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花岗石平台的加工工艺及加工效率

2019-04-07 17:19:30

用金刚石成型刀具对花岗石异型面进行加工,是一种逐渐被石材企业广泛采用、经济高效的石材加工工艺方式。然而由于花岗石种类多、与大理石相比硬度高,以及在此领域的理论和实验研究滞后,实际生产中凸现出来的加工效率低、成本高等问题未得到及时解决,使得此类加工方式的优越并没有完全发挥出来,因此限制了此类加工方式的应用范围。本文以金刚石成型铣刀加工齐鲁红、济南青花岗石1/4圆弧异型面的过程为研究对象,对切削力、切削温度和刀具磨破损等问题进行了系统地研究。

石材广泛应用于建筑装饰和制造业等领域,其中花岗石以其硬度高、耐磨损、耐腐蚀,具有天然华贵、典雅大方的装饰效果等优点,使其在建筑装饰、生活用具、精密机械、仪器仪表、工艺制品等领域得到广泛应用。随着我国经济的不断发展,人们物质生活的日益提高,对异型石材制品的需求量也越来越大。异型石材制品一般指除矩形板材制品以外的其它所有石材制品。异型产品需求量的增加,必然带动异型制品加工设备和工具的发展,也对异型制品的加工质量与加工精度提出更高要求。同时,石材异型制品生产的特点为多品种、小批量、订单式生产,这种生产特点也使加工设备和工具面临新的挑战。

自20世纪80年代,我国先后从意大利、德国等国家引进了许多先进的异型石材加工设备。另外,我国也自行研发了各类实用的异型石材加工设备,这使得我国在异型石材加工设备方面己经基本达到了国际先进水平。目前,大功率、柔性化、敏捷化、智能化的先进设备,如数控加工中心等己应用于国内石材异型制品的生产加工当中。

但是在异型石材制品加工中仍然存在着两个突出问题:效率低、成本高。而在异型石材制品的加工中金刚石刀具是决定加工成本和效率的关键。众所周知,在利用金刚石刀具加工石材过程中起主要切削作用的是固定在刀具结合剂中的金刚石颗粒,因此金刚石颗粒能否有效而充分地发挥其切削作用是决定加工成本和能否实现高效加工的重要因素之一。

在石材异型制品加工工艺方面,我国至今还没有形成系统的、科学的高效加工工艺,只有一些零碎的实验数据和生产经验在指导实际生产,造成在异型制品的加工效率、成本和加工质量上跟国外相比差距很大。意大利、日本等少数几个国家掌握着异型制品先进的加工工艺,其关键技术对外控制极其严格,使他们牢牢控制着国际石材异型制品的市场。

据不完全统计,由于真正具有高技术含量的金刚石异型刀具和相应异型制品加工工艺的落后,严重制约着我国石材异型制品生产的发展。一些石材厂家引进国外先进的加工设备以后,由于加工工艺不合理,不能很好地发挥设备的优异性能。再者由于国外金刚石刀具的价格非常昂贵,这种高价位的工具使得国内的厂家,在性能价格比很低的情况下,不得不选用国产金刚石刀具。将国产金刚石异型工具使用在进口设备上,往往会出现工具与机床的性能不匹配的现象,使得进口设备的优异性能得不到充分发挥,甚至使设备闲置造成资源的严重浪费。因此,充分发挥先进异型制品加工设备的优越,提高石材异型制品的加工效率,必须以先进的加工工艺和优良的金刚石刀具为保证。

在所有的石材制品中,花岗石异型制品尤显石材的艺术性和价值,但在花岗石异型加工过程中凸现出来的加工效率低、刀具磨损快、加工成本高、表面完整性和质量差等问题,严重制约了异型花岗石制品的应用。在花岗石异型制品加工中,尤其在金刚石异型工具的磨破损规律以及高效加工工艺参数(切削速度、进给速度、切削深度等)的优化组合方面,国内外至今还没有进行广泛深入地研究,所以研究花岗石异型面的高效加工是一个现实和迫切的研究课题。


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