石材的鋸切加工設(shè)備種類很多,但目前仍以框架式鋸機和圓盤式鋸機為主。
框架鋸主要由鋸框、鏈桿、立柱框架、鋸條等部件組成。其工作原理為裝在鋸框上的鋸條在連桿的帶動下隨著鋸框作往復(fù)運動,同時通過升降傳動機構(gòu)連續(xù)向下作進給運動,從而實現(xiàn)對石材的鋸切加工。最早的框架式鋸機由于所使用的刀具是鋼條和砂料,故被稱為鋼砂鋸。當(dāng)今鋼砂鋸的發(fā)展趨勢是自動化和大型化。比如,目前世界上做大的框架據(jù)一次可生產(chǎn)120塊板材,鋸條行程為80厘米。另外,鋸機的鋸切工藝參數(shù)可在一定范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié),連桿行程實現(xiàn)不停機自動補償。
由于鋼砂鋸要消耗大量的鋼砂和石灰,加工后所產(chǎn)生的大量廢鋼砂漿很難處理,對環(huán)境污染嚴重,而且噪音很大,因此,目前框架據(jù)的一個引人注目的發(fā)展動向時采用鑲焊金剛石燒結(jié)塊為刀頭的鋸條。1970年意大利首先推出了兩種使用金剛石刀頭鋸條的大型框架鋸機。一種可鋸切的大理石荒料寬度為2米,長度為3.5米,一次可鋸切2厘米厚的板材100塊,生產(chǎn)效率比普通框架鋸機提高20%。
目前,這種金剛石的鋸條主要局限在大理石的加工中,還不能用于鋸切花崗石等較硬的石材。原因時框架鋸的鋸條作往返運動時,會致使金剛石的燒結(jié)塊刀頭上的金剛石磨料后部無法形成拖尾狀支撐,把持力小,容易從胎體上脫落。因此,用框架鋸來鋸花崗石大板一直沿用鋼砂鋸。
由于框架鋸的鋸切過程是非連續(xù)性的,鋸切速度慢,一般不超過2,這么低的切割速度嚴重地地制約了加工效率的提高。因此,一種新的石材加工設(shè)備金剛石圓盤鋸機應(yīng)運而生,該鋸機主要由機架、鋸片驅(qū)動電機及金剛石圓鋸片、升降進給導(dǎo)向裝置、鋸片平移導(dǎo)軌等組成,其工作原理為裝在主軸上的金剛石圓鋸片作旋轉(zhuǎn)運動和在橫梁導(dǎo)軌上作往復(fù)直線運動,通過升降進給導(dǎo)向裝置,實現(xiàn)鋸片的上下運動和準確吃刀。
與框架鋸相比,圓盤鋸的鋸切先速度可達30~45,從而極大地提高了加工效率。因此,目前圓盤鋸機是石材鋸切加工中運用最為廣泛的鋸切設(shè)備。但是另一方面,圓盤鋸機的鋸切深度受到了鋸片直徑的限制,一般不能超過鋸片直徑的。1980年德國研制成功直徑達5米的圓鋸片,據(jù)稱是世界上最大的圓盤鋸機。但是,由于鋸機的驅(qū)動軸不能完全有效地支承較大重量的圓鋸片沿空間垂直平面進行鋸切,同時,由于鋸片的直徑太大,致使鋸路不平直,因此從技術(shù)上說,圓鋸片難于做得很大。雖然圓鋸片的鋸切線速度比框架高的多,但從鋸切深度和一次鋸切的板材數(shù)量上說,圓鋸片不如框架鋸,所以在石材大板生產(chǎn)中,圓鋸片鋸機在短期內(nèi)還不能完全替代框架鋸。
為了進一步提高石材加工的效率,人們在單片圓盤鋸的基礎(chǔ)上提出了組合鋸,即將多片圓盤鋸以一定的間隔裝在用一主軸上用時對石材進行加工。雖然從鋸機的結(jié)構(gòu)上,組合鋸與單片圓盤鋸并沒做太多的改進,但是由于組合鋸鋸片數(shù)目可多達上百片。因此,一次加工可以生產(chǎn)上百片毛板,使得生產(chǎn)效率大為提高。另一方面,為了提高石材加工的自動化程度,人們在用組合鋸機將石材荒料鋸切薄板的同時,用水平鋸機將石材薄板鋸切成板條,這種垂直鋸切和水平鋸切集中在一臺機器上完成的設(shè)備陳偉雙向切機。雙向切機選在多為生產(chǎn)線中的主機,它是近代石材工業(yè)中發(fā)展最為迅速的一種設(shè)備。用雙向切機進行加工,生產(chǎn)效率可大為提高,而生產(chǎn)成本大幅度降低。
國內(nèi)石材行業(yè)應(yīng)用的金剛石框架和花崗石砂鋸,主要時進口意大利設(shè)備。進入二十世紀后,國內(nèi)先后有幾家公司開始消化吸收意大利大板加工設(shè)備的技術(shù),生產(chǎn)國產(chǎn)框架據(jù)和花崗石砂鋸,但是由于關(guān)鍵技術(shù)沒有掌握,在工作效率、切割成本以及連續(xù)無故障運行等方面與意大利設(shè)備還存在較大差距。廣東利達、福建盛達、廣東科達、濟南恒運達等企業(yè)均生產(chǎn)框架據(jù)和砂鋸。上海飛宙公司引進意大利BM公司的技術(shù)生產(chǎn)的花崗石砂鋸,質(zhì)量及性能較好,在國內(nèi)市場占有率較高。大理石排鋸在國內(nèi)應(yīng)用量較大,而且國產(chǎn)設(shè)備相對成熟,主要存在問題時鋸框?qū)к壪到y(tǒng)及液壓漲緊系統(tǒng)故障較多,意大利設(shè)備以雙連桿為主,而且國產(chǎn)設(shè)備以單連桿為主。山東華興已設(shè)計出靜壓導(dǎo)軌和雙連桿驅(qū)動的金剛石框架鋸,今年將推向市場。
花崗石砂鋸在國內(nèi)石材行業(yè)應(yīng)用情況較差,除少數(shù)較大企業(yè)及外資企業(yè)能夠正常使用外,大部分企業(yè)的砂鋸基本處于停產(chǎn)狀態(tài),主要原因是國內(nèi)缺少砂鋸切割工作的操作管理經(jīng)驗,特別是砂鋸的砂漿配料及供漿系統(tǒng)與意大利石材企業(yè)相比,還存在較大的差距。
國內(nèi)大理石框架鋸鋸條數(shù)量主要時80條、400條;花崗石砂鋸鋸條數(shù)量主要有120條、156條框架鋸的發(fā)展主要時向著高速切削、鋸條超薄方向發(fā)展,砂鋸主要時朝著大型多鋸條方向發(fā)展。目前山東華興已研究出新型花崗石砂鋸,正在進行研究試驗,該項技術(shù)成功后,將是砂鋸的切割效率提高10倍以上,將極大地推動花崗石大板切割技術(shù)的進步。
國內(nèi)少數(shù)企業(yè)采用金剛石串珠繩鋸進行切割,繩鋸切割大幅面板材主要存在平面度誤差比較大的問題,厚度要求嚴格時,切削出的板材需要進行定厚機定厚,切割成本較高。
另外,在進行碑石切割及條石切割時,主要采用金剛石圓盤鋸石機,配套專用切割機進行加工。目前有多片條石切割機、條石齊頭切割機、蘑菇石專用切割機。
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