降,而锯片的运用寿数有所进步。
  
  (2)锯切技术参数挑选(金刚石磨边轮
  
  锯切技术参数中,锯切速度对锯片磨损功能影响最大,它首要是经过致使锯切温度和机械载荷的改变,致使金刚石磨粒发生不一样形状的磨损。在低速区,机械载荷对锯片磨损起着首要效果,增大锯切速度,单颗金刚石磨粒切削厚度及有用切削面积减小,因而,机械载荷随之减小,锯片径向磨损减小,金刚石磨损形状以磨平、掉落为主;在高速区,机械载荷冲击及热载荷对锯片磨损有决定性影响,随着锯切速度的进步,热载荷及机械载荷冲击效果增大,锯片磨损加重,金刚石磨粒以破碎方式居多。
  
  锯切深度和进给速度的改动首要是经过致使机械载荷的改变影响锯片磨损功能。增大锯切深度或进给速度,单颗金刚石磨料切削厚度随之增大,切削载荷增大,锯片磨损加重。此外,增大锯切深度,还会使金刚石磨粒与岩石触摸弧长随之增大,因为摩擦效果,金刚石磨损形状以磨平为主,切削刃变钝,从而使切削载荷增大,锯切进程不稳定。在一样锯切率情况下,选用大锯切深度小进给速度时,金刚石磨粒的切削厚度相对减小,切削途径长,金刚石磨粒的磨损方式以热载荷效果致使的磨平为主,而破碎的磨粒数削减;选用小锯切深度、大进给速度时。金刚石磨粒的切削厚度增大,切削途径短,此刻,金刚石磨粒的磨损方式以机械载荷及其冲击效果致使的金刚石破碎为主。
  
  此外,锯片本身的形状,如直径、齿数、槽宽等,以及石材的原料、冷却液的挑选等对锯切进程也有着首要的影响。因而,在石材的锯切加工中,需对多方面要素归纳考虑,以取得最理想的锯切效果。
  
  (3)石材锯切机加工办法
  
  1)圆筒切机加工  用金刚石圆筒切机可进行石材的圆柱面加工,图1为圆筒切机的构造示意图。将荒料固定在料车7上,由进给电机4股动进给传动轴3滚动,并股动横梁6作笔直方向进给运动。一起,主电机2经皮带股动金刚石圆筒刀具1作旋转切开运动。进给电机选用无级调速,其速度规模为0.9~9mm/min。圆筒金刚石刀具刚度大,加工精度好,效率高。
  
  2)仿形切机加工  仿形切机可进行石材曲面的加工,图2为其构造简图。依据所需曲面形状,用其它资料制造同形样板5,并固定在横梁6上;与锯片3同直径的靠轮4,由电机驱动沿样板5作曲面运动,并操控液压缸9上下位移;以股动金刚石锯片3的主轴作笔直进给运动。金刚石锯片3由电机股动,作主切削运动。锯片的进给运动,由主轴横向进给运动和液压缸笔直运动构成。因而,石材横向廓形由样板的形状所决定。当靠模轮在样板上完结一次横向行程后,由电机带动横梁6沿纵向导轨8运动,其纵向位移间隔等于锯片宽度,然后再进行横向切开,重复上述动作即可切出所需尺度的石材曲面。仿形切削适于大批量出产,能够切开各种高低曲面。
  
  3)数控机床加工
  
  加工石材的数控机床首要有:数控车床和数控铣床。图3为数控车床的构造简图。金刚石刀具由计算机操控,可实现三个坐标方向的运动和坐标轴联动,以加工各种异型曲面。操作人员可直接在计算机的屏幕上,对被加工石材的图样进行外型设什,并按加工次序在屏幕上演示全部加工运动轨道(可进行剪裁、修正和修正)并依据其廓形编程。契合要求后,将规划的石材廓形转换成数控加工程序,输入到机床的操控系统中,操控系统宣布位移和速度指令,以操控机床伺服系统的运动。伺服系统经过伺服电机驱动滚珠丝杠滚动,股动刀架完结各坐标方向的运动,完成各种曲面的加工。数控机床加工精度高,但相应地加工成本也高。
  
  2.金刚石绳锯加工
  
  (1)金刚石绳锯构造
  
  金刚石绳锯由弹性橡胶套、载体金属丝网、金刚石环块与连接件构成。其构造如图4所示。金刚石环块装置在金属丝网上,两环块间垫以特别橡胶套,用来维护金属丝网,一起使绳锯有较高的柔性。金刚石环块可用电镀法将金刚石颗粒固定在环上,也可用烧结法制备。烧结法制备的金刚石环块更耐磨损,并有自锐性,运用寿数较长。金属丝网使绳锯具有满足的强度。在丝网中供冷却液,使其简单进入切削区内,以冷却光滑金刚石环块,并能铲除磨屑使锯切顺利进行。
  
  (2)绳锯的装置
  
  金刚石绳锯长度通常依据需要来选定。因其较长,多做成许多分段,绳锯是由各分段间运用其端面紧固用的钢套(或铜套)管螺纹连接,并将绳锯张紧。绳锯在装置前要查看各个环的外径使其巨细均匀共同,其差要小于0.2mm,意图是确保全长上各金刚石环均匀磨损。绳锯总长应是所需长度的1~1.5倍,使其能宽松地装置在设备上为宜。但另一方面要尽也许的短,以避免作业时弹跳使绳锯损坏。
  
  在装置绳锯前,先在矿山岩石上用特制钻具钻孔。钻孔请求:在绳锯水平方向孔径为80mm,笔直方向孔径为34mm。绳锯穿过孔并装在自动轮上,然后用张紧轮张紧并缓慢滚动,当绳锯消除曲折不离开工件时即可开端切削。
  
  在 石材加工中,直径为6mm的绳锯常用于台式设备上。用大型设备切开大型石材,可选用直径16mm的绳锯。
  
   金刚石绳锯已在石材加工、修建、土木工程中成功运用,但其缺陷是绳锯为柔性刀具,加工尺度精度较差,外表粗糙度大。

 

 

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