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石材開料加工工藝之刀具詳解

樓主:木工刀具論壇 時間:2020-01-02 08:18:31

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石材開料工藝中會用到各種各樣的刀具,不同的刀具作用、功能完全不同。本文主要針對石材開料加工工藝中使用的刀具進行解析。


排鋸(拉鋸)鋸條


1、排鋸鋸條分類

按鋸條的厚度劃分:有薄鋸條與厚鋸條之分。薄鋸條機體厚度≤2.0mm,厚鋸條機體厚度>2.0mm。


按切割材料的軟硬程度劃分:有軟性大理石鋸條(木化石、白沙米黃、化石米黃)、中硬性大理石鋸條(舊米黃、金絲米黃、西班牙米黃等)、硬性大理石鋸條(大花綠、淺啡網、意大利木紋等)、人造崗石鋸條、砂巖鋸條。


為特殊材料而制作的專用鋸條:如啡網紋材料專用鋸條,為熱帶雨林等材料而制作的鋸條,砂巖材料而制作的鋸條。


2、鋸條的型號

不同的排鋸所使用鋸條的型號不一樣。

(深啡網的排鋸刀頭圖表)


(米黃色、白色、印度綠的排鋸刀頭圖表)


3、鋸夾

鋸夾為夾住鋸條的裝置,沒有鋸夾的作用,鋸條是不可能被牢固地安裝在鋸框中的。鋸夾有前鋸夾、后鋸夾。前鋸夾安裝在排鋸的前面,裝有液壓表的那端。后鋸夾裝在排鋸的后面。前鋸夾上面有一個鋸條張緊拉桿和一個定位六角螺絲。張緊拉桿作用將鋸條張緊,定位六角螺絲的作用則用于調節鋸條在鋸夾中的上下位置。


排鋸鋸夾類型:焊接式鋸夾、一體式鋸夾、機械式鋸夾。


焊接式鋸夾:電焊焊接的鋸夾,裝在液壓張緊器上拉緊鋸條用。焊接式鋸夾的規格為標準長度前鋸夾1148mm,后鋸夾960mm,也可根據客戶需求定。


一體式鋸夾:整條材料加工成的(用線切割加工的),裝在液壓張緊器上拉緊鋸條用。一體式鋸夾的規格為標準長度:前鋸夾1148mm,后鋸夾960mm,也可根據客戶需求定。


機械式鋸夾:不用液壓張緊器,由螺桿旋轉拉緊。


各種鋸夾的特點:

19mm鋸夾:可以鋸厚度在16mm~20mm之間的板材,簡稱19mm鋸夾。


17mm鋸夾:可以鋸厚度在14mm~16mm之間的板材。


15mm鋸夾:可以鋸厚度在12mm~14mm之間的板材。如果鋸條后面的厚度跟普通鋸條一樣的話就可以鋸14mm以上的板材。焊接式最薄只能做到15mm,所切的板最薄為12mm。? ?

14mm鋸夾:最薄可以鋸10mm的板材,但必須要用配套的液壓張緊器,因為薄板的張緊器間距不夠。焊接式鋸夾最薄只能鋸解到14mm,所切的板最薄為10mm。


機械式鋸夾分兩種:雙螺桿鎖緊式、單螺桿鎖緊式。


雙螺桿鎖緊式:鋸夾后面有兩個鎖緊螺桿,長度可以根據客戶的長度而定。


單螺桿鎖緊式:鋸夾后面有一個鎖緊螺桿,長度可以根據客戶的長度而定。


4、特殊材料的鋸條


啡網排鋸刀頭

專用于切割啡網大理石,因為啡網紋材料的軟硬程度相差較大,加之有孔洞,易掉渣,如用普通的鋸條刀頭特別容易打掉,因此要用啡網紋專用鋸條。這種鋸條具有很好的鋒利度、很高的焊接強度;梯形刀頭設計有利于減緩沖擊,避免刀頭脫落。


砂巖排鋸刀頭

用于切割砂巖(如澳洲砂巖、云南砂巖等),由于砂巖含石英顆粒,特別磨損刀頭,增加了切割成本,因此要用特別耐磨的刀頭來制作鋸條。要求刀頭具有很好的耐磨性,同時也要求一定的鋒利度。


花崗石排鋸鋸條

花崗石的大板鋸解通常都是用砂鋸,但由于砂鋸鋸切花崗石的效率較低,隨著鋸條刀頭質量的提高,鋒利度的提升,現在也有用排鋸來鋸切花崗石。如用于鋸切花崗石中的黑金沙、皇寶啡等?;◢徥配忎彈l具有較好的鋒利度和使用壽命,性價比遠高于普通砂鋸。


5、鋸條金剛石刀頭質量的判定?


硬度

硬度是反映刀頭質量的綜合因素指標之一。硬度值應在一定的范圍內,低于或高于這個范圍,都說明刀頭的質量不好。按理論來說刀頭的硬度必須大于石材的硬度,否則的話刀頭很快就被石材磨損掉,或鋸條根本無法鋸解石材。


刀頭的尺寸

刀頭尺寸是鋸條的經濟性指標的一個重要參數指標,既關系到鋸條生產廠家的經濟效益,同樣也與石材加工企業的經濟效益有關。因此,確定合理、經濟的刀頭尺寸對于雙方企業降低生產成本有著重要的經濟意義。


刀頭長度20mm,刀頭寬度2.5/3.0、3.5/4.0或4.5/5.0 mm,刀頭高度8/10/11mm。刀頭可呈梯形或盒型。兩側可布有剁底水槽。既利于冷卻、容屑和排屑,又能較好地克服普通梯形刀頭存在的因線接觸而傷害石材板面等缺點。


重量

刀頭的厚度不一樣,重量也不一樣。同樣大小的刀頭的不同重量可以反映出其含金剛石的成分多少。金剛石成分含量高,表明其鋒利度高,反之鋒利度則低。


密度 ?

刀頭的重量/刀頭的實際體積。最低密度=刀頭加料的總重量/刀頭的標準體積*95%。


刀頭鋒利度的判定

用手摸刀頭,如果刀頭的表面沒有粗糙感,就表明刀頭鋒利度差,反之表明鋒利度好。


6、排鋸鋸條使用時注意事項


注意鋸切時水量大小

鋸切過程中要注意觀察水量的大小,及時調節和補充水量,防止鋸條因缺水而燒壞刀頭的情況發生。


經常檢查刀頭的牢固性及磨損情況

每切一定數量的荒料后,要檢查刀頭的牢固性及磨損情況。對松動的刀頭或已掉的刀頭進行焊接;對磨損情況嚴重的鋸條用磨刀石磨刀,提高鋸片的鋒利度。


經常檢查刀頭的鋒利度

鋸條使用中要經常檢查刀頭的鋒利度,及時地用磨刀石對已鈍的鋸片磨刀,來提高鋸片的鋒利度。


選擇合理的鋸切參數

在鋸切石材時要依據石材的軟硬度不同,選擇合理的鋸切參數,以使鋸片在鋸切中不因過大的摩擦力而受到損傷。


鋸片的開刃

新鋸條使用前必須開刃,使金剛石顆粒暴露出來,提高刀刃的鋒利度。


砂鋸鋸條


1、砂鋸鋸條分類

鋸條是砂鋸鋸解中非常重要的切削工具,它有以下幾種類型:


無齒鋸條

又稱鋼帶。這種鋸條一般與單擺式框架鋸配套使用。由于鋸解過程中砂漿很難滲入到鋸縫的底部,鋸條切削力差,鋸條消耗、磨損嚴重,生產效率低,產品質量差,操作工勞動強度大,生產成本高而逐漸被淘汰。


穿孔鋸條

與平移式框架鋸配套使用,其表面上交錯地軋有一系列直徑為36的孔,這些孔的作用是使砂漿通過這些孔滲入到鋸縫的底部,從而提高了鋸條的切削力,提高了生產效率。這種鋸條的寬度為180mm,厚度為6 mm,孔距一般在500~600 mm之間。


開槽鋸條

最適合復擺式砂鋸的鋸條。在鋸條的表面開有一系列寬14mm,深0.2mm的槽。通過這些槽,砂漿可以很容易地滲入到鋸縫的底部,從而大大提高鋸條的切削力,提高生產效率,減少鋸條的磨損,提高鋸條的使用壽命,降低了生產成本。這種鋸條長度為了3300~4500 mm,寬度為90~120 mm。從經濟性的角度考慮,以100 mm寬的為佳。


開槽鋸條的深度不能太深,太深了對鋸的強度有很大影響,易導致鋸條斷裂;但也不能太淺,否則砂漿不容易滲入到鋸縫的底部,起不到提高鋸條切削力的作用。


凸緣鋸條

由意大利的MARMILAME公司生產的一種新型鋸條。這種鋸條與開槽式鋸條完全不同,它的表面隔一定距離被制造成凸起的形狀,類似于開槽鋸條用于流淌砂漿,使砂漿可以很容易地就滲入到鋸縫的底部,從而提高鋸條的鋸削力,減少鋸條的磨損,提高生產效率。


這種鋸條在性能上明顯優于前三種鋸條,主要表現在:


鋸條的強度、剛度大大增加。由于鋸條制造成凸起的形狀,相當于鋸條增加了加強筋,從而大大提高了鋸條的強度、剛度,使鋸條斷裂的機率大大減少。

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砂漿的滲入量大大增加。凸緣改善了砂漿的流速,使砂漿的流速加大了,從而使更多的砂漿能及時補充到鋸縫的底部,鋸條的切削力大大地提高了,鋸解的效率也會提高的。


2、幾種鋸條的機械性能對比



(鋸條的鋼材化學成分圖表)


普通平板式鋸條

技術參數如下:

鋸條規格:(長*寬*厚):(2700~4000)*(110~140)*(3~4.5)mm。

鋸條材質:45#、40Mn、60#、60 Mn~65Mn。

鋸條的力學性能:抗拉強度σb≥630MPa;洛氏硬度≥HRB91。


開槽鋸條

技術參數如下:

鋸條規格:(長*寬*厚):(2700~4000)*(110~140)*(3~6)mm。

鋸條材質:45#、40Mn、60#、60 Mn~65Mn。

鋸條的力學性能:抗拉強度σb≥630MPa;洛氏硬度≥HRB91。


穿孔鋸條

技術參數如下:

鋸條規格:(長*寬*厚):(3400~4400)*180*6mm。

鋸條材質:60 Mn~65Mn。

鋸條的力學性能:抗拉強度σb≥833MPa;布氏硬度≥HB230。


3、砂漿

砂鋸鋸條必須與砂漿配合,才可以產生鋒利的鋸削力,使堅硬的花崗石材料被鋸切成一片片大板。


加砂方式

砂鋸加砂方式有兩種:人工加砂、泥漿泵自動加砂。


人工加砂完全是依賴于人工加石灰、鋼砂,工作勞動強度大,工作環境差,且加砂的準確量差,隨意性大。


自動加砂依賴于設備完成。操作工勞動強度低,工作環境良好,且加砂的準確量高,隨意性小。目前,大多數砂鋸主要是以自動加砂為主。


砂漿配制材料

多棱鋼砂、鐵砂、石榴砂、石英砂、河砂。鋼砂的常用粒度為16目、20目、24目。鋼砂由優質鋼料加硅錳等合金材料組合成的。技術參數如下:


化學成分(%):C(0.85~1.20);Si(0.4~1.5);Mn(0.6~1.2);S,P≤0.05。

D硬度:HRC60±2


金相組織:回火馬氏體上均勻分布的彌散的碳化物。


砂漿配制方法

磨料漿成分重量比:50%水;15~30%鋼砂;20~35%石灰;初始漿料可按1500kg水、800kg鋼砂、500kg石灰、300kg粘土配制。


砂漿密度:1500~2500kg/m3。


新漿配制方法

一臺新的砂鋸投入使用,必須配制砂漿。砂漿的配制可選用循環水處理壓出的泥漿、龍海多棱鋼砂、石灰配制。如無泥漿也可選用黏性好的黃泥、龍海多棱鋼砂、石灰配制。


砂漿由鋼砂、石灰、石屑和清水混合而成。石灰防止鋸條和鋼砂生銹,清水冷卻鋸條,同時又是石灰和鋼砂的媒液。鋼砂和鋸條一起,構成鋸切過程的主體材料。


鋼砂含量即砂漿中鋼砂所占的比重,是鋸解的重要參數之一,決定著鋸切花崗石的生產效率、產品質量、生產的綜合成本。


4、砂鋸鋸夾

主要功能是夾住鋸條的裝置,沒有它,鋸條不可能被牢固地安裝在鋸框中。砂鋸鋸夾總共有四條:分為A1、A2、B1、B2,成對組成。A1和A2一對,B1和B2一對。A1的長度:1078mm,A2的長度:1340mm, B1的長度:1240mm,B2的長度:1125mm。也可根據客戶的需求來定做。


5、砂鋸鋸條使用注意事項


合理的砂漿濃度

鋸解荒料的過程,要經常檢查砂漿的濃度。過低、過高的砂漿濃度對鋸切過程都不利。


砂鋸在鋸解過程中,操作員要對所操作的機臺砂漿濃度進行認真細致的檢測。開機0.5小時時就要對砂漿的濃度進行檢測;以后每2小時就要測量一次。檢測項目有砂漿的比重、砂漿的濃度、砂量、鋸條的張緊力。一般砂漿的濃度為1700g~1900g/L;中間鋸解的速度為20~40mm/h;總含砂量為180 g~300 g/L。


砂漿濃度控制與檢驗的方法如下:

砂鋸剛開機時,由于鋸條剛切入荒料,尚未完全沒入荒料中,為防止偏鋸,防止可能出現厚薄板,弧形板,砂漿的濃度要高,增大鋸條的切削力,減少鋸條運行的阻力。為達到此目的,在砂漿的比例中,鋼砂的比例要高于正常鋸解時的比例。砂漿濃度可以自制簡易濃度測量儀進行檢測。用測量儀來檢測,砂漿濃度在11~12時最適合。


當鋸條完全沒入荒料中時,砂漿濃度要較開機時有所降低。以砂漿濃度9~10為宜。此時,可以通過增加石灰量、水量來降低砂漿的濃度。


當鋸條鋸到距荒料底100mm左右時,要停止加砂,降低砂漿的濃度。


鋸條的勤檢查

鋸解過程中要勤檢查鋸條的張緊情況,及時發現松動的鋸條,防止鋸條的松動可能引起的其他事故。


合理的鋸解工藝參數

依據鋸條鋸解的石材硬度來選擇合理的進給參數。


(測量儀簡易示意圖)


(鋸解工藝參數表)


(說明:表中參數低值與高值相差較大,低值是鋸剛切入石材時的速度。隨著鋸切的不斷深入,逐漸加大切入速度。在加速的過程中要觀察電流表或砂鋸上的數字顯示器,當電流表逐漸上升到快到額定電流時,要停止加速。加速過程中也可以通過傾聽鋸切的聲音判斷速度是否達到了一個合理值。速度的調節主要通過控制面板上的主軸電機調速旋。)


圓盤鋸鋸片


1、鋸片的選擇

鋸片選擇的原則由所鋸切的材料的深度、硬度、石材的種類、石材的出材率而決定。鋸切石材的深度決定選用鋸片的直徑,鋸切深度深,選用鋸片的直徑大。


石材的硬度是選取鋸片的一個非常重要因素。砂巖、大理石、花崗石在選用鋸片上有很大的差別。砂巖非常軟,材質較疏松,鋸片在鋸切時易磨損,因此鋸切砂巖的鋸片應該選用耐磨型鋸片;大理石、花崗石也因材料硬度的不同要因材選取鋸片。鋸切大理石應選用中等強度,金剛石密度較花崗石密度低些,以及較耐磨的鋸片;鋸切花崗石的鋸片應選用機體強度高,金剛石密度高,快速性結合劑的鋸片。


鋸片的直徑常用的有¢1200、¢1400、¢1600、¢1800、¢2000、¢2200、¢3000等。


2、鋸片的開刃

新鋸片由于刀刃上的金剛石尚未完全裸露,鋸片的切削力并不能完全發揮出來,因此新鋸片在使用前必須用耐火磚、水泥塊、砂巖、砂磚或青磚開刃,使金剛石曝露出來。開刃既可以提高刀頭的切削力,又可以提高鋸片的使用壽命。


鋸片開刃以手摸刀刃表面明顯能感覺到有粗糙感為宜,也可以憑肉眼看刀刃表面金剛石明顯外露出來。


3、鋸片鋒利度的判斷

聽:傾聽鋸片在鋸切石材發出的聲音。鋸片在使用過程中一旦出現刺耳尖銳的聲音時,可能是鋸片鋒利度降低了,刀片鈍了,此時要檢查鋸片是不是磨損嚴重或刀刃上的金剛石磨損或不鋒利了,出現這種情況時,可以用耐火磚、水泥塊、砂巖、砂磚或青磚對鋸片進行磨刀。


摸:通過觸摸鋸片刀刃的粗糙度來判斷鋸片的鋒利度。如果刀刃感覺非常粗糙,鋸片鋒利度好,反之,則鋸片鋒利度差。


觀:觀察鋸片刀刃表面金剛砂裸露的情況。表面外露的金剛砂多,則鋸片鋒利好,反之則鋸片鋒利度差。


切:通過鋸切表面的光滑情況判斷鋸片的鋒利度情況。如果板鋸切面非常光滑,說明鋸片的鋒利度好,反之,則鋸片鋒利度差。


4、圓盤鋸使用注意事項


注意鋸切時水量大小

鋸切的過程中要觀察水量的大小,及時調節和補充水量,防止鋸片因缺水而燒壞刀頭的情況發生。


經常檢查刀頭的牢固性及磨損情況

每切一定數量的荒料后,檢查刀頭牢固性及磨損情況。對松動的刀頭或已掉的刀頭進行焊接。


經常檢查刀頭的鋒利度

鋸片使用過程中要經常檢查刀頭的鋒利度,及時用磨刀石對已鈍的鋸片磨刀,來提高鋸片的鋒利度。


選擇合理的鋸切參數

在鋸切石材時要依據石材的軟硬度不同,選擇合理的鋸切參數,以使鋸片在鋸切中不因過大的摩擦力而受到損傷。


金剛石串珠繩

金剛石串珠繩是將金剛石串珠固定在包裹著塑料鋼絲繩上的切割石材的刀具。


1、金剛石串珠繩的分類

金剛石串珠繩依所加工的材料劃分為大理石串珠繩、花崗石串珠繩;依所使用的鋼絲繩類型不同劃分為彈簧型、鋼絲繩型的串珠繩;依使用用途劃分為開料串珠繩、異型加工串珠繩、礦山開采串珠繩、曲線切割機串珠繩;依串珠繩直徑劃分為φ4、φ8、φ10、φ12串珠繩;依金剛石串珠繩制造工藝不同劃分為燒結串珠繩、電鍍串珠繩。


2、金剛石串珠繩的構成

金剛石串珠繩為一種柔性的刀具,由金剛石串珠、高強度鋼絲與耐磨度高的塑料圈(隔離套)組成。


3、金剛石串珠繩的選擇

金剛石串珠繩有鋸解花崗石串珠繩、鋸解大理石的串珠繩,裝繩前必須區分清楚,否則不僅會影響鋸解的生產效率,還會縮短金剛石串珠繩的使用壽命。區分金剛石串珠繩與大理石串珠繩的方法主要是數每米金剛石串珠的顆數,大理石金剛石串珠繩的顆粒數23顆左右;花崗石金剛石串珠繩比大理石串珠繩多5顆左右。


4、金剛石串珠繩的開刃

金剛石串珠繩如金剛石圓鋸片一樣,為提高金剛石串珠繩的鋒利度,使用之中當金剛石串珠繩表面的金剛砂沒有時,或表面的金剛砂摸上去很光滑時,也要用耐火磚、砂磚進行磨刀,使金剛石串珠繩上的金剛石顆粒裸露出來。


5、金剛石串珠繩的使用注意事項

金剛石繩主要為水冷卻、潤滑。水可以從設備的側面加入,也可以從金剛石串珠繩的上面加入。為使金剛石串珠繩能得到充分的水,可以使用聯合冷卻,即從設備側面、金剛石串珠繩上面聯合加水的方式冷卻。如果荒料太大,太高,水量依舊不足的話,還可以在荒料頂面另加水管的方式冷卻。


適材適用

所謂的“適材適用”就是針對加工的材料而選擇對應的金剛石串珠繩。用于加工大理石的串金剛石珠繩絕對不要用于加工花崗石,否則對金剛石串珠磨損厲害而大大降低了金剛石串珠繩的使用壽命;而用于切割花崗石的金剛串珠繩就不要用于切割大理石,它同樣對金剛石串珠繩的使用壽命及產品加工質量會有不利影響。


適量的水

水既不能過大,也不能過小。世界著名的意大利金剛石串珠繩制造企業Co.fi.plast的一位專家曾經在培訓金剛石串珠繩鋸使用知識的時候說:“適量的水以金剛石串珠繩運行時水隨金剛石串珠繩出來200mm為宜”。


不要隨意剪斷金剛石串珠繩

早期意大利進入中國的金剛石串珠繩是一個完整,連接在一起的產品。金剛石串珠繩安裝時要將設備的導向動力裝置拆下來才可以裝上去。金剛石串珠繩的生產廠家對用戶會提醒不要剪斷繩安裝,否則剪斷一次,金剛石串珠繩的使用壽命可能將降低5%~10%,并且金剛石串珠繩經常從接頭處斷開,金剛石串珠繩的使用壽命大打折扣。


合理的進給參數

金剛石串珠繩在使用時選用合理的進給參數非常重要。在金剛石串珠繩使用的過程中,過大的進給參數會加重金剛石串珠繩的磨擦阻力,使金剛石串珠繩處于嚴重的張緊狀態,甚至高強度狀態,長此下去,不利于金剛石串珠繩的使用,易導致金剛石串珠繩斷裂,而金剛石串珠繩一旦斷裂,使用壽命將大打降低。


金剛石串珠繩使用時合理的進給參數依據石材的性質不同而差異大:

大理石:轉速280r/min~320r/min;進給速度10~20mm/min?;◢徥恨D速250r/min~280r/min;進給速度2~5mm/min。


套鋸鋸片

套鋸是金剛石圓盤鋸的一種,它是由多塊金剛石鋸片組合在一起使用來鋸切石材的刀具。依據組合時鋸片直徑的不同分為大小套組合鋸與同直徑組合鋸。


大小套組合鋸由直徑不同的鋸片組合。有¢2200、¢1800、¢1600組合,也可以由其它直徑組合,依據生產實際的需要而定。


套鋸鋸片鋸切石材主要以鋸切相同厚度板材為主,當要鋸切其它厚度的板材時,要調整間隔鐵的厚度以滿足鋸切不同厚度板材的需要。

來源:海西石材雜志


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