CN1727166A - 用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法及专用水平切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法：在石板材的一面根据所需小块石板材的几何尺寸垂直于石板材平面切割多条沟槽，将切好沟槽的石板材固定在切割机的工作台上，在即将切割的第一条小块石板材表面用吸附装置吸附，圆锯片的两平面与石板材的一侧平面垂直，再依次切割掉所有小块石板材，即得到一块大规格的超薄石板材和多块各有所用的小块超薄石板材；本发明还公开了实施该方法的专用水平切割机。本方法所需设备体积小，省电，切割时其径向跳动及端面跳动均小，省材，产品价格低，能加工出面积大厚度薄的石板材。

Description

用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法及专用水平切割机

技术领域

本发明涉及一种切割超薄石材的方法，具体讲是一种用小(尺寸的人造金刚石)圆锯片切割(加工)大规格超薄石(板)材的方法。本发明还涉及实施该方法的专用水平切割机。

背景技术

自上世纪九十年代以来，超薄(所谓超薄，国际上定义为其厚度小于8毫米)石(包括花岗岩和大理石等)板材以其自然绚丽的天然色彩与花纹，逐步替代人造瓷砖而成为装饰材料的主力军。

国内外切割(加工)超薄石板材，大致采用过如下几种方法：用框架锯、带锯切割，由于加工效率低，加工成本大，加之带锯不能切花岗岩，且框架锯体积太大，所以，以上方法均已逐渐被淘汰；而串珠绳锯则更适应异性石材加工，且同样加工效率低、加工成本高，所以，也未大面积推广使用。

目前，国内外超薄石板材切割方法以用人造金刚石圆(盘)锯片切割为主。用人造金刚石圆锯片切割超薄石板材目前已经有定型设备，有的型号已经批量生产。从已公开的资料来看，其方法主要有以下两种：

1、用荒料即原始料直接加工：将荒料一面整形、抛光后，用一块真空吸附板固定，另一面依靠石材荒料自身的稳定性固定，然后用人造金刚石圆锯片垂直切割成所需厚度的超薄石板材，然后对另一面进行抛光。因为超薄石板材抛光很容易破损，用这种方法要在荒料上抛光一块，切割一块，效率很低。所以，该方法基本上没有进入实际生产领域。

2、对剖：即一块石板材剖切为两块石板材后，其长宽尺寸完全相等。具体操作是，把一块较厚的石板材两面抛光后，用两块夹板或两块真空吸附板固定立起，立起的为较窄的方向，然后用人造金刚石圆锯片垂直将其切割成两块与被加工的较厚的石板材长宽尺寸一致的超薄石板材，如原10mm厚的一块石板材被切割成3mm厚的两块石板材)。

对剖切割又分两种形式：单向对剖和双向对剖。单向对剖切割的石板材其宽度小于圆锯片的半径；双向对剖切割的石板材的宽度，在圆锯片直径不变的情况下，是单向对剖宽度的两倍，即切割的石板材宽度远远大于圆锯片的半径而小于圆锯片的直径。

以上切割方法最大缺点是加工的超薄石板材的宽度受到人造金刚石圆锯片直径的限制。加工超薄石板材的宽度越大，所用的圆锯片的直径越大，随之而来的是机器设备的体积越庞大，所需的电力负荷越大。例如山东某县机械公司生产的能切割800mm宽度超薄石材的机器设备的体积(长×宽×高)达到了6500mm×2800mm×5000mm，总功率接近50千瓦。如此大的设备，其生产、运输、安装、调试、操作、维修等均相当困难，而且要专门的厂房和大功率的电源，同时设备价格也高昂。

再者，人造金刚石圆锯片的直径越大圆锯片越厚，其径向跳动、端面跳动就越大。如下表：

                                                                                                                           单位：mm

直径	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1200	1600
												圆锯片径向跳动	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50	0.55	0.70	1.00
圆锯片端面跳动	0.15	0.20	0.30	0.40	0.5	0.60	07.0	0.80	0.90	1.00	1.20
												圆锯片齿厚	2.5	2.53.5	35	456	567	567	567	567	7	7.5	910

而端面跳动越大，石材的浪费就越大，所用石材如果是名贵石材的话，这种情况则更明显。还有，圆锯片径向跳动和端面跳动越大，对被加工的石材的震动冲击就越大，所以越是加工大规格的超薄石板材，其破损率就越高。而圆锯片直径越大，厚度就越厚，切割石材的缝隙就越大，其阻力越大，所消耗的电能也就越大，石材的浪费也越大。当然，其产品单价也就越高，即用现有的切割方法加工出的超薄石板材，其产品价格居高不下，使许多人难以接受。同时，圆锯片径向跳动和端面跳动越大，切割出的超薄石材厚薄均匀度也不理想，也难以加工出面积很大而厚度较薄的超薄石板材(如据公开资料，辽宁某公司生产的3000mm×1500mm规格的薄石板材其厚度仍然不低于5.5mm)。

另一方面，目前人造金刚石圆锯片的生产由于受金属本身特性的限制，性能很难有大幅度的提升，所以，以上切割方法的缺陷试图依靠圆锯片本身的改善来克服，目前也是不现实的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种所需设备体积小、省电、切割时圆锯片径向跳动和端面跳动小、省材、产品价格低、能加工出面积大(如3000mm×1500mm)厚度薄(如2mm/厚)的石板材的用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种实施以上方法的专用水平切割机。

本发明的技术解决方案是，基于现有的工业科技水平，提供以下用小圆锯片切割大规格超薄石板材的方法，其工艺步骤如下：

(1)根据要获得的两块石板材厚度之和加圆锯片的厚度加圆锯片端面跳动的厚度选择所需双面抛光的石板材的厚度，所述圆锯片指人造金刚石圆锯片；

(2)在石板材的一面根据所需小块石板材的几何尺寸垂直于石板材表平而切割多条包括横向在内的沟槽；

(3)将切好沟槽的石板材固定在切割机的工作台上，将即将切割的第一条小块石板材表面用吸附装置吸附，圆锯片的两平面与石板材的一侧平面垂直；

(4)先切割掉被横沟槽分割的第一条小块石板材，并从吸附装置上卸掉第一条小块石板材；再将第二条小块石板材表面用吸附装置吸附，再切割掉第二条小块石板材；依此类推，直至切割掉所有被沟槽分割的小块石板材，即得到一块大规格的超薄石板材和多块各有所用的小块超薄石板材；

所述切割指水平切割或垂直切割。

本发明的另一技术解决方案是，提供一种实施上述方法(水平切割)的具有以下结构的专用水平切割机，它包括立柱、横梁、动力装置、传动装置、电气控制装置，横梁上有可横向移动的动力箱，垂直设置的旋转轴连接动力箱内的驱动装置，动力箱设有可带动旋转轴上下滑动的装置，人造金刚石圆锯片安装在旋转轴的下端，所述圆锯片下平面无任何突出物；所述横梁下方有纵向导轨，导轨上有可纵向移动的工作平台；工作平台上有吸附装置支架，支架上有能吸附小块石板材的吸附装置。

本发明的切割方法，实际上是一种非对称式的切割方法。最终得到一块与被加工的较厚石板材长宽一致，而厚度更薄的大规格超薄石板材和多块长宽总和小于原石板材长宽、而厚度更薄的多块小块超薄石板材。这样，人规格超薄石板材和小规格超薄石板材各有其用，不会造成浪费。

本发明的用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法，与现有技术的圆锯片切割超薄石材的方法相比，具有以下显著优点和有益效果：

1、由于切割石板材的宽度可以几倍甚至几十倍于圆锯片的直径，圆锯片尺寸减小，端面跳动和径向跳减小，却可以切割出厚度小于3mm甚至为1mm的大规格超薄石板材。

2、由于小尺寸圆锯片厚度比大尺寸圆锯片厚度薄，并且更能保证切割精度，所以锯缝小，能大幅度减少水电的消耗，且圆锯片使用成本减少，切割用的双面抛光的石板材厚度也减小，大幅度节约了原材料。

3、整个设备的几何尺寸大幅度减小，且不需要专门的加工车间，这样，大幅度减少了设备、厂房的投资，也使需要的电力功率大幅度减少。

4、其破损率很低，加工成材率大幅度提高，整个超薄石板材的每平方成品的生产成本下降幅度很大，其价格使普通消费者也能接受，大面积拓展了超薄石板材的运用领域。

专用水平切割机的提供，使超薄石板材切割的平方面积更大，其切割时的平稳度更好，对设备高度的要求更低，其石板材的破损率也更加降低。

附图说明

图1为本发明的方法切割纵、横向沟槽的示意图。

图2本发明的专用水平切割机的结构示意图及切割石板材的工作示意图。

图3为本发明的圆锯片安装结构示意图。

图4为本发明的石板材被切割的示意图。

图5为本发明的方法切割即将完成时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法，其工艺步骤如下：

(1)根据要获得的两块石板材18、17的厚度之和加圆锯片2的厚度加圆锯片2端面跳动的厚度选择所需双面抛光的石板材1的厚度。如：要将一块双面抛光的1600mm×800mm的石板材1切割成一块1600mm×800mm×2mm的和四块1600mm×200mm×4mm的石板材。可以选用φ500mm的圆锯片2，圆锯片2的厚度为4mm，端面跳动0.5mm，故切缝19为4.5mm，而选用的石板材1的厚度应为10.5mm(2+4+4.5mm＝10.5mm)。切割超薄石板材所需的各种长宽及厚度的双面抛光的石板材，现有的石材加工企业都能提供。所述两块石板材18、17指一大块超薄石板材18和另一大块被切成的若干小块超薄石板材17。

(2)在石板材1的一面根据所需小块石板材17的几何尺寸垂直于石板材1的表平面切割多条沟槽3，所述沟槽3可以是横向的，也可以是纵向的，也可以是如图中所示的纵、横交错的(实际操作时也可只切横沟槽，即先一条一条切下，再在其它设备上将其切成短块)。其沟槽3的深度可以大于小块石板材17的厚度而小于小块石板材17的厚度加圆锯片2的厚度加圆锯片2端面跳动的厚度。深度这样设计主要是考虑尽量不在大规格的石板材18上留沟痕，以保证其横剖的切割面整齐。切沟槽3的设备为现有技术，如采用山东百信(石材)机械厂生产的QSy-250C、D系列油浸密封导轨切边机切沟槽3。

(3)将切好沟槽3的石板材1固定在切割机的工作台上如可纵向移动的工作平台12上，将双面抛光的石板材1的有沟槽3的一面朝上平放在工作平台12上，用夹紧石板材1的固紧装置如夹紧块11固紧。在即将切割的第一条小块石板材17表面用吸附装置吸附，圆锯片2的两平面与石板材1的两平面平行即与石板材1的一侧平面8垂直。圆锯片2的下平面16与小块石板材17表面的距离可等于或大于沟槽3的深度，其考虑也与沟槽3深度设计一样以保证大规格石板材18的切割面平整。所述的固定如果被切割的石板材1自重很重且水平切割时，也可看成依靠自重固定，但一般是用夹紧块11等固紧装置固定。

(4)先切割掉被横沟槽3分割的第一条小块石板材17，并从吸附装置上卸掉第一条小块石板材17；再将(顺序)第二条小块石板材17表面用吸附装置吸附，再切割掉第二条小块石板材17；依此类推，直至切割掉所有被沟槽3分割的小块石板材17，即得到一块大规格的超薄石板材18和多块各有所用的小块超薄石板材17。

如图2所示，实施本发明方法的专用水平切割机，它包括立柱4、横梁5、动力装置、传动装置、电气控制装置等(这三者都是现有技术，故图中标出)。横梁5上有可横向移动的动力箱6，垂直设置的旋转轴7连接动力箱6内的驱动装置，动力箱6设有可带动旋转轴7上下滑动的装置如操作手柄(图中未标记)。人造金刚石圆锯片2水平安装在旋转轴7的下端，所述安装如采用沉头螺钉15将圆锯片2固定在旋转轴7下端的安装盘底平面上，旋转轴7安装盘的底端中心的向下凸起嵌入圆锯片2的中心孔内以使两者同心，其下端的安装盘与旋转轴7为一整体。所述圆锯片2下平面16无任何突出物以保证切割顺利进行。所述横梁5下方有导轨座13，导轨座13上有纵向导轨14，纵向导轨14上有可纵向移动的工作平台12；工作平台12上有吸附装置支架10，支架10上有能吸附小块石板材17的吸附装置如组合式吸附盘9。当然也可采用真空负压箱式吸附板，吸附装置为现有技术。当然，安装圆锯片2还可采用法兰盘等其他现有技术的结构。所述切割最好采用图2、图5所示的水平切割。

切割也可采用立式切割，而立式切割的切割设备市面上已有多种，其切割操作与水平切割操作大体一致，只是石板材1的两侧都要用真空吸附板固定。但立式切割没有水平(卧式)切割简便和先进。

Claims (8)

1、一种用小圆锯片切割大规格超薄石材的方法，其工艺步骤如下：

(1)根据要获得的两块石板材(17、18)的厚度之和加圆锯片(2)的厚度加圆锯片端面跳动的厚度选择所需双面抛光的石板材(1)的厚度，所述圆锯片(2)指人造金刚石圆锯片；

其特征在于：

(2)在石板材(1)的一面根据所需小块石板材(17)的几何尺寸垂直于石板材(1)表平面切割包括横向在内的多条沟槽(3)；

(3)将切好沟槽(3)的石板材(1)固定在切割机的工作台上，将即将切割的第一条小块石板材(17)表面用吸附装置吸附，圆锯片(2)的两平面与石板材(1)的一侧平面(8)垂直；

(4)先切割掉被横的沟槽(3)分割的第一条小块石板材(17)，并从吸附装置上卸掉第一条小块石板材(17)；再将第二条小块石板材(17)表面用吸附装置吸附，再切割掉第二条小块石板材(17)；依此类推，直至切割掉所有被沟槽(3)分割的小块石板材(17)，即得到一块大规格的超薄石板材(18)和多块各有所用的小块超薄石板材(17)；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述沟槽(3)还指纵向的沟槽。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述沟槽(3)的深度大于小块石板材(17)的厚度而小于小块石板材(17)的厚度加圆锯片(2)的厚度加圆锯片(2)端面跳动的厚度。

4、根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述圆锯片(2)的远离小块石板材(17)表面的平面(16)与小块石板材(4)表面的距离等于或大于沟槽(3)的深度。

所述切割指水平切割或垂直切割。

5、一种实施权利要求1所述方法的专用水平切割机，它包括立柱(4)、横梁(5)、动力装置、传动装置、电气控制装置，其特征在于：横梁(5)上有可横向移动的动力箱(6)，垂直设置的旋转轴(7)连接动力箱(6)内的驱动装置，动力箱(6)设有可带动旋转轴(7)上下滑动的装置，人造金刚石圆锯片(2)水平安装在旋转轴(7)的下端，所述圆锯片(2)的下平面(16)无任何突出物；所述横梁(5)下方有纵向导轨(14)，导轨(14)上有可纵向移动的工作平台(12)；工作平台(12)上有吸附装置支架(10)，支架(10)上有能吸附小块石板材(17)的吸附装置。

6、根据权利要求5所述的专用水平切割机，其特征在于：所述工作平台(12)上设有锁紧石板材(1)的固紧装置。

7、根据权利要求5所述的专用水平切割机，其特征在于：所述安装指用螺钉(15)将圆锯片(2)固定在旋转轴(7)的下端，旋转轴(7)底端中心的向下凸起嵌入圆锯片(2)的中心孔内。

8、根据权利要求5所述的专用水平切割机，其特征在于：所述吸附装置指组合吸附盘(9)。

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