CN105464667A - 一种石材加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石材加工方法，所述的方法包括以下几个加工步骤：选取石材，采石方法，运输石材，切割石材及方法和石材磨光。本发明石材加工方法具有开采石材成材率高；耗能小；石材在运输过程中得到充分保护，避免遭受二次破坏；节省能源；较大提高切割效率高；能够延长切割刀具的使用寿命；石材表面研磨光滑，达到工艺精度要求等特点。
Description
技术领域
本发明涉及石材加工，具体涉及一种石材加工方法。
背景技术
石材已为人们生活中的装饰品，根据不同的需要，将石材进行不同的工艺加工；比较受欢迎的石材有大理石、花岗岩等。
传统的开采和加工大理石和花岗岩石料的方法主要采用以下几种方式：
（1）传统开采方式：①使用风镐开采，潜孔钻或凿岩机在石料上打出需要的孔洞。在钻好的孔口部装上钢楔子，然后用锤子敲击。②使用液压劈裂机开采，其破岩原理与人工楔一样，首先将液压劈裂机的楔头部分插入岩石的孔口上，然后开动油泵，驱动液压劈裂机上的液压缸来给楔头施力。③利用高压水破岩开采，采用高压水泵、回转接头、回转电机和封孔装置等，封孔装置装在岩石孔口部，封住注入岩孔中的高压水，从而使高压水压力不断升高，利用与岩石孔直接接触的高压水使岩石破碎。
（2）运输石材，直接起吊，钢丝绳直接接触石材表面，车底面上不垫加东西。
（3）切割石材，在切割机上直接切割，并没有采用有效的冷却润滑。
（4）石材表面磨光，采取砂轮机在表面打磨。
现有技术中存在的缺陷有：成材率低，能耗大；运输方式造成石材容易损坏；切割的刀具寿命短，切割效率低；石材表面磨光不够光滑。
本发明针对现有技术的缺陷进行技术创新，研制出了一套完整的石材加工方法，解决现有技术中存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种开采石材成材率高；耗能小；石材在运输过程中得到充分保护，避免遭受二次破坏；节省能源；较大提高切割效率高；能够延长切割刀具的使用寿命；石材表面研磨光滑，达到工艺精度要求的石材加工方法。
本发明一种石材加工方法，其特征在于，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡机构配置金属或石材、泥土、砂石等物料，达到平衡，移动石材台车套进待加工石材，用旋转夹紧机构将其固定，再把加工固定件紧固，再移动石材台车到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开加工固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
所述的粗磨研磨剂为棕刚玉、碳化硅、碳化硼、人造金刚石或它们任意重量比例的混合物。
所述的精磨研磨剂为氧化铁、氧化铬、氧化铈或它们任意重量比例的混合物。
所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠15-25份，氯化钠10-15份，十二烷基苯磺酸钠、5-10份，聚丙烯酰胺5-10份，机油2-8份，烷基羧酸钠盐5-10份。
上述的粗磨和精磨研磨剂在打磨中起润滑作用；润滑剂选自的物质在冷却润滑剂中主要超到降阻、冷却作用，它们能改变水的物理性质，使水的热容值增加和冷却效果更好，加快切割速度；聚丙烯酰胺是有机絮凝剂，它们能将切割后的微小颗粒在沉淀池中形成絮凝沉淀物沉降下来；表面活性剂的烷基羧酸钠盐主要使锯片在与石料接触时增加润滑性，还使水的流动性更好，其亲油基则起着隔离摩擦面的作用，使锯片和石材之间的摩擦变为油面之间的摩擦，提高切割的有效接触面；可降低石材和锯片之间的摩擦阻力，起到延长锯片使用寿命的作用；机油能起到良好润滑作用，又起到吸附切割产生的石粉，使得石粉被吸附沉降，被快速冲离石材切割表面，显著提高切割效率的作用。
本发明与已有技术相比，其突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明开采石材成材率高；耗能小；石材在运输过程中得到充分保护，避免遭受二次破坏；节省能源；较大提高切割效率高；能够延长切割刀具的使用寿命；石材表面研磨光滑，达到工艺精度要求。
2、本发明切割石材采用自动化切割；切割过程不需要重新垫高石料和人工翻转，可节省人工，安全性高。
3、本发明在对石材切割加工过程中不产生裂纹和根据石材大小进行不同的切割，可大大降低了石材的浪费，能够满足市场对大理石、花岗岩等石材的大量需求，对名贵的大理石和花岗岩进行很好的保护，进而很好保护自然资源；且切割加工出来的石材质量高，具有很高的欣赏价值。
4、本发明对石材开采，是采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；相对传统采用炸药开采等方法安全系数高，同时大大降低噪首，工作时因带水作业，所以减少了粉尘，改善了环境；工作稳定，准确，工效比较高。
附图说明
图1是链齿式切石设备钻机的结构示意图。
图2是链齿式切石设备链齿式锯机的结构示意图。
图3是链齿式切石设备纵深锯机机的结构示意图。
图4是切割翻转配套装置的结构示意图。
图1中部件名称及其标号：电动机11，变速箱12，钻杆13，钻头14；
图2中部件名称及其标号：电动机21，变速箱22，齿轮23，齿链24，切割齿轮25，支撑杆26；
图3中部件名称及其标号：电动机31，变速箱32，滑轮组33，切割金刚绳34，齿轮35，支撑杆36；
图4中部件名称及其标号：台车41，平衡装置42，旋转夹紧装置43，待加工石料44，定位板45，调整支架46，定位座47，支撑装置48，行车轨道49。
具体实施方式
以下结合本发明的实施例进一步详细说明：
实施例一：
本发明一种石材加工方法，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
所述的钻机包括电机11、变速箱12、钻杆13和钻头14，钻头14安装在钻杆13上，电机11将动力源由变速箱12输出轴传递到钻杆13，1钻机是一种以旋转形式，以钻头14垂直向岩石进行切削的机械；
所述的齿链式锯机包括电动机21，变速箱22，齿轮23，齿链24，切割齿轮25，支撑杆26，电机21输出轴接到变速箱22上，变速箱22输出给予齿轮23，齿轮23带动齿链24，从带动切割齿轮25进行切割作业，支撑杆26固定在变速箱22上，支撑杆26用于固定齿轮23和切割齿轮25；
所述的纵深锯机包括电动机31，变速箱32，滑轮组33，切割金刚绳34，齿轮35，支撑杆36，电机31输出轴接到变速箱32上，变速箱32安装在支撑杆36上，支撑杆36固定在支架两端，支撑杆36为上下对称的双挺杆，支撑杆36上安装有滑轮组33，变速箱32输出轴带动滑轮组33，滑轮组33的四周外形绕有切割金刚绳34。纵深锯机是根据上述的齿链式锯机锯出的十字槽扩大为顶、底、左、右、里共五条岩石边，直至将岩石从岩壁中整齐镂空分离出来；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡装置42上配置金属或石材、泥土、砂石等物料，使其达到平衡，移动石材台车41套进待加工石材44，用旋转夹紧装置43将其固定，再把固定件紧固，再移动石材台车41到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
所述的粗磨研磨剂为棕刚玉。
所述的精磨研磨剂为氧化铁。
所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠15份，氯化钠10份，十二烷基苯磺酸钠5份，聚丙烯酰胺5份，机油2份，烷基羧酸钠盐5份。
实施例二：
本发明一种石材加工方法，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
所述的钻机包括电机11、变速箱12、钻杆13和钻头14，钻头14安装在钻杆13上，电机11将动力源由变速箱12输出轴传递到钻杆13，1钻机是一种以旋转形式，以钻头14垂直向岩石进行切削的机械；
所述的齿链式锯机包括电动机21，变速箱22，齿轮23，齿链24，切割齿轮25，支撑杆26，电机21输出轴接到变速箱22上，变速箱22输出给予齿轮23，齿轮23带动齿链24，从带动切割齿轮25进行切割作业，支撑杆26固定在变速箱22上，支撑杆26用于固定齿轮23和切割齿轮25；
所述的纵深锯机包括电动机31，变速箱32，滑轮组33，切割金刚绳34，齿轮35，支撑杆36，电机31输出轴接到变速箱32上，变速箱32安装在支撑杆36上，支撑杆36固定在支架两端，支撑杆36为上下对称的双挺杆，支撑杆36上安装有滑轮组33，变速箱32输出轴带动滑轮组33，滑轮组33的四周外形绕有切割金刚绳34。纵深锯机是根据上述的齿链式锯机锯出的十字槽扩大为顶、底、左、右、里共五条岩石边，直至将岩石从岩壁中整齐镂空分离出来；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡装置42上配置金属或石材、泥土、砂石等物料，使其达到平衡，移动石材台车41套进待加工石材44，用旋转夹紧装置43将其固定，再把固定件紧固，再移动石材台车41到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
所述的粗磨研磨剂为碳化硅。
所述的精磨研磨剂为氧化铬。
所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠20份，氯化钠12份，十二烷基苯磺酸钠8份，聚丙烯酰胺8份，机油6份，烷基羧酸钠盐8份。
实施例三：
本发明一种石材加工方法，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
所述的钻机包括电机11、变速箱12、钻杆13和钻头14，钻头14安装在钻杆13上，电机11将动力源由变速箱12输出轴传递到钻杆13，1钻机是一种以旋转形式，以钻头14垂直向岩石进行切削的机械；
所述的齿链式锯机包括电动机21，变速箱22，齿轮23，齿链24，切割齿轮25，支撑杆26，电机21输出轴接到变速箱22上，变速箱22输出给予齿轮23，齿轮23带动齿链24，从带动切割齿轮25进行切割作业，支撑杆26固定在变速箱22上，支撑杆26用于固定齿轮23和切割齿轮25；
所述的纵深锯机包括电动机31，变速箱32，滑轮组33，切割金刚绳34，齿轮35，支撑杆36，电机31输出轴接到变速箱32上，变速箱32安装在支撑杆36上，支撑杆36固定在支架两端，支撑杆36为上下对称的双挺杆，支撑杆36上安装有滑轮组33，变速箱32输出轴带动滑轮组33，滑轮组33的四周外形绕有切割金刚绳34。纵深锯机是根据上述的齿链式锯机锯出的十字槽扩大为顶、底、左、右、里共五条岩石边，直至将岩石从岩壁中整齐镂空分离出来；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡装置42上配置金属或石材、泥土、砂石等物料，使其达到平衡，移动石材台车41套进待加工石材44，用旋转夹紧装置43将其固定，再把固定件紧固，再移动石材台车41到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
所述的粗磨研磨剂为人造金刚石。
所述的精磨研磨剂为氧化铈。
所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠22份，氯化钠13份，十二烷基苯磺酸钠9份，聚丙烯酰胺9份，机油7份，烷基羧酸钠盐9份。
实施例四：
本发明一种石材加工方法，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
所述的钻机包括电机11、变速箱12、钻杆13和钻头14，钻头14安装在钻杆13上，电机11将动力源由变速箱12输出轴传递到钻杆13，1钻机是一种以旋转形式，以钻头14垂直向岩石进行切削的机械；
所述的齿链式锯机包括电动机21，变速箱22，齿轮23，齿链24，切割齿轮25，支撑杆26，电机21输出轴接到变速箱22上，变速箱22输出给予齿轮23，齿轮23带动齿链24，从带动切割齿轮25进行切割作业，支撑杆26固定在变速箱22上，支撑杆26用于固定齿轮23和切割齿轮25；
所述的纵深锯机包括电动机31，变速箱32，滑轮组33，切割金刚绳34，齿轮35，支撑杆36，电机31输出轴接到变速箱32上，变速箱32安装在支撑杆36上，支撑杆36固定在支架两端，支撑杆36为上下对称的双挺杆，支撑杆36上安装有滑轮组33，变速箱32输出轴带动滑轮组33，滑轮组33的四周外形绕有切割金刚绳34。纵深锯机是根据上述的齿链式锯机锯出的十字槽扩大为顶、底、左、右、里共五条岩石边，直至将岩石从岩壁中整齐镂空分离出来；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡装置42上配置金属或石材、泥土、砂石等物料，使其达到平衡，移动石材台车41套进待加工石材44，用旋转夹紧装置43将其固定，再把固定件紧固，再移动石材台车41到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
所述的粗磨研磨剂为棕刚玉、碳化硅、碳化硼和人造金刚石按任意重量比例的混合物。
所述的精磨研磨剂为氧化铁、氧化铬和氧化铈按任意重量比例的混合物。
所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠25份，氯化钠15份，十二烷基苯磺酸钠10份，聚丙烯酰胺10份，机油8份，烷基羧酸钠盐10份。
Claims (4)
1.一种石材加工方法，其特征在于，该方法包括以下几个加工步骤：
（1）选取石材，对矿山进行探查，选取含有优质石材较多的矿山进行开采；
（2）采石方法，采用链齿式切割方法，首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；其次将钻出的孔进行扩大；再将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来；所采用的设备为钻机、链齿式锯机和纵深锯机；
（3）运输石材，首先将通往矿山的山路修平，夯实路面，避免路面沉降；选用枕木、有一定强度和弹性的橡胶块或塑料块铺垫在平板车底面上；吊装时，在受力点采用厚木板隔绝钢丝绳与石材直接接触，保护石材免于损坏；石材之间的间隙采用稻草、有一定强度和弹性的橡胶或塑料填充；采用钢丝绳和手拉葫芦绑紧石材，在受力点处垫厚木板隔绝钢丝绳或手拉葫芦直接作用在石材表面；
（4）切割石材，在切割过程中添加润滑剂，提高切割效率，且保护刀具免于生锈；切割处理的石材表面更加光滑；
所用的切割方法：利用板材切割翻转配套装置切割加工石材，即在平衡机构配置金属或石材、泥土、砂石等物料，达到平衡，移动石材台车套进待加工石材，用旋转夹紧机构将其固定，再把加工固定件紧固，再移动石材台车到切割刀具下方，即可对石材进行切割，切割石材一半后，松开加工固定件，将石材进行翻转，再切割另一半；
（5）石材磨光，磨光分两道工序：①粗磨，在对石材表面进行粗磨时，添加粗磨研磨剂；②精磨，在对石材表面进行精磨时，添加精磨研磨剂；可研磨至不同的工艺要求的精度；可提高研磨效率。
2.根据权利要求1所述的石材加工方法，其特征在于：所述的粗磨研磨剂为棕刚玉、碳化硅、碳化硼、人造金刚石或它们任意重量比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的石材加工方法，其特征在于：所述的精磨研磨剂为氧化铁、氧化铬、氧化铈或它们任意重量比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的石材加工方法，其特征在于：所述的润滑剂原料的重量分数包括：硅酸钠15-25份，氯化钠10-15份，十二烷基苯磺酸钠、5-10份，聚丙烯酰胺5-10份，机油2-8份，烷基羧酸钠盐5-10份。
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