弧面型宝石的加工方式

弧面型宝石的加工方式,第1张

弧面型又称素面型或凸面型,也有人称腰圆。它的特点是宝石至少有一个弯曲面,适于玉石或部分单晶宝石特别是具有特殊光学效应的宝石的加工

(一)弧面型宝石的琢型

弧面型宝石琢型可按腰形和截面形状进行分类。

1根据腰形分类

有圆形、椭圆形、橄榄形、心形、矩形、方形、八角形、垫形、垂体形和随意形(见图5-1-25)。

图5-1-25 弧面型宝石的腰形

2根据截面形状分类

有单凸面琢型、双凸面琢型、扁豆琢型、空心凸面琢型和凹面琢型(见图5-1-26)。

1)单凸面琢型的特点是一端为凸面,一端为平面。适用于各种宝石戒面。

2)双凸面琢型的特点为两端都为凸面,但上凸面比下凸面高,适用于有特殊光学效应的宝石戒面,如猫眼宝石、星光宝石、月光石等。

3)扁豆琢型的特点为两端都为凸面,上下凸面的弧度一样高。欧泊石多采用这种琢型。

4)空心凸面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上,从底部向上挖一个凹面。适用于颜色深、透明度差的宝石。这样可改善颜色、增加透明度。翡翠多用这种琢型。

5)凹面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上,从顶部向下挖一个凹面。这样可在凹面中再镶一颗较贵重的宝石。如在黑色玉髓上镶一颗钻石等。

图5-1-26 弧面型宝石的截面形状

(二)弧面型宝石的设计和定位

弧面型款式通常适用于下列情况:

1)当透明宝石含有过多的杂质,因而刻面型不能发挥其优势时 如红宝石、蓝宝石、祖母绿等。

2)所有不透明和半透明的宝石 如玉石、玛瑙、绿松石和孔雀石等。

3)具有特殊光学效应的宝石 如猫眼宝石、星光红宝石和蓝宝石、欧泊、拉长石等。

1弧面型宝石的设计

宝石的设计步骤就是宝石审查和选定设计方案的过程。一块原石拿来后,首先要对它进行审查,尽量从原石外皮分析到里面的颜色、透明度、有无特殊光学效应,过程如下:

(1)原石定名

宝石工匠都清楚的一点是加工已知宝石要比未知宝石心中有数。

(2)了解宝石的外部特征

包括形状、重量、宝石原料的颜色,外表有无大的裂隙和包体。

(3)分析原石

通过了解掌握的已知情况,推断出未知情况。如颜色是否均匀,裂有多深,里面的裂纹有多少,是否存在特殊光学效应等等。

(4)选择设计方案

对于小粒原石,加工设计可直接参照款式设计。对于大块原石,就应选择设计方案,例如对于同一原石有不同设计方案,选用哪种方案,要视其价值的大小而定。

至于原石磨成哪种弧面型,这要视情况而定。一般具猫眼效应的宝石选用高凸面琢型,因为这样更能体现它的猫眼效应,使猫眼变得更细、更亮;欧泊石多采用扁豆型,这与欧泊原石的形状有关;星光红、蓝宝石多采用双凸面琢型,因为这样既可以有效地显示星光效应,又可保重;空心凸面型多用于深红色的铁铝榴石,因为这样可减轻色彩浓度。

2弧面型宝石的定位

对于具特殊光学效应的原石还需要进行如下定位。

(1)猫眼效应

任何原石若包体为平行排列的纤维状,均可磨制成猫眼效应的宝石,猫眼效应只有用凸面型才能显示。一般用单凸面琢型,腰形为圆形、椭圆形。其定位比较简单,根据猫眼效应产生的原理,使琢型的底面平行于纤维包体,如果宝石轮廓为椭圆形,则纤维方向垂直于宝石的长轴方向。为了使猫眼效应显得更细更活,可以适当地加大凸面型厚度,使凸面曲率增大,以便反射光集中于一个窄带内,形成清晰明亮、活灵活现的猫眼光带(见图5-1-27(a)。

图5-1-27 具特殊光学效应的宝石的定位

(2)星光效应

这是由显微针状、管状包体沿2个或3个方向分布而产生的反射。一般包体沿2个方向排列的可形成4道星光,如星光辉石;包体沿3个方向排列可形成6道星光,如星光蓝宝石。它的定位方法是让底面平行于各方向包体的排列面,即垂直于Z轴(见图5-1-27(b)。

(3)月光石月光效应、拉长石晕彩效应、砂金效应

月光石月光效应是由于聚片双晶或不同折光率长石的层状结构而产生光的反射及漫反射的现象;拉长石晕彩效应是由聚片双晶面反射光线而产生的干涉;砂金效应是由微细的片状包体成层分布而产生的反射光。这三种具特殊光学效应的宝石虽然在形成原理上稍有不同,但它们属于层状结构,因此定位时,应将琢型的底面平行于层状结构。

(三)弧面型宝石的加工工艺过程

弧面型宝石材料广泛,一般没有什么特定要求。弧面型宝石的优势在于能充分显示宝石的特殊光学效应(猫眼效应,星光效应),能充分弥补宝石在火彩、透明度和瑕疵等方面的不足。

弧面型宝石材料的种类很多,常用的种类有:翡翠、红宝石、蓝宝石、欧泊、金绿猫眼、石榴石、玛瑙等。

弧面型宝石的加工工艺较简单,分为八道工序:画线、下料、圈形、上杆、预形、细磨、抛光和后期处理。

1画线

为了下料准确方便和料尽其用,要对片料进行画线。画线是用画笔在片料上画出弧面型宝石的腰形。画线所用的画笔为带有尖端的黄铜棒或铝棒,长度为10~15cm。

为了准确地按一定规格画出腰形,通常要使用模板。模板通常用硬塑料或金属板制成。模板上有许多不同尺寸的圆、椭圆、方形的孔(见图5-1-28)。这些孔是按照生产要求设计的,以便于装镶。

图51-28 模板

在画线的工序里包含着设计的过程。例如在一块有美丽花纹的玛瑙原料上,画线前,如果发现上面有很多细小的微裂纹,则原料就无法利用。如发现有包体、瑕疵或质软的小点,应及时圈出,以免画在弧面型宝石的轮廓内。另外可根据花纹的形状设计出不同腰形的弧面型宝石。

在画线时要注意原料两面的花纹是否一样,即要考虑弧面宝石经磨削成形后,原有花纹的增减或隐没情况。

以上是对低档宝石的大块料进行的工序,如遇到高档宝石的原料或块体较小时,可直接从下道工序着手。

2下料

下料的方法就是用锯割。即用修边锯沿所画轮廓线锯割,要留出若干毫米的余量,一般为2~4mm。因为有些玉石性脆,切割时易产生裂纹,若距线太近,裂纹有可能伸入轮廓线内。

切割时所用设备为修边锯,具体操作步骤如下:

1)把载石台清理干净,上面不能有碎石屑,否则进料时易发生倾料,损坏锯片和石料。打开冷却水,冷却锯片,以免原料与锯片在摩擦中温度过高。

2)手持原料,用力均衡地把原料推入锯片,开始进料时速度要慢,以锯片不产生火花为宜。

3)原料进入一段后,要沿直线加快速度,但不要突然用力。如发现进料阻力很大,并有火花迸出时,应按原路返回,分析出原因后再进料。

4)原料快锯完时要放慢速度,以免崩口。

5)反复上述过程,切除多余的棱角,达到如图5-1-29的标准。

图5-1-29 下料时毛坯的形状

3圈形

下料过程完毕后,得到的是一个大致形似设计要求的毛坯,要得到腰形较好的毛坯需经过圈形工序。圈形就是用砂轮圈出毛坯的腰形。

砂轮的直径一般在250mm以上,所用的磨料为80#~100#的碳化硅。具体操作步骤如下:

1)打开轮磨机和冷却水。

2)毛坯底面朝上,用手捏稳,用力均匀地把毛坯边缘和棱角磨去,所圈形状要平滑、自然呈弧线,与所画轮廓线要等距,留出大约05~1mm的余量,所圈腰面要与底面垂直。

3)为了防止底面边缘因尖利而崩口,在圈形完成后,可在底面边缘磨出一小斜面,小斜面与底面的夹角以45。为宜。此时小斜面一边可与所画轮廓线重合,但不要磨去轮廓线(见图5-1-30)。

图5-1-30 毛坯侧视图

4上杆

圈形后的毛坯在预形成弧面型前要上杆。上杆是指用胶把毛坯和粘杆粘结在一起。对于经验丰富的宝石工匠可直接手持毛坯进行预形,但对于初学者来说,需要上杆。因为这样既可以避免伤手,又可以固定宝石。

粘结毛坯用的粘杆是用黄铜或铁杆制成的,也可以用硬木料。长度一般为100~150mm左右。粘杆一端为圆形,作粘结端,其直径大小依毛坯大小而定,一般为63~127mm。胶一般用黑火漆胶或红火漆胶。

具体操作步骤如下:

1)将宝石毛坯和粘杆洗干净。

2)将胶弄成碎片,放入烧杯中,用酒精灯加热至熔融。

3)将粘杆的粘结端浸入熔融的胶中,浸入深度约10mm,稍停取出备用。

4)用镊子夹住毛坯在酒精灯上加热,注意此时毛坯要受热均匀,以免炸裂。对于怕热的宝石可隔石棉网加热。

5)将毛坯底面与带胶的粘杆粘结在一起。在胶未完全硬结时,用手扶正坯料,使毛坯底面垂直粘杆。然后自然冷却。

5预形

预形就是用砂轮磨削出造型。通过预形,毛坯基本获得设计中的弧面形状。预形时所用的工具为轮磨机,它有两个碳化硅砂轮:一个为粗砂轮,直径在300~400mm左右,磨料粒度为80#或100#;另一个为细砂轮,直径为200~300mm左右,粒度为180#或220#。不管是哪种砂轮,其目的都在于磨削毛坯的余量,细砂轮还可进一步磨去部分的划痕和微裂纹,从而提高毛坯表面的光滑度。

具体操作步骤如下:

1)打开带有粗砂轮的轮磨机和冷却水。

2)手持粘杆将毛坯顶部磨出一个斜面,斜面的边不要超过底面、小斜面的边(圈形时所磨出的小斜面),最好留有余量。磨斜面时,用力均匀,且不断转动粘杆,使斜面尽量成圆环带,圆环带与垂直面的夹角约为10°~15°。

3)在第一个圆环带磨好后,向顶部方向磨出第二个圆环带,并依次向顶部磨出第三个、第四个圆环带,依此类推,使毛坯的顶面由阶梯状的弧面越来越趋近于较光滑的弧面。

4)换用细砂轮,清洗毛坯,防止较粗的颗粒带到细砂轮上。再次打开冷却水。

5)粗砂轮磨削初步预形后,仍有较明显的小面和划痕,换上细砂轮可进一步提高表面的光滑度。操作步骤同前(见图5-1-31)。

图5-1-31 预形的过程

6细磨

细磨的作用是再次提高毛坯弧面的光滑度。就其本质而言与预形中的细砂轮作用是相同的,只是所用设备不同,因此其磨光精度不同。

细磨所用的工具有多种,有轮磨机、带磨机和盘磨机。它们的共同特点是,当受到宝石毛坯压迫时,会自动产生一个屈服面,将毛坯包住。正是这个屈服面增大了磨机与宝石的接触面积,而且这个屈服面的磨削力远比砂轮的磨削力柔和得多,使宝石毛坯的圆滑度大大提高。

下面分别介绍一下细磨时所用的三种设备。

(1)轮磨机

细磨所用的轮磨机在外形上与砂轮相似。其基体用金属或木轮制作,外圈用橡胶皮套粘结在基体上。橡皮厚约10~15mm,内含金刚石粉。这种橡皮轮适于磨削像红、蓝宝石这样硬度高的宝石。外圈还可用皮革代替,所用磨料为240#或280#碳化硅。

(2)带磨机

使用带磨机进行细磨,效率很高。将宝石凸面顶在砂带上,砂带产生屈服面,包住宝石,可增大宝石的磨削面积。

(3)盘磨机

盘磨是较常用的细磨方法。其基体多为金属或硬木料制成,盘面微凸,上面粘结一块5~10mm的毛毡或软泡沫塑料,最外层用呢绒布或细帆布,也可用皮带。磨料为220#~280#的碳化硅。

7抛光

抛光工序是最见成效的一道工序,抛光以后宝石便可尽展它的光彩。俗话说“十宝九抛”,可见抛光的作用之大。

抛光通常用的工具由木料、塑料、沥青和锡铅合金制成。木盘要在其表面蒙上毛毡、皮革、呢绒、帆布等材料。抛光盘的结构与细盘相似,有凸盘、凹盘,也有平盘。抛光剂一般用钻石粉、红宝石粉、绿粉、玛瑙粉、氧化锡粉等。具体操作步骤如下:

1)清洗宝石坯料和抛光盘。

2)打开抛光机,用刷子在抛光盘上涂一点抛光剂,量一定要少。

3)宝石在抛光过程中,要用力均匀,从坯料的边缘开始,再渐及其顶,使其弧面光滑。任何抛光工具以接近干燥时效果最佳。对翡翠、蔷薇辉石的抛光一定要用力。

4)在抛光过程中,要随时检查进展情况,是否有漏抛现象,是否把划痕抛去,等等。当发现宝石表面有很多小凹坑时,可能原石具有剥蚀性,应立即改用皮革或木质抛光盘,按以上步骤重新抛光。

宝石坯料是否已经抛光到很亮的光泽度,可拿到强光下缓慢转动来观察。如果还看出有擦痕,或者灯泡上的字反映在抛光面上时线条不分明,则说明抛光度不够。对不同性质的宝石抛光,还应选用不同的抛光盘和抛光剂组合。一般对硬度小的宝石,可用毡、皮革等软盘,抛光剂可用氧化铬、氧化铁、玛瑙粉等;对硬度大的宝石,应使用沥青盘或锡铅盘,抛光剂以红宝石粉和钻石粉最佳,其次用氧化铈和氧化铬等。对几种特殊宝石应采取特定的组合。如水晶用有机玻璃盘和氧化铈抛光效果最佳,冰洲石用呢子和氧化铬抛光效果最佳,等等。其他宝石的抛光组合详见表5-1-3。

8后期处理

宝石坯料在抛光后,通常要进行后期处理。具体操作步骤如下:

1)拆胶处理 把宝石和粘杆用酒精灯加热,使胶融化,拧下宝石。

2)清洗处理 把还带有少量胶的宝石和粘杆分别放入酒精中,待胶溶解后,把宝石和粘杆取出,用清水洗净。

表5-1-3 常见宝石所使用的抛光盘和抛光剂

3)底面处理 用220#的细砂纸或平砂盘,把底面磨平,磨削量要少,以不磨掉底面的小斜面为宜。若宝石的透明度很好,还需把底面抛光。若不透明,则不必抛光。

4)清洗、上蜡处理 底面处理后的宝石清洗、晾干后,要上蜡,从而填补微裂纹,增加宝石的光洁度。

至此,弧面型宝石的加工完毕。

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手表表面划痕处理:

解答一:在手机或摩托车配件商店我们都可以买到一管小的屏幕磨光剂,它同样可以用来消除手表上的划痕及污点。象这种普通的磨光剂价格也不贵,5克一小管的可以使用8到10次。它的使用方法也很简单:先挤出一点在手表壳上,然后用一块棉布摩擦有划痕的地方2到3分钟,最后将多余的磨光剂抹除掉。根据需要还可以重复几遍,直到磨去划痕。

解答二:手表戴久了,表面会有一道道的轻微划纹,使得表盘看起来浑浊不清,用少许牙膏涂于手表的蒙面,用软布反复擦拭,即可将其细小的划纹除去。牙膏同样可以抹平光盘碟面的划道。用软布蘸着少量牙膏在划痕上慢慢摩擦,由里向外划圈,二十分钟左右,盘面的划痕变得浅多了。

花岗岩属高硬度石材,较难加工。近10几年来由于人造金刚石工具的普遍应用,因此花岗岩加工业才蓬勃发展起来,形成了专用的技术设备。

(一) 加工方法及常用设备

  花岗岩加工的基本方法有:锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、烧毛加工、辅助加工及检验修补。

  1)锯割加工是用锯石机将花岗岩荒料锯割成毛板(一般厚度为20mm或10mm),或条状、块状等形状的半成品。该工序属粗加工工序,该工序对荒料的板材率、板材质量、企业的经济效益有重大影响。锯割加工常用设备有花岗岩专用的框架式大型自动加砂砂锯;多刀片双向切机;多刀片电脑控制花岗岩切机和花岗岩圆盘锯石机等。

  2)研磨抛光的目的是将锯好的毛板进一步加工,使其厚度、平整度、光泽度达到要求。该工序需要通过几个步骤完成,首先要粗磨校平,然后逐步经过半细磨、细磨、精磨及抛光,使花岗岩原有的颜色、花纹和光泽充分显示出来,取得最佳装饰效果。常用设备有:自动多头连续研磨机、金刚石校平机、桥式磨机、圆盘磨机、逆转式粗磨机、手扶磨机。

  3)切断加工是用切机将毛板或抛光板按所需规格尺寸进行定形切断加工。切断加工常用设备有纵向多锯片切机、横向切机、桥式切机、悬臂式切机、手摇切机等。

  4)凿切加工是传统的加工方法,通过楔裂、凿打、劈剁、整修、打磨等办法将毛胚加工成所需产品,其表面可以是岩礁面、网纹面、锤纹面或光面。常用手工工具加工,如锤、剁斧、錾子、凿子。有些加工过程可采用劈石机、刨石机、自动锤凿机、自动喷砂机等。

  5)烧毛加工又称喷烧加工,是利用组成花岗岩的不同矿物颗粒热胀系数的差异,用火焰喷烧使其表面部分颗粒热胀松动脱落,形成起伏有序的粗饰花纹。这种粗面花岗岩板材适用于防滑地面和室外墙面装饰。常用设备有花岗岩自动烧毛机。

  6)辅助加工,是将已切齐、磨光的石材按需要磨边、倒角、开孔洞、钻眼、铣槽、铣边等。常用设备有自动磨边倒角机、仿形铣机、薄壁钻孔机、手持金刚石圆锯、手持磨光抛光机等。

  7)检验修补,天然花岗岩难免有裂隙、孔眼,加工过程也可能产生小的缺陷,通过清洗检验吹干,正品入库,缺陷不严重的可以粘接、修补减少废品率。这一工序通常是手工作业,在先进的加工线上采用自动连续吹洗修补风干机。

(二) 加 工 工 艺

  花岗岩加工主要有四类生产线:标准板生产线、薄板生产线、粗面装饰板生产线、异型板生产线。

  1.花岗岩标准板加工工艺流程

  使用起重机将荒料装上荒料车,由摆渡车送至框架式砂锯工作位置锯割成毛板,再送往研磨、抛光、切断等工序加工成光板,最后经检验包装入库。具体流程如下:

荒料吊装→锯割→冲洗检验→粗磨→细磨→精磨→抛光→切断修补→检验包装

  2.花岗岩薄板加工工艺流程

  花岗岩薄板加工是自动加工流水线,各工序之间由滚道、卸料机、翻板机相连。其流程如下:

荒料吊装→锯割成薄板→截头→研磨抛光→切断→磨边、倒角、铣槽修补、清洗、干燥→检验包装

  3.花岗岩粗面装饰板加工工艺流程

  将花岗岩半成品毛板通过滚道送自动凿毛机(按所需花纹粗细选定刀头),刀头按预定的轨迹凿出各种所需要的粗饰花纹。若需烧毛板,则将毛板送自动烧毛机加工。流程如下:

  半成品毛板→凿毛或烧毛→切断→检验包装

  4.异形板加工工艺流程

  按用户对花岗岩板材形状、规格的特殊要求,设计制出模板,如圆形、椭圆形桌面,椭圆孔卫生间台板、花窗棱等,再用仿型铣机按模板形状(或微机预置程序)在半成品板材上加工出所需形状。流程如下:

  半成品板材→切边→异形铣切→钻孔→磨边倒角→检验包装

人造大理石由改性树脂与碎石组成,呈中性或偏碱性。人造石结构致密,因此毛孔细小,其病症出现的概率很小,就防护来说,主要是防污。其优点是可调节色彩,利于饰面装饰。其缺点是硬度不够,光度不一致。按生产所用原材料及生产工艺,一般可分为四类:

水泥型人造大理石 这种人造大理石是以各种水泥作为粘结剂,砂为细骨料,碎大理石、花岗石、工业废渣等为粗骨料,经配料、搅拌、成型、加压蒸养、磨光、抛光而制成,俗称水磨石。

聚酯型人造大理石 这种人造大理石是以不饱和聚酯为粘结剂,与石英砂、大理石、方解石粉等搅拌混合,浇铸成型,在固化剂作用下产生固化作用,经脱模、烘干、抛光等工序而制成。我国多用此法生产人造大理石。

复合型人造大理石 这种人造大理石是以无机材料和有机高分子材料复合组成。用无机材料将填料粘结成型后,再将坯体浸渍于有机单体中,使其在一定条件下聚合。对板材而言,底层用低廉而性能稳定的无机材料,面层用聚酯和大理石粉制作。

烧结型人造大理石 这种人造大理石是将长石、石英、辉石、方解石粉和赤铁矿粉及少量高岭土等混合,用泥浆法制备坯料,用半干压法成型,在窑炉中用 1000℃左右的高温烧结而成。

上述四种人造大理石装饰板中,以聚酯型最常用,其物理、化学性能最好,花纹容易设计,有重现性,适用多种用途,但价格相对较高;水泥型最便宜,但抗腐蚀性能较差,容易出现微裂纹,只适合于作板材。其它两种生产工艺复杂,应用很少。

聚酯型人造大理石(常简称人造大理石) 是模仿大理石的表面纹理加工而成的,具有类似大理石的机理特点,并且花纹图案可由设计者自行控制确定,重现性好;而且人造大理石重量轻,强度高,厚度薄,耐腐蚀性好,抗污染,并有较好的可加工性,能制成弧形,曲面等形状,施工方便。

花岗石板材的加工工艺

花岗石属高硬度石材,其摩氏(Mohs)硬度在6左右,加工难度较大。后来由于人造金刚石工具的广泛应用,这才使得花岗石加工业迅速的发展起来,成为了目前使用范围最广和使用量最大的天然饰面。

花岗岩的应用范围非常的广泛,无论是室内还是室外,小别墅还是广场大厦,到处都可以看到它的影子,其中应用最为广泛的就上花岗岩板材了,交易数量最大的就是花岗岩板材类的产品。

一花岗岩板材的加工方法

虽然花岗岩板材的应用广泛,种类繁多,产品玲琅面目,有铺路石、规格板、小方块、弧型板、拐角、线条等等。但是花岗石主要的加工方式却不复杂,其基本加工方法是:锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、烧毛加工、辅助加工及检验修补。

1) 锯割加工

锯割加工是用锯石机将花岗石荒料锯割成毛板(一般厚度为20mm或10mm),或条状、块状等形状的半成品。该工序属粗加工工序,该工序对荒料的板材率、板材质量、企业的经济效益有重大影响。

锯割加工中主要的加工设备是花岗石专用的框架式大型自动加砂砂锯、多刀片双向切机、多刀片电脑控制花岗石切机和花岗石圆盘锯石机等。

2) 研磨抛光

研磨抛光的目的是将锯好的毛板进一步加工,使其厚度、平整度、光泽度达到要求。该工序首先需要要粗磨校平,然后逐步经过半细磨、细磨、精磨及抛光,把花岗岩的颜色纹理完全展示出来。

主要的加工设备是:自动多头连续研磨机、金刚石校平机、桥式磨机、圆盘磨机、逆转式粗磨机、手扶磨机。

3) 切断加工

切断加工是用切机将毛板或抛光板按所需规格尺寸进行定形切割加工。

主要的加工设备是纵向多锯片切机、横向切机、桥式切机、悬臂式切机、手摇切机等。

4) 凿切加工

凿切加工是传统的加工方法,通过楔裂、凿打、劈剁、整修、打磨等办法将毛胚加工成所需产品,其表面可以是菠萝面、龙眼面、荔枝面、自然面、蘑菇面、拉沟面等等。

凿切加主要是使用手工加工,像是锤、剁斧、錾子、凿子等,不过有些加工过程可以使用机器加工完成,主要设备是劈石机、刨石机、自动锤凿机、自动喷砂机等。

5) 烧毛加工

烧毛加工又称火烧加工、喷烧加工,是利用组成花岗石的不同矿物颗粒热胀系数的差异,用火焰喷烧使其表面部分颗粒热胀破裂脱落,形成起伏有序的粗面纹饰。这种粗面花岗石板材

非常的适合于湿滑场所的地面装饰和户外的墙面装饰。

主要设备是花岗石自动烧毛机。

6) 辅助加工

辅助加工是将已切齐、磨光的石材按需要磨边、倒角、开孔洞、钻眼、铣槽、铣边等。

主要的加工设备有自动磨边倒角机、仿形铣机、薄壁钻孔机、手持金刚石圆锯、手持磨光抛光机等。

7) 检验修补

天然花岗石难免有裂缝、孔洞等瑕疵,而且在加工过程也难免会有一些磕碰,出现一些小缺陷。所以在加工完成后所有的花岗岩板材都需要检验,首先要通过清洗,然后是吹干检验,合格品包装入库,而不合格产品则应先挑出来。在符合定单要求的情况下,对于一些缺陷不严重花岗岩制品可以进行修补,即进行粘接、修补,从而减少废品率。

检验修补通常是手工作业,不过一些先进的加工生产线上则会采用自动连续吹洗修补风干机。

二花岗岩板材加工的工艺流程

花岗石板材类制品的加工主要有四种生产线:

规格板生产线、薄板生产线、粗面装饰板生产线和异型板生产线。

1.花岗石规格板加工工艺流程

使用起重机将荒料装上荒料车,由摆渡车送至框架式砂锯工作位置锯割成毛板,再送往研磨、抛光、切断等工序加工成光板,最后经检验包装入库。

主要流程:

荒料吊装→锯割→冲洗检验→粗磨→细磨→精磨→抛光→切断修补→检验包装

2.花岗石薄板加工工艺流程

花岗石薄板加工基本是用是自动加工流水线完成的,工序基本和规格板的加工一样,其各工序之间由滚道、卸料机、翻板机相连。

主要流程:

荒料吊装→锯割成薄板→截头→研磨抛光→切断→磨边、倒角、铣槽修补、清洗、干燥→检验包装

3.花岗石粗面装饰板加工工艺流程

将花岗石半成品毛板通过滚道送自动凿毛机(按所需花纹粗细选定刀头),刀头按预定的轨迹凿出各种所需要的粗饰花纹。若需烧毛板,则将毛板送自动烧毛机加工。

主要流程:

半成品毛板→凿毛或烧毛→切断→检验包装

4.异形板加工工艺流程

按用户对花岗石板材形状、规格的特殊要求,设计制出模板,如圆形、椭圆形桌面,椭圆孔卫生间台板、花窗棱等,再用仿型铣机按模板形状(或微机预置程序)在半成品板材上加工出所需形状。

主要流程:

半成品板材→切边→异形铣切→钻孔→磨边倒角→检验包装

浅谈国内石材加工设备的现状与发展

。在古代,石材的加工完全是靠手工操作完成,直到19世纪,欧洲才出现了第一台用于加工石材的设备,这给石材加工行业带来了一场革命,从此,石材加工开始从手工操作向设备化方向发展。改革开放二十多年来,我国石材工业取得了快速发展,同时石材装备水平也不断地提升。石材业先后出现了世纪80年代末至90年代末至本世纪初期两次引进国外先进装备的高潮,在此带动下国产石材装备制造水平也迅速提高。当然,如果是纵比,也就时说与自身的过去比,我国石材业装备长足的发展是毋庸置疑的;而横比,即与国际上石材业发达的国家比,业内认识都会承认存在差距。本文按石材加工方式的不同,就国内石材装备情况及发展趋势,做简单分析。

二、锯切加工设备

石材的锯切加工设备种类很多,但目前仍以框架式锯机和静安是圆盘式锯机为主。

框架锯主要由锯框、链杆、立柱框架、锯条等部件组成。其工作原理为装在锯框上的锯条在连杆的带动下随着锯框作往复运动,同时通过升降传动机构连续向下作进给运动,从而实现对石材的锯切加工。最早的框架式锯机由于所使用的刀具是钢条和砂料,故被称为钢砂锯。当今钢砂锯的发展趋势是自动化和大型化。比如,目前世界上做大的框架据一次可生产120块板材,锯条行程为80厘米。另外,锯机的锯切工艺参数可在一定范围内自动调节,连杆行程实现不停机自动补偿。

由于钢砂锯要消耗大量的钢砂和石灰,加工后所产生的大量废钢砂浆很难处理,对环境污染严重,而且噪音很大,因此,目前框架据的一个引人注目的发展动向时采用镶焊金刚石烧结块为刀头的锯条。1970年意大利首先推出了两种使用金刚石刀头锯条的大型框架锯机。一种可锯切的大理石荒料宽度为2米,长度为35米,一次可锯切2厘米厚的板材100块,生产效率比普通框架锯机提高20%。

目前,这种金刚石的锯条主要局限在大理石的加工中,还不能用于锯切花岗石等较硬的石材。原因时框架锯的锯条作往返运动时,会致使金刚石的烧结块刀头上的金刚石磨料后部无法形成拖尾状支撑,把持力小,容易从胎体上脱落。因此,用框架锯来锯花岗石大板一直沿用钢砂锯。

由于框架锯的锯切过程是非连续性的,,锯切速度慢,一般不超过2 ,这么低的切割速度严重地地制约了加工效率的提高。因此,一种新的石材加工设备金刚石圆盘锯机应运而生,该锯机主要由机架、锯片驱动电机及金刚石圆锯片、升降进给导向装置、锯片平移导轨等组成,其工作原理为装在主轴上的金刚石圆锯片作旋转运动和在横梁导轨上作往复直线运动,通过升降进给导向装置,实现锯片的上下运动和准确吃刀。与框架锯相比,圆盘锯的锯切先速度可达30~45 ,从而极大地提高了加工效率。因此,目前圆盘锯机是石材锯切加工中运用最为广泛的锯切设备。但是另一方面,圆盘锯机的锯切深度受到了锯片直径的限制,一般不能超过锯片直径的 。1980年德国研制成功直径达5米的圆锯片,据称是世界上最大的圆盘锯机。但是,由于锯机的驱动轴不能完全有效地支承较大重量的圆锯片沿空间垂直平面进行锯切,同时,由于锯片的直径太大,致使锯路不平直,因此从技术上说,圆锯片难于做得很大。虽然圆锯片的锯切线速度比框架高的多,但从锯切深度和一次锯切的板材数量上说,圆锯片不如框架锯,所以在石材大板生产中,圆锯片锯机在短期内还不能完全替代框架锯。

为了进一步提高石材加工的效率,人们在单片圆盘锯的基础上提出了组合锯,即将多片圆盘锯以一定的间隔装在用一主轴上用时对石材进行加工。虽然从锯机的结构上,组合锯与单片圆盘锯并没做太多的改进,但是由于组合锯锯片数目可多达上百片。因此,一次加工可以生产上百片毛板,使得生产效率大为提高。另一方面,为了提高石材加工的自动化程度,人们在用组合锯机将石材荒料锯切薄板的同时,用水平锯机将石材薄板锯切成板条,这种垂直锯切和水平锯切集中在一台机器上完成的设备陈伟双向切机。双向切机选在多为生产线中的主机,它是近代石材工业中发展最为迅速的一种设备。用双向切机进行加工,生产效率可大为提高,而生产成本大幅度降低。

国内石材行业应用的金刚石框架和花岗石砂锯,主要时进口意大利设备。进入二十世纪后,国内先后有几家公司开始消化吸收意大利大板加工设备的技术,生产国产框架据和花岗石砂锯,但是由于关键技术没有掌握,在工作效率、切割成本以及连续无故障运行等方面与意大利设备还存在较大差距。广东利达、福建盛达、广东科达、济南恒运达等企业均生产框架据和砂锯。上海飞宙公司引进意大利BM公司的技术生产的花岗石砂锯,质量及性能较好,在国内市场占有率较高。大理石排锯在国内应用量较大,而且国产设备相对成熟,主要存在问题时锯框导轨系统及液压涨紧系统故障较多,意大利设备以双连杆为主,而且国产设备以单连杆为主。山东华兴已设计出静压导轨和双连杆驱动的金刚石框架锯,今年将推向市场。

花岗石砂锯在国内石材行业应用情况较差,除少数较大企业及外资企业能够正常使用外,大部分企业的砂锯基本处于停产状态,主要原因是国内缺少砂锯切割工作的操作管理经验,特别是砂锯的砂浆配料及供浆系统与意大利石材企业相比,还存在较大的差距。

国内大理石框架锯锯条数量主要时80条、400条;花岗石砂锯锯条数量主要有120条、156条框架锯的发展主要时向着高速切削、锯条超薄方向发展,砂锯主要时朝着大型多锯条方向发展。目前山东华兴已研究出新型花岗石砂锯,正在进行研究试验,该项技术成功后,将是砂锯的切割效率提高10倍以上,将极大地推动花岗石大板切割技术的进步。

国内少数企业采用金刚石串珠绳锯进行切割,绳锯切割大幅面板材主要存在平面度误差比较大的问题,厚度要求严格时,切削出的板材需要进行定厚机定厚,切割成本较高。

另外,在进行碑石切割及条石切割时,主要采用金刚石圆盘锯石机,配套专用切割机进行加工。目前有多片条石切割机、条石齐头切割机、蘑菇石专用切割机。

主轴和加压装置、立柱、摇臂基座、升降电机及丝杆、扶手等组成。

该机工作原理为主电机通过皮带传动使垂直安装的主轴和安装在主轴下的磨盘作旋转运动,使用扶手借助两节摇臂可使磨盘沿着石材制品表面移动和在有限范围内上下移动,通过加压装置或人工加压时磨盘上磨石对石材便面产生磨削作用,从而完成研磨抛光作业。它在同一台机床上通过手工更换磨盘的方法,可相续完成粗磨、半细磨、细磨、精磨、抛光的全部作业。其主要优点是机床结构简单,操作容易,投资少,但工人的老公强度大,所能加工的板材面积有限。由于通过工人眼睛观察来确定不同粒度磨盘的更换,所以要求工人技术水平较高,而产品的最终质量也会因人而异。目前此设备主要用于异型板材的磨抛加工。多头式连续磨抛机是一种新型先进的研磨抛光设备,它通过在生产线上安装多个不同的磨块和抛光块,一次性完成石材的粗磨、细磨、精磨、抛光的全部加工过程。该机主要由磨头、磨头电机、磨盘传动架、机架、自动传送带及传动轴、总控制盘、磨盘控制盘、油压站、喷水冷却装置等组成。连续多头磨抛机加上的自动化程度高。操作人员的劳动强度小,生产效率高,可靠性好,生产损耗少,而且加工精度高,磨抛板材的质量稳定,该设备在国内外已被广泛采用。同时它也有一些缺点,比如安装调试复杂,投资大,生产成本高,而且只能用于加工平面板材,对于异形板材的加工并不使用。目前此设备正被广泛用于普通平板的加工,特别是大面积饰面板材的加工。

国产连续磨抛生产线,近几年也大量地被国内石材企业使用,如广东科达、福建盛达、广东合升等企业生产的连续磨抛机也大量应用在国内石材加工业,山东华兴已研制出连续磨抛生产线,并于去年销售越南、哈杀克斯坦等国家。石材磨光技术也不断发展,近几年树脂磨具也广泛取代了菱苦土磨具,金刚石磨具也被大量地应用。

石材磨光设备主要发展方向是采用电气控制新技术,将光、液、电一体化。现在大板磨抛设备的磨抛厚度越来越薄,宽面薄板磨抛技术将被应用。

石材磨抛设备国产化技术水平正在与意大利先进技术差距不断缩小,随着石材设备生产企业制造及设计水平的不断提高,国产磨抛设备将很块赶超意大利。

四、异型加工设备

由于异型石材制品附加值高,无论是现代建筑或碑石和石材家具制造,对异型石材制品的要求都与日俱增。石材的异型加工若用人工或单工序设备加工,则劳动量大,生产效率低,抛光成本高,难于满足质量要求;而且运用精钢是工具损耗快。因此,国内外出现了很多专门针对异型石材设计的设备。异型石材加工设备按制品加工形状的不同可分为两类:一类是用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状相识,但面积不等的异型回转体制品;另一类用来加工截面形状不等的空间立体制品,二者控制维数是不同的。针对异型石材制品的加工形状不同,对设备的要求也是不同的。对于用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状不等的异型回转体制品,以金刚石串珠绳锯和高压水射流技术为主,而对于用来加工截面形状不等的空间立体制品则主要是仿形数控设备为主。

数控金刚石串珠锯是使用柔性刀具加工异型石材制品的数控加工设备,主要由绳轮、金刚石串珠、导向轮电机、机架、绳轮推进设备等组成。该机所采用的切削刀具是串珠绳,它利用串珠(金刚石烧结环)内含有的金刚石颗粒,在石材表面以20 或更高的线速度高速运动。切割石材适合于加工体积大,厚度大的异型石材制品。绳锯具有较高的切割效率和较大的切割面积,使用灵活,而且无噪音、无振动,并可获得光滑的切割表面。目前开发的串珠锯,已从只能安装一根金刚石串珠绳的单绳式串珠锯发展到可同时安装60根串珠绳的多绳式金刚石串珠锯。与早期的占地面积很大的多绳串珠锯相比,今日的多绳串珠锯已经变得更加轻巧实用,设备外型尺寸与普通的串珠整形机相差无几。

高压水射流技术时以高压水射流或磨料射流为切割手段的石材加工技术,以异型石材制品的加工为突破进入石材加工领域并在石材加工中应用发展得很快。这是一种刀具简单,无粉尘污染,低噪音,切口狭窄的切割技术。在石材行业,它主要用于石材拼花板材的加工和各种平板材类石材标志加工,而且产品批量大,精度高。数控高压水射流切割机由高压水泵、工作主机和数控系统三部分组成。这一技术装备远比现在生产使用的加工设备造价低,产品加工成本低,功耗低,而且磨损料和水可回收利用,设备应用范围广,时我国石材工业发展中值得重视的一项很有前景的新技术。由于有关技术和关键的问题还未得到完全彻底解决,故在国内石材加工中好没得到广泛应用。

虽然绳锯机和高压水射流切割机在异型石材的加工中的到了广泛的运用,但是从严格意义来说,这两种设备并不能完成真正的三维石材制品的加工。随着计算机技术的发展,针对截面形状不等的空间立体制品,出现了各种多功能、高效率的数控加工设备。这些加工设备可以通过编程来完成多种复杂形状的石材异型制品加工,如回转体、主体雕刻制品加工、平面雕刻加工。这种加工设备的最大优点是一次装夹可以完成多工序作业,加工质量和加工精度都很高,很适宜加工复杂的轮廓,缺点是只能单件生产,而且对刀具的技术要求很高。

目前。国内石材异型加工设备也有几十种,但是与意大利等先进设备相比,还存在很大差距。国内少数大型石材加工企业,近几年从意大利引进数控异型加工设备,进行复杂的异型石材加工,进口异型加工设备主要有石材加工中心、卧式数控加工机床、立式数控加工机床、数控台面加工机床等。

石材异型加工有许多工序,即使是大企业,也是靠手工完成,特别是不规则形状表面的磨抛光,基本上是靠手工完成。国产异型加工设备虽然有许多品种,但真正功能强的数控加工机床还没有,主要时简单的数控(二轴联动、三轴联动)机床,再就是采用成形刀具进行异型加工。异型石材加工设备的发展空间较大,主要方向就是多维数控,异型石材的设备磨抛光技术,各种复杂空间曲面的加工设备及刀具,可以借鉴金属数控加工设备的结构及控制技术,用于石材异型加工设备。石材平面异型加工设备工艺较成熟,数控金刚石串珠绳锯,数控水刀切割机,三维数控铣床等异型加工设备已经成熟,并广泛应用于石材加工。圆弧石材、球形石材的切割及磨抛技术相对成熟。异型磨边设备(特别是各种圆弧边),近几年不断推向市场,并实现了多头连续磨削、磨光,设备化水平不断提高。

应该指出,石材设备除了上述集中主要加工设备外,还应包括金刚石链锯、倒角机等。其他设备在石材加工中使用有限,故不在此赘述。

3、石材设备向环境化发展,如金刚石串珠绳锯,高压水射流等环保加工设备的研制与应用。

可以预见,随着石材加工技术及装备的进步,石材加工企业将朝着工厂化、管理信息化、优质低耗的方向发展,而高效以及自动化依然是石材设备发展的永恒主题!

花岗岩属高硬度石材,较难加工。近10几年来由于人造金刚石工具的普遍应用,因此花岗岩加工业才蓬勃发展起来,形成了专用的技术设备。\x0d\\x0d\(一) 加工方法及常用设备\x0d\  花岗岩加工的基本方法有:锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、烧毛加工、辅助加工及检验修补。\x0d\  1)锯割加工是用锯石机将花岗岩荒料锯割成毛板(一般厚度为20mm或10mm),或条状、块状等形状的半成品。该工序属粗加工工序,该工序对荒料的板材率、板材质量、企业的经济效益有重大影响。锯割加工常用设备有花岗岩专用的框架式大型自动加砂砂锯;多刀片双向切机;多刀片电脑控制花岗岩切机和花岗岩圆盘锯石机等。 \x0d\  2)研磨抛光的目的是将锯好的毛板进一步加工,使其厚度、平整度、光泽度达到要求。该工序需要通过几个步骤完成,首先要粗磨校平,然后逐步经过半细磨、细磨、精磨及抛光,使花岗岩原有的颜色、花纹和光泽充分显示出来,取得最佳装饰效果。常用设备有:自动多头连续研磨机、金刚石校平机、桥式磨机、圆盘磨机、逆转式粗磨机、手扶磨机。\x0d\  3)切断加工是用切机将毛板或抛光板按所需规格尺寸进行定形切断加工。切断加工常用设备有纵向多锯片切机、横向切机、桥式切机、悬臂式切机、手摇切机等。\x0d\  4)凿切加工是传统的加工方法,通过楔裂、凿打、劈剁、整修、打磨等办法将毛胚加工成所需产品,其表面可以是岩礁面、网纹面、锤纹面或光面。常用手工工具加工,如锤、剁斧、錾子、凿子。有些加工过程可采用劈石机、刨石机、自动锤凿机、自动喷砂机等。 \x0d\  5)烧毛加工又称喷烧加工,是利用组成花岗岩的不同矿物颗粒热胀系数的差异,用火焰喷烧使其表面部分颗粒热胀松动脱落,形成起伏有序的粗饰花纹。这种粗面花岗岩板材适用于防滑地面和室外墙面装饰。常用设备有花岗岩自动烧毛机。\x0d\  6)辅助加工,是将已切齐、磨光的石材按需要磨边、倒角、开孔洞、钻眼、铣槽、铣边等。常用设备有自动磨边倒角机、仿形铣机、薄壁钻孔机、手持金刚石圆锯、手持磨光抛光机等。 \x0d\  7)检验修补,天然花岗岩难免有裂隙、孔眼,加工过程也可能产生小的缺陷,通过清洗检验吹干,正品入库,缺陷不严重的可以粘接、修补减少废品率。这一工序通常是手工作业,在先进的加工线上采用自动连续吹洗修补风干机。\x0d\\x0d\(二) 加 工 工 艺\x0d\  花岗岩加工主要有四类生产线:标准板生产线、薄板生产线、粗面装饰板生产线、异型板生产线。\x0d\  1.花岗岩标准板加工工艺流程\x0d\  使用起重机将荒料装上荒料车,由摆渡车送至框架式砂锯工作位置锯割成毛板,再送往研磨、抛光、切断等工序加工成光板,最后经检验包装入库。具体流程如下:\x0d\\x0d\荒料吊装→锯割→冲洗检验→粗磨→细磨→精磨→抛光→切断修补→检验包装\x0d\\x0d\  2.花岗岩薄板加工工艺流程\x0d\  花岗岩薄板加工是自动加工流水线,各工序之间由滚道、卸料机、翻板机相连。其流程如下:\x0d\荒料吊装→锯割成薄板→截头→研磨抛光→切断→磨边、倒角、铣槽修补、清洗、干燥→检验包装\x0d\\x0d\  3.花岗岩粗面装饰板加工工艺流程\x0d\  将花岗岩半成品毛板通过滚道送自动凿毛机(按所需花纹粗细选定刀头),刀头按预定的轨迹凿出各种所需要的粗饰花纹。若需烧毛板,则将毛板送自动烧毛机加工。流程如下:\x0d\  半成品毛板→凿毛或烧毛→切断→检验包装\x0d\\x0d\  4.异形板加工工艺流程\x0d\  按用户对花岗岩板材形状、规格的特殊要求,设计制出模板,如圆形、椭圆形桌面,椭圆孔卫生间台板、花窗棱等,再用仿型铣机按模板形状(或微机预置程序)在半成品板材上加工出所需形状。流程如下:\x0d\  半成品板材→切边→异形铣切→钻孔→磨边倒角→检验包装 \x0d\\x0d\人造大理石由改性树脂与碎石组成,呈中性或偏碱性。人造石结构致密,因此毛孔细小,其病症出现的概率很小,就防护来说,主要是防污。其优点是可调节色彩,利于饰面装饰。其缺点是硬度不够,光度不一致。按生产所用原材料及生产工艺,一般可分为四类: \x0d\\x0d\水泥型人造大理石 这种人造大理石是以各种水泥作为粘结剂,砂为细骨料,碎大理石、花岗石、工业废渣等为粗骨料,经配料、搅拌、成型、加压蒸养、磨光、抛光而制成,俗称水磨石。 \x0d\\x0d\聚酯型人造大理石 这种人造大理石是以不饱和聚酯为粘结剂,与石英砂、大理石、方解石粉等搅拌混合,浇铸成型,在固化剂作用下产生固化作用,经脱模、烘干、抛光等工序而制成。我国多用此法生产人造大理石。 \x0d\\x0d\复合型人造大理石 这种人造大理石是以无机材料和有机高分子材料复合组成。用无机材料将填料粘结成型后,再将坯体浸渍于有机单体中,使其在一定条件下聚合。对板材而言,底层用低廉而性能稳定的无机材料,面层用聚酯和大理石粉制作。 \x0d\\x0d\烧结型人造大理石 这种人造大理石是将长石、石英、辉石、方解石粉和赤铁矿粉及少量高岭土等混合,用泥浆法制备坯料,用半干压法成型,在窑炉中用 \x0d\\x0d\1000℃左右的高温烧结而成。 \x0d\\x0d\上述四种人造大理石装饰板中,以聚酯型最常用,其物理、化学性能最好,花纹容易设计,有重现性,适用多种用途,但价格相对较高;水泥型最便宜,但抗腐蚀性能较差,容易出现微裂纹,只适合于作板材。其它两种生产工艺复杂,应用很少。 \x0d\\x0d\聚酯型人造大理石(常简称人造大理石) 是模仿大理石的表面纹理加工而成的,具有类似大理石的机理特点,并且花纹图案可由设计者自行控制确定,重现性好;而且人造大理石重量轻,强度高,厚度薄,耐腐蚀性好,抗污染,并有较好的可加工性,能制成弧形,曲面等形状,施工方便。

花岗石板材的加工工艺

花岗石属高硬度石材,其摩氏(Mohs)硬度在6左右,加工难度较大。后来由于人造金刚石工具的广泛应用,这才使得花岗石加工业迅速的发展起来,成为了目前使用范围最广和使用量最大的天然饰面。

花岗岩的应用范围非常的广泛,无论是室内还是室外,小别墅还是广场大厦,到处都可以看到它的影子,其中应用最为广泛的就上花岗岩板材了,交易数量最大的就是花岗岩板材类的产品。

一花岗岩板材的加工方法

虽然花岗岩板材的应用广泛,种类繁多,产品玲琅面目,有铺路石、规格板、小方块、弧型板、拐角、线条等等。但是花岗石主要的加工方式却不复杂,其基本加工方法是:锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、烧毛加工、辅助加工及检验修补。

1) 锯割加工

锯割加工是用锯石机将花岗石荒料锯割成毛板(一般厚度为20mm或10mm),或条状、块状等形状的半成品。该工序属粗加工工序,该工序对荒料的板材率、板材质量、企业的经济效益有重大影响。

锯割加工中主要的加工设备是花岗石专用的框架式大型自动加砂砂锯、多刀片双向切机、多刀片电脑控制花岗石切机和花岗石圆盘锯石机等。

2) 研磨抛光

研磨抛光的目的是将锯好的毛板进一步加工,使其厚度、平整度、光泽度达到要求。该工序首先需要要粗磨校平,然后逐步经过半细磨、细磨、精磨及抛光,把花岗岩的颜色纹理完全展示出来。

主要的加工设备是:自动多头连续研磨机、金刚石校平机、桥式磨机、圆盘磨机、逆转式粗磨机、手扶磨机。

3) 切断加工

切断加工是用切机将毛板或抛光板按所需规格尺寸进行定形切割加工。

主要的加工设备是纵向多锯片切机、横向切机、桥式切机、悬臂式切机、手摇切机等。

4) 凿切加工

凿切加工是传统的加工方法,通过楔裂、凿打、劈剁、整修、打磨等办法将毛胚加工成所需产品,其表面可以是菠萝面、龙眼面、荔枝面、自然面、蘑菇面、拉沟面等等。

凿切加主要是使用手工加工,像是锤、剁斧、錾子、凿子等,不过有些加工过程可以使用机器加工完成,主要设备是劈石机、刨石机、自动锤凿机、自动喷砂机等。

5) 烧毛加工

烧毛加工又称火烧加工、喷烧加工,是利用组成花岗石的不同矿物颗粒热胀系数的差异,用火焰喷烧使其表面部分颗粒热胀破裂脱落,形成起伏有序的粗面纹饰。这种粗面花岗石板材

非常的适合于湿滑场所的地面装饰和户外的墙面装饰。

主要设备是花岗石自动烧毛机。

6) 辅助加工

辅助加工是将已切齐、磨光的石材按需要磨边、倒角、开孔洞、钻眼、铣槽、铣边等。

主要的加工设备有自动磨边倒角机、仿形铣机、薄壁钻孔机、手持金刚石圆锯、手持磨光抛光机等。

7) 检验修补

天然花岗石难免有裂缝、孔洞等瑕疵,而且在加工过程也难免会有一些磕碰,出现一些小缺陷。所以在加工完成后所有的花岗岩板材都需要检验,首先要通过清洗,然后是吹干检验,合格品包装入库,而不合格产品则应先挑出来。在符合定单要求的情况下,对于一些缺陷不严重花岗岩制品可以进行修补,即进行粘接、修补,从而减少废品率。

检验修补通常是手工作业,不过一些先进的加工生产线上则会采用自动连续吹洗修补风干机。

二花岗岩板材加工的工艺流程

花岗石板材类制品的加工主要有四种生产线:

规格板生产线、薄板生产线、粗面装饰板生产线和异型板生产线。

1.花岗石规格板加工工艺流程

使用起重机将荒料装上荒料车,由摆渡车送至框架式砂锯工作位置锯割成毛板,再送往研磨、抛光、切断等工序加工成光板,最后经检验包装入库。

主要流程:

荒料吊装→锯割→冲洗检验→粗磨→细磨→精磨→抛光→切断修补→检验包装

2.花岗石薄板加工工艺流程

花岗石薄板加工基本是用是自动加工流水线完成的,工序基本和规格板的加工一样,其各工序之间由滚道、卸料机、翻板机相连。

主要流程:

荒料吊装→锯割成薄板→截头→研磨抛光→切断→磨边、倒角、铣槽修补、清洗、干燥→检验包装

3.花岗石粗面装饰板加工工艺流程

将花岗石半成品毛板通过滚道送自动凿毛机(按所需花纹粗细选定刀头),刀头按预定的轨迹凿出各种所需要的粗饰花纹。若需烧毛板,则将毛板送自动烧毛机加工。

主要流程:

半成品毛板→凿毛或烧毛→切断→检验包装

4.异形板加工工艺流程

按用户对花岗石板材形状、规格的特殊要求,设计制出模板,如圆形、椭圆形桌面,椭圆孔卫生间台板、花窗棱等,再用仿型铣机按模板形状(或微机预置程序)在半成品板材上加工出所需形状。

主要流程:

半成品板材→切边→异形铣切→钻孔→磨边倒角→检验包装

浅谈国内石材加工设备的现状与发展

。在古代,石材的加工完全是靠手工操作完成,直到19世纪,欧洲才出现了第一台用于加工石材的设备,这给石材加工行业带来了一场革命,从此,石材加工开始从手工操作向设备化方向发展。改革开放二十多年来,我国石材工业取得了快速发展,同时石材装备水平也不断地提升。石材业先后出现了世纪80年代末至90年代末至本世纪初期两次引进国外先进装备的高潮,在此带动下国产石材装备制造水平也迅速提高。当然,如果是纵比,也就时说与自身的过去比,我国石材业装备长足的发展是毋庸置疑的;而横比,即与国际上石材业发达的国家比,业内认识都会承认存在差距。本文按石材加工方式的不同,就国内石材装备情况及发展趋势,做简单分析。

二、锯切加工设备

石材的锯切加工设备种类很多,但目前仍以框架式锯机和静安是圆盘式锯机为主。

框架锯主要由锯框、链杆、立柱框架、锯条等部件组成。其工作原理为装在锯框上的锯条在连杆的带动下随着锯框作往复运动,同时通过升降传动机构连续向下作进给运动,从而实现对石材的锯切加工。最早的框架式锯机由于所使用的刀具是钢条和砂料,故被称为钢砂锯。当今钢砂锯的发展趋势是自动化和大型化。比如,目前世界上做大的框架据一次可生产120块板材,锯条行程为80厘米。另外,锯机的锯切工艺参数可在一定范围内自动调节,连杆行程实现不停机自动补偿。

由于钢砂锯要消耗大量的钢砂和石灰,加工后所产生的大量废钢砂浆很难处理,对环境污染严重,而且噪音很大,因此,目前框架据的一个引人注目的发展动向时采用镶焊金刚石烧结块为刀头的锯条。1970年意大利首先推出了两种使用金刚石刀头锯条的大型框架锯机。一种可锯切的大理石荒料宽度为2米,长度为35米,一次可锯切2厘米厚的板材100块,生产效率比普通框架锯机提高20%。

目前,这种金刚石的锯条主要局限在大理石的加工中,还不能用于锯切花岗石等较硬的石材。原因时框架锯的锯条作往返运动时,会致使金刚石的烧结块刀头上的金刚石磨料后部无法形成拖尾状支撑,把持力小,容易从胎体上脱落。因此,用框架锯来锯花岗石大板一直沿用钢砂锯。

由于框架锯的锯切过程是非连续性的,,锯切速度慢,一般不超过2 ,这么低的切割速度严重地地制约了加工效率的提高。因此,一种新的石材加工设备金刚石圆盘锯机应运而生,该锯机主要由机架、锯片驱动电机及金刚石圆锯片、升降进给导向装置、锯片平移导轨等组成,其工作原理为装在主轴上的金刚石圆锯片作旋转运动和在横梁导轨上作往复直线运动,通过升降进给导向装置,实现锯片的上下运动和准确吃刀。与框架锯相比,圆盘锯的锯切先速度可达30~45 ,从而极大地提高了加工效率。因此,目前圆盘锯机是石材锯切加工中运用最为广泛的锯切设备。但是另一方面,圆盘锯机的锯切深度受到了锯片直径的限制,一般不能超过锯片直径的 。1980年德国研制成功直径达5米的圆锯片,据称是世界上最大的圆盘锯机。但是,由于锯机的驱动轴不能完全有效地支承较大重量的圆锯片沿空间垂直平面进行锯切,同时,由于锯片的直径太大,致使锯路不平直,因此从技术上说,圆锯片难于做得很大。虽然圆锯片的锯切线速度比框架高的多,但从锯切深度和一次锯切的板材数量上说,圆锯片不如框架锯,所以在石材大板生产中,圆锯片锯机在短期内还不能完全替代框架锯。

为了进一步提高石材加工的效率,人们在单片圆盘锯的基础上提出了组合锯,即将多片圆盘锯以一定的间隔装在用一主轴上用时对石材进行加工。虽然从锯机的结构上,组合锯与单片圆盘锯并没做太多的改进,但是由于组合锯锯片数目可多达上百片。因此,一次加工可以生产上百片毛板,使得生产效率大为提高。另一方面,为了提高石材加工的自动化程度,人们在用组合锯机将石材荒料锯切薄板的同时,用水平锯机将石材薄板锯切成板条,这种垂直锯切和水平锯切集中在一台机器上完成的设备陈伟双向切机。双向切机选在多为生产线中的主机,它是近代石材工业中发展最为迅速的一种设备。用双向切机进行加工,生产效率可大为提高,而生产成本大幅度降低。

国内石材行业应用的金刚石框架和花岗石砂锯,主要时进口意大利设备。进入二十世纪后,国内先后有几家公司开始消化吸收意大利大板加工设备的技术,生产国产框架据和花岗石砂锯,但是由于关键技术没有掌握,在工作效率、切割成本以及连续无故障运行等方面与意大利设备还存在较大差距。广东利达、福建盛达、广东科达、济南恒运达等企业均生产框架据和砂锯。上海飞宙公司引进意大利BM公司的技术生产的花岗石砂锯,质量及性能较好,在国内市场占有率较高。大理石排锯在国内应用量较大,而且国产设备相对成熟,主要存在问题时锯框导轨系统及液压涨紧系统故障较多,意大利设备以双连杆为主,而且国产设备以单连杆为主。山东华兴已设计出静压导轨和双连杆驱动的金刚石框架锯,今年将推向市场。

花岗石砂锯在国内石材行业应用情况较差,除少数较大企业及外资企业能够正常使用外,大部分企业的砂锯基本处于停产状态,主要原因是国内缺少砂锯切割工作的操作管理经验,特别是砂锯的砂浆配料及供浆系统与意大利石材企业相比,还存在较大的差距。

国内大理石框架锯锯条数量主要时80条、400条;花岗石砂锯锯条数量主要有120条、156条框架锯的发展主要时向着高速切削、锯条超薄方向发展,砂锯主要时朝着大型多锯条方向发展。目前山东华兴已研究出新型花岗石砂锯,正在进行研究试验,该项技术成功后,将是砂锯的切割效率提高10倍以上,将极大地推动花岗石大板切割技术的进步。

国内少数企业采用金刚石串珠绳锯进行切割,绳锯切割大幅面板材主要存在平面度误差比较大的问题,厚度要求严格时,切削出的板材需要进行定厚机定厚,切割成本较高。

另外,在进行碑石切割及条石切割时,主要采用金刚石圆盘锯石机,配套专用切割机进行加工。目前有多片条石切割机、条石齐头切割机、蘑菇石专用切割机。

主轴和加压装置、立柱、摇臂基座、升降电机及丝杆、扶手等组成。

该机工作原理为主电机通过皮带传动使垂直安装的主轴和安装在主轴下的磨盘作旋转运动,使用扶手借助两节摇臂可使磨盘沿着石材制品表面移动和在有限范围内上下移动,通过加压装置或人工加压时磨盘上磨石对石材便面产生磨削作用,从而完成研磨抛光作业。它在同一台机床上通过手工更换磨盘的方法,可相续完成粗磨、半细磨、细磨、精磨、抛光的全部作业。其主要优点是机床结构简单,操作容易,投资少,但工人的老公强度大,所能加工的板材面积有限。由于通过工人眼睛观察来确定不同粒度磨盘的更换,所以要求工人技术水平较高,而产品的最终质量也会因人而异。目前此设备主要用于异型板材的磨抛加工。多头式连续磨抛机是一种新型先进的研磨抛光设备,它通过在生产线上安装多个不同的磨块和抛光块,一次性完成石材的粗磨、细磨、精磨、抛光的全部加工过程。该机主要由磨头、磨头电机、磨盘传动架、机架、自动传送带及传动轴、总控制盘、磨盘控制盘、油压站、喷水冷却装置等组成。连续多头磨抛机加上的自动化程度高。操作人员的劳动强度小,生产效率高,可靠性好,生产损耗少,而且加工精度高,磨抛板材的质量稳定,该设备在国内外已被广泛采用。同时它也有一些缺点,比如安装调试复杂,投资大,生产成本高,而且只能用于加工平面板材,对于异形板材的加工并不使用。目前此设备正被广泛用于普通平板的加工,特别是大面积饰面板材的加工。

国产连续磨抛生产线,近几年也大量地被国内石材企业使用,如广东科达、福建盛达、广东合升等企业生产的连续磨抛机也大量应用在国内石材加工业,山东华兴已研制出连续磨抛生产线,并于去年销售越南、哈杀克斯坦等国家。石材磨光技术也不断发展,近几年树脂磨具也广泛取代了菱苦土磨具,金刚石磨具也被大量地应用。

石材磨光设备主要发展方向是采用电气控制新技术,将光、液、电一体化。现在大板磨抛设备的磨抛厚度越来越薄,宽面薄板磨抛技术将被应用。

石材磨抛设备国产化技术水平正在与意大利先进技术差距不断缩小,随着石材设备生产企业制造及设计水平的不断提高,国产磨抛设备将很块赶超意大利。

四、异型加工设备

由于异型石材制品附加值高,无论是现代建筑或碑石和石材家具制造,对异型石材制品的要求都与日俱增。石材的异型加工若用人工或单工序设备加工,则劳动量大,生产效率低,抛光成本高,难于满足质量要求;而且运用精钢是工具损耗快。因此,国内外出现了很多专门针对异型石材设计的设备。异型石材加工设备按制品加工形状的不同可分为两类:一类是用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状相识,但面积不等的异型回转体制品;另一类用来加工截面形状不等的空间立体制品,二者控制维数是不同的。针对异型石材制品的加工形状不同,对设备的要求也是不同的。对于用来加工等截面的石材异型制品,或者截面形状不等的异型回转体制品,以金刚石串珠绳锯和高压水射流技术为主,而对于用来加工截面形状不等的空间立体制品则主要是仿形数控设备为主。

数控金刚石串珠锯是使用柔性刀具加工异型石材制品的数控加工设备,主要由绳轮、金刚石串珠、导向轮电机、机架、绳轮推进设备等组成。该机所采用的切削刀具是串珠绳,它利用串珠(金刚石烧结环)内含有的金刚石颗粒,在石材表面以20 或更高的线速度高速运动。切割石材适合于加工体积大,厚度大的异型石材制品。绳锯具有较高的切割效率和较大的切割面积,使用灵活,而且无噪音、无振动,并可获得光滑的切割表面。目前开发的串珠锯,已从只能安装一根金刚石串珠绳的单绳式串珠锯发展到可同时安装60根串珠绳的多绳式金刚石串珠锯。与早期的占地面积很大的多绳串珠锯相比,今日的多绳串珠锯已经变得更加轻巧实用,设备外型尺寸与普通的串珠整形机相差无几。

高压水射流技术时以高压水射流或磨料射流为切割手段的石材加工技术,以异型石材制品的加工为突破进入石材加工领域并在石材加工中应用发展得很快。这是一种刀具简单,无粉尘污染,低噪音,切口狭窄的切割技术。在石材行业,它主要用于石材拼花板材的加工和各种平板材类石材标志加工,而且产品批量大,精度高。数控高压水射流切割机由高压水泵、工作主机和数控系统三部分组成。这一技术装备远比现在生产使用的加工设备造价低,产品加工成本低,功耗低,而且磨损料和水可回收利用,设备应用范围广,时我国石材工业发展中值得重视的一项很有前景的新技术。由于有关技术和关键的问题还未得到完全彻底解决,故在国内石材加工中好没得到广泛应用。

虽然绳锯机和高压水射流切割机在异型石材的加工中的到了广泛的运用,但是从严格意义来说,这两种设备并不能完成真正的三维石材制品的加工。随着计算机技术的发展,针对截面形状不等的空间立体制品,出现了各种多功能、高效率的数控加工设备。这些加工设备可以通过编程来完成多种复杂形状的石材异型制品加工,如回转体、主体雕刻制品加工、平面雕刻加工。这种加工设备的最大优点是一次装夹可以完成多工序作业,加工质量和加工精度都很高,很适宜加工复杂的轮廓,缺点是只能单件生产,而且对刀具的技术要求很高。

目前。国内石材异型加工设备也有几十种,但是与意大利等先进设备相比,还存在很大差距。国内少数大型石材加工企业,近几年从意大利引进数控异型加工设备,进行复杂的异型石材加工,进口异型加工设备主要有石材加工中心、卧式数控加工机床、立式数控加工机床、数控台面加工机床等。

石材异型加工有许多工序,即使是大企业,也是靠手工完成,特别是不规则形状表面的磨抛光,基本上是靠手工完成。国产异型加工设备虽然有许多品种,但真正功能强的数控加工机床还没有,主要时简单的数控(二轴联动、三轴联动)机床,再就是采用成形刀具进行异型加工。异型石材加工设备的发展空间较大,主要方向就是多维数控,异型石材的设备磨抛光技术,各种复杂空间曲面的加工设备及刀具,可以借鉴金属数控加工设备的结构及控制技术,用于石材异型加工设备。石材平面异型加工设备工艺较成熟,数控金刚石串珠绳锯,数控水刀切割机,三维数控铣床等异型加工设备已经成熟,并广泛应用于石材加工。圆弧石材、球形石材的切割及磨抛技术相对成熟。异型磨边设备(特别是各种圆弧边),近几年不断推向市场,并实现了多头连续磨削、磨光,设备化水平不断提高。

应该指出,石材设备除了上述集中主要加工设备外,还应包括金刚石链锯、倒角机等。其他设备在石材加工中使用有限,故不在此赘述。

3、石材设备向环境化发展,如金刚石串珠绳锯,高压水射流等环保加工设备的研制与应用。

可以预见,随着石材加工技术及装备的进步,石材加工企业将朝着工厂化、管理信息化、优质低耗的方向发展,而高效以及自动化依然是石材设备发展的永恒主题!

磨床能加工硬度较高的材料,如淬硬钢、硬质合金等;也能加工脆性材料,如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,也能进行高效率的磨削,如强力磨削等。

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。 大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工,少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工,如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

扩展资料:

磨床的分类

1、外圆磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面的磨床。

2、内圆磨床:是普通型的基型系列,主要用于磨削圆柱形和圆锥形内表面的磨床。此外,还有兼具内外圆磨的磨床。

3、坐标磨床:具有精密坐标定位装置的内圆磨床。

4、无心磨床:工件采用无心夹持,一般支承在导轮和托架之间,由导轮驱动工件旋转,主要用于磨削圆柱形表面的磨床。例如轴承轴支等。

5、平面磨床:主要用于磨削工件平面的磨床。

a手摇磨床适用于较小尺寸及较高精度工件加工,可加工包括弧面、平面、槽等的各种异形工件。

b大水磨适用于较大工件的加工,加工精度不高,与手摇磨床相区别。

6、砂带磨床:用快速运动的砂带进行磨削的磨床。

7、珩磨机:主要用于加工各种圆柱形孔(包括光孔、轴向或径向间断表面孔、通孔、盲孔和多台阶孔),还能加工圆锥孔、椭圆形孔、余摆线孔。

8、研磨机:用于研磨工件平面或圆柱形内,外表面的磨床。

9、导轨磨床:主要用于磨削机床导轨面的磨床。

10、工具磨床:用于磨削工具的磨床。

——磨床

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