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硬脆非金属材料和岩石的切削加工下干簧管

文章来源:宝富五金网  |  2022-07-21

硬脆非金属材料和岩石的切削加工(下)

硬脆非金属材料和岩石的切削加工(下) 2011:

锯切机

15.切割石材的设备和工具有哪些?

石材的加工主要是锯切、磨削和抛光,它们占石材加工量的95%以上。其中磨抛又是最复杂、最关键的工序,约占工作量的一半左右。常用锯切石材的设备按其结构、运动形式、切割工具的材料,分类如下:

锯机:1.框架式:1)摆式——摆式框架锯机

2)平移式: ①砂锯——平移式框架锯机

②金刚石锯条——金刚石平移式框架锯机

2.圆片式:1)双向切机:①桥式切断机

2)切断机: ②多刀切断机

(1)摆式框架锯机:见图14-5,它可以安装30~120根锯条。锯框受吊臂的约束,在曲柄连杆机构驱动下,锯框带动锯条一起作往复运动。在摆动最低点处,锯条带动并压紧散装的磨料,使之运动而切割荒料。锯框往复摆动一次,在进刀机构的作用下,往下进给,这样往复连续进行,完成切割。这种切割机,结构简单,效率较低。它切割花岗岩的落锯速度为lO~20mm/h,切割大理石的落锯速度为30~40mm/h。它加工荒料的尺寸为2300mm×1500mm×1400mm左右。

(2)平移式框架锯机:它的结构见图14-6,加工荒料的尺寸为3000mm×1600mm×2000mm。由曲柄连杆机构驱动锯框,锯条压紧磨料,使锯框作直线往复运动,切割石料。这种锯机工作平稳,切割时,磨料通过供给系统,均匀地和水一起洒在被切的石料上,切割的生产效率较高。这种锯机最适合用金刚石锯条,锯切中等以下硬度的石材。它切割花岗岩的进给速度为30~50mm/h,用金刚石锯条切割大理石的进给速度可达80~200mm/h。

(3)圆片式锯机:双向切机的机构见图14-7,它可切割3700mm×2000mm×2000mm的石材。双向切机均用金刚石锯片,垂直锯缝由大锯片切割,它的直径最大可达3000mm,一般的切割深度为锯片直径的1/3左右。水平锯片是从石材上切下一块毛板。金刚石锯片的切割速度和切割效率都比较高。

(4)桥式切断机:它是采用金刚石锯片,将板材切割成所需要的尺寸。在桥式切断机头架上装一个锯片,切完一边后,转动工作台,再切另一边。

(5)多刃式切断机:它是在机上装有许多圆形金刚石锯片,可以同时进行工作,锯片间的距离有固定式和可调式两种。

(6)锯条:它是摆式框架锯机和平移式框架锯机的工具,用它的往复运动和散装磨料及切削液来切割石材。锯条的长度是根据锯框而定的,宽度为70~180mm,厚度3~6mm。钢锯条采用轧钢带,通常采用低碳钢、中碳钢和65Mn钢带。两种锯机所用的锯条也有不同的地方,平移式框锯机的锯条不能离开切割工作面,为了保证有足够的磨料供给,必须在锯条上穿孔,孔径为30~40mm,孔距200mm,交错排列,横向孔距小于孔径,以保证下一排孔全部磨除后,使上一排孔出现缺口,送进充足的磨料。所有的锯条必须在张紧条件下使用,才能保证锯切质量。张紧的方法有楔块张紧、螺旋张紧和液压张紧等。

(7)供砂系统:摆式框架锯机和平移式框架锯机,必须有供砂系统(磨料和切削液)。常用的供砂方法有人工供砂法、喷射法和泵压法。

桥式磨机

16.磨削石材的机械有哪?

(1)圆盘式磨机:它的工作原理是在铸铁的圆盘上布满磨料或磨石,被磨的石材压向盘面,通过圆盘旋转将石质板材磨光。

(2)摇臂式手扶磨机:该机由两节摇臂组成,如图14-8所示。一端同立柱铰接并沿立柱上下移动,另一端装有磨头和手把,用手把将磨头沿板材表面移动,进行磨削。它的最大加工尺寸为2000mm×1000mm。它可与大圆盘磨机配合使用,操纵灵活,但板材磨后平面度不高。

(3)桥式磨机:如图14-9所示,它能加工2800mm×1400mm×200mm左右的石材。磨头直径350~500mm,磨头移动速度0.6~10m/min,它可以升降并在导轨上作往复运动。通常装有快换磨头、磨盘和磨石,在一次安装的情况下,能完成粗磨、细磨、精磨和抛光等工序。

磨石

17.石材磨削加工时怎样选择磨具?

目前加工石材的磨具分两类:一类是研磨盘加散装磨料,它的性能取决于磨料的种类、粒度的大小和研磨盘的材质,使用的磨料有钢砂、铁砂、石英等,其粒度为20号~30号,主要用于粗磨和半细磨。第二类是磨石,它由磨料加添加剂、结合剂固化而成,磨石在磨头上固定的方法有机械式固定、粘接式固定和压入式固定,磨石的性能及选择见表14-8。

18.选择锯机和锯条的一般原则和锯切的注意事项是什么?

加工石材时,选择锯机和锯条应根据石材的加工性、毛板的规格和设备情况而定,一般原则是:

(1)对于中等硬度以下的石材,应选金刚石锯机;对于高硬度石材,应选砂锯,用钢砂作磨料。

(2)如果要求锯切大规格的板材,必须选用金刚石框架锯机。如要求生产小规格板材,应选用双向切机,它切出的板材平面度好,表面粗糙度低,可以免去粗磨工序,而且效率高、成本低。

(3)锯切纯白色的石材(如纯白色大理石和白云石等),应选用金刚石锯机或选用砂锯,使用不得污染石材的磨料。

锯切的注意事项有:选择金刚石锯片或锯条的硬度、金刚石浓度、粒度要和石材的加工性相适应。石材硬度高,应选金刚石硬度、浓度高、粒度粗的金刚石锯片或锯条。砂锯锯条完全切入石料后,每隔30min将进给速度提高5~10mm/h,逐渐转入正常进给速度。金刚石锯条完全切入石料后,每隔15min将进给速度提高10~20mm/h,逐渐转入正常进给速度。钢锯条两端出现台阶撞击石料时,应采用气割将台阶去掉。当锯条离石料底部100mm左右时,应当将石料上部捆牢,防止毛板倾倒,同时要降低进给速度,为正常进给速度的l/2左右。当锯条离石料底部20~30mm时,应停止进给,结束锯切。在锯切的过程中,每隔30min分离一次钢砂,同时添加一定数量的新的钢砂和石灰。

19.怎样对石材进行切块加工?

切块加工,就是用金刚石锯片把石材切成一定规格的板材。大理石的加工,通常是先把毛板切成所需规格的块,然后再进行板面的磨抛加工。花岗岩则是先进行磨抛后,再切成所需要的块,其目的是为了防止板材掉边崩角。

(1)选择锯片:选择锯片要使金刚石节块的金刚石浓度、粒度、结合剂、硬度与石材的硬度和磨蚀性相适应。金刚石锯片有宽水口和窄水口两种。宽水口的锯片用于切厚度大的板材,窄水口的锯片适用于切割厚度小的石材和硬度高的板材。

(2)切割速度:金刚石锯片切割花岗岩的最佳切削速度为20~35m/s,切割大理石的最佳切削速度为35~50m/s。选择金刚石圆锯片时,应考虑最佳线速度。

(3)切割深度:板材厚度超过30mm以上时,应当进行分层切割,以减少金刚石耗量。一般每次切深不得超过30mm。为了保证切割出的板边面平直,切入深度应超过所切割板材厚度5~10mm。

(4)进给速度:根据我国石材的加工性,切割厚度为20mm板材的推荐进给速度,大理石为1~2m/min,花岗岩为0.3~0.5m/min。切入切出时应适当降低进给速度,并保持平稳,以防止崩边掉角。

(5)操作:板材切块时,磨光的表面向上,锯片的速度方向和进给方向一致。新锯片和不能自锐的锯片,应先切耐火砖使之锋利,否则就会造成切割阻力大、切割中跑偏等现象。

20.怎样对石材进行磨削和抛光加工?

板材表面的加工,要经过粗磨、半细磨、细磨、精磨和抛光等一系列工序才能完成。粗磨主要去除板面凸起的部分,保证板面的厚度和平面度。半细磨、细磨、精磨是逐次减小磨粒尺寸,去除上道工序留下的沟痕,使板面达到所要求的平面度和一定的光泽度,为抛光作准备。抛光是将板面抛出镜面光泽。

板材抛光的过程,可分为单块抛光和连续作业。单块作业的工艺设备有两种,一般规格尺寸的板材,粗磨在大圆盘机上进行,余下的工序在摇臂式手扶磨机上通过逐次更换磨盘完成。另一种大面积的石材,所有的磨削和抛光在桥式磨机中更换磨盘实现。连续作业适用于大批量生产,使用的设备是磨抛生产线,板材由传送带依次通过粗磨、半细磨、细磨、精磨和抛光各磨头,完成板面加工的全过程。

单块作业时,用大圆盘机粗磨加工,它的最大线速度为10m/s,最大载重为800kg左右,利用钢砂、铁砂、石英砂等散状磨料,粒度为20号~30号,它的平面精度为1000:1。再用摇臂式手扶磨抛机完成其他工序。在完成每道工序时,必须要去掉上工序所遗留的痕迹和达到所要求的平面度要求,才转入下工序。两工序的运动轨迹应交叉,并保证磨盘伸出被加工的板边外,不得超过磨盘直径的l/2。

抛光的方法有两种:一种是毛毡盘加氧化铝粉抛光,抛光时先在板面上洒少量的水,然后再均匀地洒上抛光剂进行抛光;另一种是毛毡盘加草酸抛光,它是在板面上加适量的草酸,然后加水抛光,供水量要大于10L/min,以防止草酸烧坏板面。

21.怎样加工高精度花岗岩平板?

高精度平板,通常选用济南青花岗岩作原料。这种花岗岩晶粒细小、均匀,密度大,硬度高,精度保持性好,平板的精度可达○○级。其工艺过程是:

(1)锯毛板:在框架锯机上进行,其尺寸为平板厚度。

(2)切块:根据平板的长和宽,用金刚石圆片式锯机切出。

(3)切边:按照平板的要求,在四边切出台阶。

(4)装手把:在平板两端钻孔,安装金属手把。

(5)磨削:通常在桥式磨机上进行粗磨、细磨和精磨。上述加工达到的平面精度分别为1000:0.20、1000:0.10、1000:0.05。

(6)研磨:研磨是在专门的研磨机上进行的,用三块平板加磨料对研,达到平板要求的精度。

(7)抛光。

(8)检验:按平板检验要求进行。

22.怎样用人造聚晶金刚石复合片铣刀铣削花岗岩?

花岗岩由于具有耐磨性好、成本低、不导电、不带磁、受温度影响小和精度稳定性好等特性,已从建筑装饰材料变成为精密仪器和精密机床制造中的重要材料,如精密平板,精密机床的基座、立柱、横梁、工作台和导轨等重要基础件,而引起国内外人们的重视。

人造聚晶金刚石复合片刀具的切削部分是聚晶金刚石层,它有很高的硬度和耐磨性,能始终保持刃口的锋利状态,下面有强度高的硬质合金支承,其复合后的抗弯强度可达1200~1500MPa。在切削的过程中,0.5~0.7mm厚的聚晶金刚石层,始终保持切削作用,下层硬质合金磨去后,聚晶金刚石层相当于一条αo=0°的棱边,仍能进行切削。

将φ13.7mm×4.5mm的人造聚晶金刚石复合片,作成φ170mm的机夹铣刀。其几何参数为γf=-10°~0°,γp=-12°~6°。工件为济南青花岗石,工件宽度为130~150mm。切削用量是νc=50~320m/min,ap=0.4~1.2mm,νf=30~190mm/min。采用不对称铣,以减少崩刃。γf和γp以负值为好,可以改善初始接触状态和减小崩刃的可能性。在选取切削用量时,尽可能以较高的切削速度和较小的进给量及切深为好,否则会使加工表面质量恶化。

铣削长300mm、宽150mm的花岗岩,在上述切削用量的条件下,走刀60次后,人造聚晶金刚石刀具的后刀面只磨损了0.28mm。

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