CN105235072B - 一种花岗岩荒料切割工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种花岗岩荒料切割工艺，其采用框架锯进行切割，框架锯的基础安装结构上设置有主轴驱动装置、滑动设置于机架上的锯框总成、升降装置、放置于升降装置上的装料车以及控制锯框总成的锯条进给和升降装置升降的数控系统，所述主轴驱动装置通过连杆与锯框总成传动连接；切割时数控系统控制加工进给模式分五级进给：第一级为快进模式，使石材荒料快速接近锯条；第二级为慢速进给加工，使锯条以低于常规的速度慢速切入荒料一定深度；第三级为锯条以正常速度切割进给；第四级为锯条再以慢速进给模式完成最后加工，第五级为装料车快退复位。
Description
技术领域
本发明涉及石材切割工艺领域，尤其涉及一种花岗岩荒料切割工艺。
背景技术
由于石材类型、矿物成分与含量、化学成分、硬度、岩石结构构造(矿物颗粒大小、均匀程度与结晶程度、致密度)不同，石材加工过程中采用的切割设备要求也存在差异。
花岗岩荒料的切割通常使用砂锯以及金刚石绳锯切割。但是用于传统切割花岗岩荒料的砂锯需要配套复杂的供砂系统、砂浆喷淋系统以及摆动系统，造价高、磨损大，维护工作量大，且生产时次生污染比较大；金刚石绳锯机由于金刚石串珠直径一般不小于8mm，导致成品出材率低，而花岗岩价格昂贵，出材率低进一步导致切割成本上升。传统框架式排锯结构简单，次生污染较小，但其一般只能用于切割莫氏硬度小于5的大理石切割，无法切割莫氏硬度大于6的花岗岩石材荒料(花岗岩的莫氏硬度一般为6～7)。采用适宜的切割设备以提高石材的出材率，减少石材材料的浪费以及次生污染，成为一个很重要的研究课题。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种出材率高、成本低廉的花岗岩荒料切割工艺。
实现本发明目的技术方案是，一种花岗岩荒料切割工艺，其采用框架锯进行切割，框架锯的基础安装结构上设置有主轴驱动装置、滑动设置于机架上的锯框总成、升降装置、放置于升降装置上的装料车以及控制锯框总成的锯条进给和升降装置升降的数控系统，所述主轴驱动装置通过连杆与锯框总成传动连接；切割时数控系统控制加工进给模式分五级进给：第一级为快进模式，使花岗岩荒料快速接近锯条；第二级为慢速进给加工，使锯条以低于常规的速度慢速切入荒料一定深度；第三级为锯条以正常速度切割进给；第四级为锯条再以慢速进给模式完成最后加工，第五级为装料车快退复位；其中所述主轴驱动装置转速调整范围为55～90rpm，锯条调整拉力为14～16ton，锯条最大承载向载荷力为370～430Kg。
进一步地，所述升降装置包括升降台、伺服电机、减速机一、减速机二以及四根提升丝杆；所述四根提升丝杆于升降台前、后两侧的四角设置，升降台与提升丝杆的下端部固定连接；所述提升丝杆的上端部安装有齿轮箱,位于升降台前侧的两根提升丝杆的齿轮箱之间连接有传动轴一，位于升降台后侧的两根提升丝杆的齿轮箱之间连接有传动轴二，所述减速机一与减速机二位于主轴驱动装置及靠近主轴驱动装置的两根提升丝杆之间，减速机一和减速机二通过传动轴三传动连接，所述伺服电机通过同步带轮副经传动轴三与任一减速机传动连接，减速机二的输出端套装有传动轴四，所述传动轴四的输出端与传动轴一的输出端通过链轮组件传动连接，减速机一的输出端套装有传动轴五，所述传动轴五的输出端与传动轴二的输出端通过链轮组件传动连接；每根提升丝杆的上端部与齿轮箱内的提升螺母啮合，提升螺母外侧套装有从动锥齿轮，传动轴一以及传动轴二的两端分别安装有主传动齿轮，所述主传动齿轮与从动锥齿轮啮合。改进的升降装置结构简单，安装调试机器方便，运行精度高，稳定性好。
进一步地，所述齿轮箱上设置有传动轴安装位，传动轴四的输出轴以及传动轴五的输出端分别通过轴承固定于对应的传动轴安装位上，使升降装置结构更为紧凑、合理。
进一步地，所述锯条两端分别固定安装有第一拉杆以及第二拉杆，所述第一拉杆穿过左侧锯框并由螺栓副锁定于左侧锯框上，右侧锯框的外端部上安装有一液压张紧器，所述第二拉杆顺次穿过右侧锯框以及液压张紧器，拉杆二的头端套设有第三拉杆，所述第二拉杆与第三拉杆活动连接，第三拉杆的下端部紧贴于张紧器上，液压张紧器内水平安装有一液压顶杆，第三拉杆的上端部紧贴于液压顶杆的活塞杆。
进一步地，所述锯条的切割刀刃为金刚石刀片，金刚石刀片的宽度为3～3.3mm，进一步减少石材的浪费。
由于石材荒料切割周边不平整，存在材料凹凸缺口，切割工序开始和结束的时候不利锯路稳定,本发明通过提升框架锯的加工性能，采用伺服驱动控制系统在加工过程中分五级进给，采用脉冲控制移动位置并精确进行速度切割换，在锯条最大承载向载荷力范围内，第二级至第四级锯切进给速度依据实际锯切的运行参数值自动判断并自动调节锯条锯切进给的速度，使框架锯可以用于花岗岩的切割；在提高石材出材率的情况下，次生污染小，系统耗损低，进一步降低了花岗岩切割生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例所述框架锯结构示意图；
图2为本发明实施例所述传动轴安装位结构示意图；
图3为本发明实施例所述提升齿轮箱剖视结构示意图；
图4为本发明实施例所述框架锯锯条安装结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1至图3所示，一种花岗岩荒料切割工艺，其采用框架锯进行切割，框架锯的基础安装结构10上设置有主轴驱动装置1、滑动设置于基础安装结构10上的锯框总成2、架设于锯框总成的左侧锯框21和右侧锯框22上的锯条20,升降装置4、放置于升降装置上的装料车5以及控制锯条20进给和升降装置4升降的数控系统(未图示)，所述主轴驱动装置1通过连杆11与锯框总成2传动连接；切割时数控系统控制锯条加工进给模式分五级进给：第一级为快进模式，使石材荒料快速接近锯条；第二级为慢速进给加工，使锯条以低于常规的速度慢速切入荒料一定深度；第三级为锯条以正常速度切割进给；第四级为锯条再以慢速进给模式完成最后加工，第五级为装料车快退复位；其中所述主轴驱动装置转速调整范围为55～90rpm，锯条调整拉力为14～16ton，锯条最大承载向载荷力为370～430Kg，锯条拉杆的最大载荷20ton。
如图1至图3所示，所述升降装置4包括升降台40、伺服电机41、减速机一42、减速机二43以及四根提升丝杆44；所述四根提升丝杆44于升降台40前、后两侧的四角设置，升降台40与提升丝杆44的下端部441固定连接；所述提升丝杆的上端部安装有齿轮箱51，位于升降台前侧401的两根提升丝杆的齿轮箱51之间连接有传动轴一45，位于升降台后侧402的两根提升丝杆的齿轮箱51之间连接有传动轴二46，所述减速机一42与减速机二43位于主轴驱动装置1及靠近主轴驱动装置1的两根提升丝杆44之间，减速机一42和减速机二43通过传动轴三47传动连接，所述伺服电机41通过同步带轮副411经传动轴三47与减速机一42传动连接，减速机二43的输出端431套装有传动轴四48，所述传动轴四的输出端481与传动轴一的输入端451通过链轮组件50传动连接，减速机一42的输出端套装有传动轴五49，所述传动轴五的输出端491与传动轴二的输出端461通过链轮组件50传动连接；每根提升丝杆44的上端部与齿轮箱51内的提升螺母440牙型配合啮合，提升螺母440外侧套装有从动锥齿轮442，传动轴一45以及传动轴二46的两端分别安装有主传动齿轮443，所述主传动齿轮443与从动锥齿轮442啮合；提升螺母440及从动锥齿轮442位于齿轮箱51内，与减速机一42、减速机二43相邻的提升丝杆44的齿轮箱51上设置有传动轴安装位511，传动轴四的输出端481以及传动轴五的输出端491分别通过安装于齿轮箱的轴承固定于对应的传动轴安装位511上。
如图1和图4所示，所述锯条20两端分别固定安装有第一拉杆23以及第二拉杆24，所述第一拉杆23穿过左侧锯框21并由螺栓副25锁定于左侧锯框21上，右侧锯框的外端部221上安装有一液压张紧器26，所述第二拉杆24顺次穿过右侧锯框22以及液压张紧器26，拉杆二的头端套设有第三拉杆27，所述第二拉杆24与第三拉杆27活动连接，第三拉杆的下端部271紧贴于张紧器上，液压张紧器26内水平安装有一液压顶杆28，第三拉杆的上端部272紧贴于液压顶杆28的活塞杆。工作过程中旋转螺栓副可使第一拉杆23拉动锯条20，实现锯条的预紧；第三拉杆的上端部272紧贴于液压顶杆28的活塞杆，第三拉杆的下端部271紧贴于张紧器上，在液压顶杆的作用下第三拉杆27拉动第二拉杆24胀紧锯条，锯条拉杆的最大载荷为20ton。
进一步地，所述锯条的切割刀刃为金刚石刀片，金刚石刀片的宽度为3～3.3mm，进一步减少石材的浪费。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种花岗岩荒料切割工艺，其特征在于，其采用框架锯进行切割，框架锯的基础安装结构(10)上设置有主轴驱动装置(1)、滑动设置于基础安装结构(10)上的锯框总成(2)、架设于锯框总成的左侧锯框(21)和右侧锯框(22)上的锯条(20),升降装置(4)、放置于升降装置(4)上的装料车(5)以及控制锯条(20)进给和升降装置(4)升降的数控系统,所述主轴驱动装置(1)通过连杆(11)与锯框总成(2)传动连接；所述锯条(20)两端分别固定安装有第一拉杆(23)以及第二拉杆(24)，所述第一拉杆(23)穿过左侧锯框(21)并由螺栓副(25)锁定于左侧锯框(21)上，右侧锯框的外端部(221)上安装有一液压张紧器(26)，所述第二拉杆(24)顺次穿过右侧锯框(22)以及液压张紧器(26)，第二拉杆的头端套设有第三拉杆(27)，所述第二拉杆(24)与第三拉杆(27)活动连接,第三拉杆的下端部(271)紧贴于张紧器上，液压张紧器(26)内水平安装有一液压顶杆(28)，第三拉杆的上端部(272)紧贴于液压顶杆(28)的活塞杆；切割时数控系统控制锯条加工进给模式分五级进给：第一级为快进模式，使花岗岩荒料快速接近锯条；第二级为慢速进给加工，使锯条以低于常规的速度慢速切入荒料一定深度；第三级为锯条以正常速度切割进给；第四级为锯条再以慢速进给模式完成最后加工，第五级为装料车快退复位；其中，所述主轴驱动装置转速调整范围为55～90rpm，锯条调整拉力为14～16ton，锯条最大承载向载荷力为370～430Kg。
2.根据权利要求1所述的花岗岩荒料切割工艺，其特征在于，所述升降装置(4)包括升降台(40)、伺服电机(41)、减速机一(42)、减速机二(43)以及四根提升丝杆(44)；所述四根提升丝杆(44)于升降台(40)前、后两侧的四角设置，升降台(40)与提升丝杆(44)的下端部(441)固定连接；所述提升丝杆的上端部安装有齿轮箱(51)，位于升降台前侧(401)的两根提升丝杆的齿轮箱(51)之间连接有传动轴一(45)，位于升降台后侧(402)的两根提升丝杆的齿轮箱(51)之间连接有传动轴二(46)，所述减速机一(42)与减速机二(43)位于主轴驱动装置(1)及靠近主轴驱动装置(1)的两根提升丝杆(44)之间，减速机一(42)和减速机二(43)通过传动轴三(47)传动连接，所述伺服电机(41)通过同步带轮副(411)经传动轴三(47)与减速机一(42)传动连接，减速机二的输出端(431)套装有传动轴四(48)，所述传动轴四的输出端(481)与传动轴一的输入端(451)通过链轮组件(50)传动连接，减速机一(42)的输出端套装有传动轴五(49)，所述传动轴五的输出端(491)与传动轴二的输出端(461)通过链轮组件(50)传动连接；每根提升丝杆(44)的上端部与齿轮箱(51)内的提升螺母(440)牙型配合啮合，提升螺母(440)外侧套装有从动锥齿轮(442)，传动轴一(45)以及传动轴二(46)的两端分别安装有主传动齿轮(443)，所述主传动齿轮(443)与从动锥齿轮(442)啮合；提升螺母(440)及从动锥齿轮(442)位于齿轮箱(51)内。
3.根据权利要求2所述的花岗岩荒料切割工艺，其特征在于，与减速机一(42)、减速机二(43)相邻的提升丝杆(44)的齿轮箱(51)上设置有传动轴安装位(511)，传动轴四的输出端(481)以及传动轴五的输出端(491)分别通过安装于齿轮箱内的轴承固定于对应的传动轴安装位(511)上。
4.根据权利要求1所述的花岗岩荒料切割工艺，其特征在于，所述锯条的切割刀刃为金刚石刀片，金刚石刀片的宽度为3～3.3mm。
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