探析石材開(kāi)采中大型金剛石圓鋸片基體的應(yīng)用

陳曉民

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘察中心新疆總隊(duì),新疆烏魯木齊 830002)

探析石材開(kāi)采中大型金剛石圓鋸片基體的應(yīng)用

陳曉民

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘察中心新疆總隊(duì),新疆烏魯木齊 830002)

我國(guó)的石材資源非常豐富,在石材加工方面,已經(jīng)取得了比較不錯(cuò)的成績(jī),但是在石材的開(kāi)采的技術(shù)方面,仍然和我國(guó)石材大國(guó)的身份不匹配,從提高開(kāi)采效率、降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的角度出發(fā),本文探析了石材開(kāi)采中大型金剛石圓鋸片基體的應(yīng)用。

石材開(kāi)采 大型金剛石 圓鋸片基體 應(yīng)用

當(dāng)前，在石材加工方面，我國(guó)的技術(shù)比較先進(jìn)，但是在石材的開(kāi)采方面仍然存在著一些問(wèn)題，當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)用的開(kāi)采方法主要有這些：爆破法、火焰切割法、膨脹劑法，這些開(kāi)采方法有這些缺點(diǎn)：開(kāi)采的效率低、成材率低、浪費(fèi)原材料且有安全隱患，因此，為了解決這些問(wèn)題，有的企業(yè)開(kāi)始使用金剛石串珠繩鋸、金剛石鏈鋸進(jìn)行石材的開(kāi)采，并且取得了不錯(cuò)的效果。

1 切割原理和技術(shù)要求

(1)切割原理：針對(duì)我國(guó)石材開(kāi)采中面臨的一些技術(shù)問(wèn)題，相關(guān)的科研工作者進(jìn)行了刻苦攻關(guān)，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，他們將板材切割機(jī)的原理應(yīng)用到了石材開(kāi)采中，取得了不錯(cuò)的結(jié)果，其基本的應(yīng)用原理為：首先鋪設(shè)軌道，然后啟動(dòng)主機(jī)，主機(jī)旋轉(zhuǎn)以后，帶動(dòng)大型金剛石鋸片旋轉(zhuǎn)，這樣就實(shí)現(xiàn)了在軌切割，這種切割方式經(jīng)濟(jì)成本低、切割效率高、安全性高，目前應(yīng)用在很多的相關(guān)企業(yè)中。

(2)技術(shù)要求：采用在軌切割的方法，主機(jī)當(dāng)然必須要具有比較高的精度，在保證主機(jī)精度的同時(shí)，大型金剛石圓鋸片的規(guī)格、質(zhì)量對(duì)于切割質(zhì)量的影響也是非常關(guān)鍵的，可以知道，開(kāi)采荒料的大小由圓鋸片的規(guī)格來(lái)確定，當(dāng)前，市場(chǎng)上要求的板材幅度已經(jīng)達(dá)到了1.5m左右，同時(shí)，與板材幅度相對(duì)應(yīng)的大型金剛石圓鋸片的直徑應(yīng)該大于等3500mm，同時(shí)，在一些工作條件比較惡劣的地方工作的時(shí)候，對(duì)大型金剛石圓鋸片集體的制造要求就更高了。出于對(duì)市場(chǎng)的準(zhǔn)確把握，某公司從04年開(kāi)始研發(fā)生產(chǎn)2300mm的金剛石圓鋸片集體，經(jīng)過(guò)了幾年的發(fā)展，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)超過(guò)3500mm的大型金剛石圓鋸片，針對(duì)一些存在的技術(shù)方便，該公司在充分吸收國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了刻苦的技術(shù)攻關(guān)，主要取得了這些技術(shù)成果：產(chǎn)品的熱處理方法，產(chǎn)品在加工出來(lái)以后，其后續(xù)的力學(xué)性能與產(chǎn)品的熱處理息息相關(guān)，大型金剛石圓鋸片基體尺寸大，目前，國(guó)內(nèi)能夠?qū)λM(jìn)行熱處理的設(shè)備不多，出于加工方面的考慮，科研人員研發(fā)了一種專用的熱處理工藝，很好的解決了大規(guī)格、薄厚度基體的熱處理難度，且能夠?qū)⒒w的硬度保持在HRC35—41這個(gè)范圍之內(nèi)，不僅使金剛石圓鋸片的剛度大大提高，并且極大的提高了鋸片的整體壽命；加工方式的突破，采用什么樣的加工方式同樣對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有深遠(yuǎn)的影響，在大型金剛石圓鋸片中，其集體端面的磨削一直是加工的難點(diǎn)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)人員充分的參考了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)，研制出了專用的磨床和車(chē)床，比較恰當(dāng)?shù)慕鉀Q了這個(gè)問(wèn)題，使用自己公司開(kāi)發(fā)的床子，加工出來(lái)的產(chǎn)品厚度公差達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，還很大的提高了產(chǎn)品的靜平衡指標(biāo)，同時(shí)，由于去除了材料表面的氧化層和脫碳層，產(chǎn)品的疲勞壽命也提高了很多；在切割排屑方面的突破，在進(jìn)行加工的時(shí)候，大型金剛石圓鋸片的排屑一直是一個(gè)技術(shù)方面的難點(diǎn)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，公司組織技術(shù)人員進(jìn)行了攻關(guān)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)，最終決定在集體的外形上進(jìn)行改動(dòng)，在鋸片的基體的適當(dāng)部位加工了一定數(shù)量的掏空孔，當(dāng)然這些孔的加工都是在不影響鋸片的使用前提下，這樣大大的提高了冷卻和排屑的效果，使刀頭的使用壽命更長(zhǎng)了，提高了石材開(kāi)采的效率。

2 在軌切割的使用要求

安全前的準(zhǔn)備工作：主機(jī)必須要平穩(wěn)，因此，軌道的鋪設(shè)就要求枕木必須要堅(jiān)固可靠，避免主機(jī)的晃動(dòng)對(duì)加工精度造成影響，主機(jī)軌道的平行度公差應(yīng)該控制在5mm，水平度公差應(yīng)該控制在2mm；在切削的過(guò)程中，鋸片的平整度和強(qiáng)度必須要達(dá)到預(yù)先的規(guī)定要求，裝夾鋸片用法蘭盤(pán)直徑應(yīng)該大于280mm，法蘭盤(pán)的不平度一旦達(dá)不到要求，那么就會(huì)對(duì)后續(xù)的切削質(zhì)量造成比較大的影響，所以，在使用前，應(yīng)該要檢查一下法蘭盤(pán)的精度，保持其不平度達(dá)到使用要求；應(yīng)該對(duì)主機(jī)帶動(dòng)鋸片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)高度重視，一旦轉(zhuǎn)軸的徑向跳動(dòng)過(guò)大，那么在設(shè)備工作的過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)的鋸片可能就會(huì)發(fā)生抖動(dòng)的現(xiàn)象，無(wú)論對(duì)鋸片的使用壽命或者是石材的切割質(zhì)量都有比較壞的影響；注意冷卻水的問(wèn)題，冷卻水是否合理使用能夠比較明顯的影響鋸片的冷卻效果、排屑能力、刀頭壽命，根據(jù)多年的實(shí)踐，建議直徑2000的冷卻水用量應(yīng)該大于100L/min，3000的則應(yīng)該大于160L/min，并且要主要冷卻水要進(jìn)入鋸片的切割縫隙內(nèi)。

使用的規(guī)范性：大型金剛石圓鋸片的成本比較高，因此必須要合理的使用，以提高它的壽命，降低成本，因此，必須要規(guī)范操作，主要考慮這么幾個(gè)方面：在首次使用的時(shí)候，新基體應(yīng)該空轉(zhuǎn)半小時(shí)左右，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生離心力，這樣就會(huì)使相關(guān)的應(yīng)力分布的更加合理；在使用之間，應(yīng)該進(jìn)行開(kāi)刃工作，假如不具備這個(gè)條件，那么剛開(kāi)始使用的時(shí)候，吃刀量小于15mm/次，前進(jìn)速度小于1000mm/min，等到鋸片完全開(kāi)刃以后，再根據(jù)實(shí)際情況增大吃刀量；切割時(shí)，進(jìn)刀量應(yīng)該根據(jù)切割物體的硬度來(lái)確定，為了提高切削效率，在工藝方面應(yīng)該使用淺進(jìn)刀、快走刀的方法，盡量的減小金剛石圓鋸片的變形；在切割的時(shí)候，在兩端下到的時(shí)候，參與切割的鋸片齒數(shù)比較多，這也就帶來(lái)了阻力較大的問(wèn)題，要很好的解決這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該在下刀時(shí)采用點(diǎn)動(dòng)往復(fù)的切割方式。

3 結(jié)語(yǔ)

在石材切割中，金剛石圓鋸片切割效率高、操作簡(jiǎn)單、成本低，因此得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，且有了不可替代的作用，為了適應(yīng)大幅面、節(jié)約資源和實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的要求，大型金剛石圓鋸片出現(xiàn)的越來(lái)越多，文章介紹了切削的基本原理和技術(shù)要求，在針對(duì)安裝前的準(zhǔn)備和使用中要注意的問(wèn)題進(jìn)行了介紹，希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)的人員有一定的指導(dǎo)意義。

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