S to n eN一〕.2.1 9 9 7三 ~ ~~~ 显~一~ ~ ~ 空 一 ~ ~ ~ ~一~ ~乳异 里 石 材 加 工 工 艺 的分 析{---一-一---一题二 一 ~一二 二 二 ~一甲二 二 ~ 二二 ~二二 二 一 二二 岁 西护 以也武 汉 工 业大 学 何 开 明汪 承 林〔 提 要 ] 本 文 分 析 异 型 石 材 加工 的工 艺,建 立 了 一 种 可 在 满足 加 工 要 求 的 条件 下 实 现最大 生 产 率 的 新 加 工 方 法。近 年来,国 内 异 型 石 材 加 工业 的 发展 十分迅 速。现 代 异 形 石 材加 工 业 的 显 著特 点是 技术 含 量 高,加 工效 率高,生 产 工 期 短,且 加 工 利 润 大大高 于 板 材加 工。笔 者 曾在 石 材杂志 上 发 表 的《 异型 石 材加 工 设 备 的 分析 研 究》一 文中 介 绍 的 各种 国 外 生 产 的 先进 设 备,如专 用 于 异型 石 材加 工 的金 刚 石 串珠 绳类、车床 类、铣床 类 数 控 机 床,仿形 机等等,现在 国 内 已 都 有引进。目 前 的 情 况 是 先进 的 设 备引进 了不 少( 总 数 已 不 下 百台 ),使 用效果 却 不 尽人 意。因此,急 需 开展 这 方面 的理 论研 究工 作,以 指 导 国 内 异型 石 材加 工 业 的 生 产。一、异 型 石 材 加 工 的 工 序异型 石 材 加 工的过程,通 常 可 分 为 开 料、成 形和抛 磨 三 道 工 序。开 料工 序 又 可 细 分 为:分 割 大 荒料;把 石 料 精 分成 用 于 成 形加 工 的工 件;精 切 拼 装 角。整个 加 工 顺 序,多数 是 首 先开 料,接着进行 成形加 工;最 后进 行磨抛 加 工。使 用 串珠 绳类 数控 机 床 时,加工顺 序 是 分 割 大 荒料,然后 进 行 成形 加 工。成 形后,可 先切 边 切 角 后进行 磨 抛加工,也 可 先磨抛 后 切 边 切 角。先 切边 角的 优点是 可 减 少 磨抛 量,先 磨 抛 的 优点是 可 防 止 磨 抛 时损坏 边 角。一 般来 说,手 工 磨抛 的 工 件,先切边 角 较 好,机 磨的 工 件 则 宜 先 磨 抛 后切边角。切 边( 或 精 分 )切 角的 精 度十 分重 要,它直 接影响 现 场 拼 装 的 质 量和效 率。二、异型石材 加 工 的 刀 具异型 石 材 加 工 常 用 的 刀 具 主要 有 金刚 石 结 块圆 盘刀 片、金 刚 石 串 珠 绳、圆柱 球头铣 刀( 见 图 l ),圆 柱锥头 铣 刀,金 刚石 结 块 圆 筒 钻 头 和 专 用 于 加 工 花线与台 面 板边 角的 各种 成 形 刀 具 等。一 般 来 说,串珠 绳 只 能加工柱 面工 件,圆 盘 刀 片主要 用 于 简单 的 曲 面 工 件 加 工( 如旋 转体柱 座 ),球 头铣 刀 主 要 用 于 比 较复 杂 的 空 间 曲 面 工 件加 工( 如 整 体无对 称轴 的 而 盆 内 凹 面 ),而 锥头铣 刀 则主 要 用 于 复 杂曲 面 工 件 的 加 工( 如 浮 雕花 纹、文 字 乃 至 人 像 )。其 中,串 珠 绳 的 加 工 工 艺相对 来 说 要 简 单 一些。尺,一 尸 尹} 0.图l圆 柱 球头铣 刀三、圆 盘 刀 片加 工 异 型石 材 的 工 艺卜加 工 步 骤使 用 圆 盘 刀 片加 工 异 型 石 材 工 件 时,一 般 需 要 经过 粗 加 工 与 精加 工 两 步 才 能 最 后将 工 件 曲 面 加 工 成 形。粗 加工 的方 法是 很 特 殊 的。现 以 车床 类成 形 加 工 设备加 工 旋 转 体 柱座 为 例,说明 其加 工 步 骤。首 先,根 据柱 座的 高度 和最 大 直 径用开 料设备把石 料加 工 成 正 棱柱 体,并装 夹 在 成 形 加 工 机 床 上,使其 轴 线x与机床 的 主 轴轴 线 重 合。对 于空 心大 柱座,则是用 数 块( 一 般 是 四 块或 六 块 )相 同的 棱 柱 形 石 料,在 装 夹 时 拼 装 成 空心正 棱柱。设 机 床 坐 标系 的y轴 垂 直 朝 上,刀 具 坐 标 系 的yl轴 沿 刀 盘 的左 端 面( 实 际 是 金刚 石 结 块 的 端 面 )垂直 朝 下,如 图2所 示。假定 刀 具 从 右向 左 运 动。加 工作 业 时,工 件 和 刀 具 分 别绕各 自 的 轴 线x和x l旋 转。刀 具 沿 垂直 方 向 向 下 进给。进 给到 位 后,刀 具 向 上 完全退 出 工 件,再沿x方 向 前 进 一 段 距 离a 十 t( t为金 刚石 结 块 的厚 度 ),再 次 进给。如 此 循环,从 头 到尾,在工 件 上 加 工 出 一 系列 厚 度为a的 薄 石 片,如图2所 示。这个 过 程 就 是 粗 加 工。粗 加 工 完 成 后,将薄 石 片敲 掉,就 显 露出 一 个 粗糙 的 柱 座 轮廓。柱 座 的 精加 工 如 图3所 示,这时 刀 具 和 工 件 仍绕各自 的轴线旋转。刀 具 上 的 加 工 作 业 点 沿 柱 座 旋 转 而i .scaa.1997.02.006