用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法及專用水平切割機的製作方法

2023-07-13 17:08:31 1

專利名稱：用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法及專用水平切割機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種切割超薄石材的方法，具體講是一種用小(尺寸的人造金剛石)圓鋸片切割(加工)大規格超薄石(板)材的方法。本發明還涉及實施該方法的專用水平切割機。
背景技術：
自上世紀九十年代以來，超薄(所謂超薄，國際上定義為其厚度小於8毫米)石(包括花崗巖和大理石等)板材以其自然絢麗的天然色彩與花紋，逐步替代人造瓷磚而成為裝飾材料的主力軍。
國內外切割(加工)超薄石板材，大致採用過如下幾種方法用框架鋸、帶鋸切割，由於加工效率低，加工成本大，加之帶鋸不能切花崗巖，且框架鋸體積太大，所以，以上方法均已逐漸被淘汰；而串珠繩鋸則更適應異性石材加工，且同樣加工效率低、加工成本高，所以，也未大面積推廣使用。
目前，國內外超薄石板材切割方法以用人造金剛石圓(盤)鋸片切割為主。用人造金剛石圓鋸片切割超薄石板材目前已經有定型設備，有的型號已經批量生產。從已公開的資料來看，其方法主要有以下兩種1、用荒料即原始料直接加工將荒料一面整形、拋光後，用一塊真空吸附板固定，另一面依靠石材荒料自身的穩定性固定，然後用人造金剛石圓鋸片垂直切割成所需厚度的超薄石板材，然後對另一面進行拋光。因為超薄石板材拋光很容易破損，用這種方法要在荒料上拋光一塊，切割一塊，效率很低。所以，該方法基本上沒有進入實際生產領域。
2、對剖即一塊石板材剖切為兩塊石板材後，其長寬尺寸完全相等。具體操作是，把一塊較厚的石板材兩面拋光後，用兩塊夾板或兩塊真空吸附板固定立起，立起的為較窄的方向，然後用人造金剛石圓鋸片垂直將其切割成兩塊與被加工的較厚的石板材長寬尺寸一致的超薄石板材，如原10mm厚的一塊石板材被切割成3mm厚的兩塊石板材)。
對剖切割又分兩種形式單向對剖和雙向對剖。單向對剖切割的石板材其寬度小於圓鋸片的半徑；雙向對剖切割的石板材的寬度，在圓鋸片直徑不變的情況下，是單向對剖寬度的兩倍，即切割的石板材寬度遠遠大於圓鋸片的半徑而小於圓鋸片的直徑。
以上切割方法最大缺點是加工的超薄石板材的寬度受到人造金剛石圓鋸片直徑的限制。加工超薄石板材的寬度越大，所用的圓鋸片的直徑越大，隨之而來的是機器設備的體積越龐大，所需的電力負荷越大。例如山東某縣機械公司生產的能切割800mm寬度超薄石材的機器設備的體積(長×寬×高)達到了6500mm×2800mm×5000mm，總功率接近50千瓦。如此大的設備，其生產、運輸、安裝、調試、操作、維修等均相當困難，而且要專門的廠房和大功率的電源，同時設備價格也高昂。
再者，人造金剛石圓鋸片的直徑越大圓鋸片越厚，其徑向跳動、端面跳動就越大。如下表單位mm

而端面跳動越大，石材的浪費就越大，所用石材如果是名貴石材的話，這種情況則更明顯。還有，圓鋸片徑向跳動和端面跳動越大，對被加工的石材的震動衝擊就越大，所以越是加工大規格的超薄石板材，其破損率就越高。而圓鋸片直徑越大，厚度就越厚，切割石材的縫隙就越大，其阻力越大，所消耗的電能也就越大，石材的浪費也越大。當然，其產品單價也就越高，即用現有的切割方法加工出的超薄石板材，其產品價格居高不下，使許多人難以接受。同時，圓鋸片徑向跳動和端面跳動越大，切割出的超薄石材厚薄均勻度也不理想，也難以加工出面積很大而厚度較薄的超薄石板材(如據公開資料，遼寧某公司生產的3000mm×1500mm規格的薄石板材其厚度仍然不低於5.5mm)。
另一方面，目前人造金剛石圓鋸片的生產由於受金屬本身特性的限制，性能很難有大幅度的提升，所以，以上切割方法的缺陷試圖依靠圓鋸片本身的改善來克服，目前也是不現實的。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺陷，提供一種所需設備體積小、省電、切割時圓鋸片徑向跳動和端面跳動小、省材、產品價格低、能加工出面積大(如3000mm×1500mm)厚度薄(如2mm/厚)的石板材的用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法。
本發明要解決的另一技術問題是，提供一種實施以上方法的專用水平切割機。
本發明的技術解決方案是，基於現有的工業科技水平，提供以下用小圓鋸片切割大規格超薄石板材的方法，其工藝步驟如下(1)根據要獲得的兩塊石板材厚度之和加圓鋸片的厚度加圓鋸片端面跳動的厚度選擇所需雙面拋光的石板材的厚度，所述圓鋸片指人造金剛石圓鋸片；(2)在石板材的一面根據所需小塊石板材的幾何尺寸垂直於石板材表平而切割多條包括橫向在內的溝槽；(3)將切好溝槽的石板材固定在切割機的工作檯上，將即將切割的第一條小塊石板材表面用吸附裝置吸附，圓鋸片的兩平面與石板材的一側平面垂直；(4)先切割掉被橫溝槽分割的第一條小塊石板材，並從吸附裝置上卸掉第一條小塊石板材；再將第二條小塊石板材表面用吸附裝置吸附，再切割掉第二條小塊石板材；依此類推，直至切割掉所有被溝槽分割的小塊石板材，即得到一塊大規格的超薄石板材和多塊各有所用的小塊超薄石板材；所述切割指水平切割或垂直切割。
本發明的另一技術解決方案是，提供一種實施上述方法(水平切割)的具有以下結構的專用水平切割機，它包括立柱、橫梁、動力裝置、傳動裝置、電氣控制裝置，橫梁上有可橫向移動的動力箱，垂直設置的旋轉軸連接動力箱內的驅動裝置，動力箱設有可帶動旋轉軸上下滑動的裝置，人造金剛石圓鋸片安裝在旋轉軸的下端，所述圓鋸片下平面無任何突出物；所述橫梁下方有縱嚮導軌，導軌上有可縱向移動的工作平臺；工作平臺上有吸附裝置支架，支架上有能吸附小塊石板材的吸附裝置。
本發明的切割方法，實際上是一種非對稱式的切割方法。最終得到一塊與被加工的較厚石板材長寬一致，而厚度更薄的大規格超薄石板材和多塊長寬總和小於原石板材長寬、而厚度更薄的多塊小塊超薄石板材。這樣，人規格超薄石板材和小規格超薄石板材各有其用，不會造成浪費。
本發明的用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法，與現有技術的圓鋸片切割超薄石材的方法相比，具有以下顯著優點和有益效果1、由於切割石板材的寬度可以幾倍甚至幾十倍於圓鋸片的直徑，圓鋸片尺寸減小，端面跳動和徑向跳減小，卻可以切割出厚度小於3mm甚至為1mm的大規格超薄石板材。
2、由於小尺寸圓鋸片厚度比大尺寸圓鋸片厚度薄，並且更能保證切割精度，所以鋸縫小，能大幅度減少水電的消耗，且圓鋸片使用成本減少，切割用的雙面拋光的石板材厚度也減小，大幅度節約了原材料。
3、整個設備的幾何尺寸大幅度減小，且不需要專門的加工車間，這樣，大幅度減少了設備、廠房的投資，也使需要的電力功率大幅度減少。
4、其破損率很低，加工成材率大幅度提高，整個超薄石板材的每平方成品的生產成本下降幅度很大，其價格使普通消費者也能接受，大面積拓展了超薄石板材的運用領域。
專用水平切割機的提供，使超薄石板材切割的平方面積更大，其切割時的平穩度更好，對設備高度的要求更低，其石板材的破損率也更加降低。


圖1為本發明的方法切割縱、橫向溝槽的示意圖。
圖2本發明的專用水平切割機的結構示意圖及切割石板材的工作示意圖。
圖3為本發明的圓鋸片安裝結構示意圖。
圖4為本發明的石板材被切割的示意圖。
圖5為本發明的方法切割即將完成時的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發明用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法，其工藝步驟如下(1)根據要獲得的兩塊石板材18、17的厚度之和加圓鋸片2的厚度加圓鋸片2端面跳動的厚度選擇所需雙面拋光的石板材1的厚度。如要將一塊雙面拋光的1600mm×800mm的石板材1切割成一塊1600mm×800mm×2mm的和四塊1600mm×200mm×4mm的石板材。可以選用φ500mm的圓鋸片2，圓鋸片2的厚度為4mm，端面跳動0.5mm，故切縫19為4.5mm，而選用的石板材1的厚度應為10.5mm(2+4+4.5mm＝10.5mm)。切割超薄石板材所需的各種長寬及厚度的雙面拋光的石板材，現有的石材加工企業都能提供。所述兩塊石板材18、17指一大塊超薄石板材18和另一大塊被切成的若干小塊超薄石板材17。
(2)在石板材1的一面根據所需小塊石板材17的幾何尺寸垂直於石板材1的表平面切割多條溝槽3，所述溝槽3可以是橫向的，也可以是縱向的，也可以是如圖中所示的縱、橫交錯的(實際操作時也可只切橫溝槽，即先一條一條切下，再在其它設備上將其切成短塊)。其溝槽3的深度可以大於小塊石板材17的厚度而小於小塊石板材17的厚度加圓鋸片2的厚度加圓鋸片2端面跳動的厚度。深度這樣設計主要是考慮儘量不在大規格的石板材18上留溝痕，以保證其橫剖的切割面整齊。切溝槽3的設備為現有技術，如採用山東百信(石材)機械廠生產的QSy-250C、D系列油浸密封導軌切邊機切溝槽3。
(3)將切好溝槽3的石板材1固定在切割機的工作檯上如可縱向移動的工作平臺12上，將雙面拋光的石板材1的有溝槽3的一面朝上平放在工作平臺12上，用夾緊石板材1的固緊裝置如夾緊塊11固緊。在即將切割的第一條小塊石板材17表面用吸附裝置吸附，圓鋸片2的兩平面與石板材1的兩平面平行即與石板材1的一側平面8垂直。圓鋸片2的下平面16與小塊石板材17表面的距離可等於或大於溝槽3的深度，其考慮也與溝槽3深度設計一樣以保證大規格石板材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時，也可看成依靠自重固定，但一般是用夾緊塊11等固緊裝置固定。
(4)先切割掉被橫溝槽3分割的第一條小塊石板材17，並從吸附裝置上卸掉第一條小塊石板材17；再將(順序)第二條小塊石板材17表面用吸附裝置吸附，再切割掉第二條小塊石板材17；依此類推，直至切割掉所有被溝槽3分割的小塊石板材17，即得到一塊大規格的超薄石板材18和多塊各有所用的小塊超薄石板材17。
如圖2所示，實施本發明方法的專用水平切割機，它包括立柱4、橫梁5、動力裝置、傳動裝置、電氣控制裝置等(這三者都是現有技術，故圖中標出)。橫梁5上有可橫向移動的動力箱6，垂直設置的旋轉軸7連接動力箱6內的驅動裝置，動力箱6設有可帶動旋轉軸7上下滑動的裝置如操作手柄(圖中未標記)。人造金剛石圓鋸片2水平安裝在旋轉軸7的下端，所述安裝如採用沉頭螺釘15將圓鋸片2固定在旋轉軸7下端的安裝盤底平面上，旋轉軸7安裝盤的底端中心的向下凸起嵌入圓鋸片2的中心孔內以使兩者同心，其下端的安裝盤與旋轉軸7為一整體。所述圓鋸片2下平面16無任何突出物以保證切割順利進行。所述橫梁5下方有導軌座13，導軌座13上有縱嚮導軌14，縱嚮導軌14上有可縱向移動的工作平臺12；工作平臺12上有吸附裝置支架10，支架10上有能吸附小塊石板材17的吸附裝置如組合式吸附盤9。當然也可採用真空負壓箱式吸附板，吸附裝置為現有技術。當然，安裝圓鋸片2還可採用法蘭盤等其他現有技術的結構。所述切割最好採用圖2、圖5所示的水平切割。
切割也可採用立式切割，而立式切割的切割設備市面上已有多種，其切割操作與水平切割操作大體一致，只是石板材1的兩側都要用真空吸附板固定。但立式切割沒有水平(臥式)切割簡便和先進。
權利要求
1.一種用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法，其工藝步驟如下(1)根據要獲得的兩塊石板材(17、18)的厚度之和加圓鋸片(2)的厚度加圓鋸片端面跳動的厚度選擇所需雙面拋光的石板材(1)的厚度，所述圓鋸片(2)指人造金剛石圓鋸片；其特徵在於(2)在石板材(1)的一面根據所需小塊石板材(17)的幾何尺寸垂直於石板材(1)表平面切割包括橫向在內的多條溝槽(3)；(3)將切好溝槽(3)的石板材(1)固定在切割機的工作檯上，將即將切割的第一條小塊石板材(17)表面用吸附裝置吸附，圓鋸片(2)的兩平面與石板材(1)的一側平面(8)垂直；(4)先切割掉被橫的溝槽(3)分割的第一條小塊石板材(17)，並從吸附裝置上卸掉第一條小塊石板材(17)；再將第二條小塊石板材(17)表面用吸附裝置吸附，再切割掉第二條小塊石板材(17)；依此類推，直至切割掉所有被溝槽(3)分割的小塊石板材(17)，即得到一塊大規格的超薄石板材(18)和多塊各有所用的小塊超薄石板材(17)；
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述溝槽(3)還指縱向的溝槽。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述溝槽(3)的深度大於小塊石板材(17)的厚度而小於小塊石板材(17)的厚度加圓鋸片(2)的厚度加圓鋸片(2)端面跳動的厚度。
4.根據權利要求1或3所述的方法，其特徵在於所述圓鋸片(2)的遠離小塊石板材(17)表面的平面(16)與小塊石板材(4)表面的距離等於或大於溝槽(3)的深度。所述切割指水平切割或垂直切割。
5.一種實施權利要求1所述方法的專用水平切割機，它包括立柱(4)、橫梁(5)、動力裝置、傳動裝置、電氣控制裝置，其特徵在於橫梁(5)上有可橫向移動的動力箱(6)，垂直設置的旋轉軸(7)連接動力箱(6)內的驅動裝置，動力箱(6)設有可帶動旋轉軸(7)上下滑動的裝置，人造金剛石圓鋸片(2)水平安裝在旋轉軸(7)的下端，所述圓鋸片(2)的下平面(16)無任何突出物；所述橫梁(5)下方有縱嚮導軌(14)，導軌(14)上有可縱向移動的工作平臺(12)；工作平臺(12)上有吸附裝置支架(10)，支架(10)上有能吸附小塊石板材(17)的吸附裝置。
6.根據權利要求5所述的專用水平切割機，其特徵在於所述工作平臺(12)上設有鎖緊石板材(1)的固緊裝置。
7.根據權利要求5所述的專用水平切割機，其特徵在於所述安裝指用螺釘(15)將圓鋸片(2)固定在旋轉軸(7)的下端，旋轉軸(7)底端中心的向下凸起嵌入圓鋸片(2)的中心孔內。
8.根據權利要求5所述的專用水平切割機，其特徵在於所述吸附裝置指組合吸附盤(9)。
全文摘要
本發明公開了一種用小圓鋸片切割大規格超薄石材的方法在石板材的一面根據所需小塊石板材的幾何尺寸垂直於石板材平面切割多條溝槽，將切好溝槽的石板材固定在切割機的工作檯上，在即將切割的第一條小塊石板材表面用吸附裝置吸附，圓鋸片的兩平面與石板材的一側平面垂直，再依次切割掉所有小塊石板材，即得到一塊大規格的超薄石板材和多塊各有所用的小塊超薄石板材；本發明還公開了實施該方法的專用水平切割機。本方法所需設備體積小，省電，切割時其徑向跳動及端面跳動均小，省材，產品價格低，能加工出面積大厚度薄的石板材。
文檔編號B28D1/02GK1727166SQ20051003192
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月24日 優先權日2005年7月24日
發明者翦凝剛 申請人:翦凝剛