石材开料加工工艺之刀具详解

 
石材开料工艺中会用到各种各样的刀具，不同的刀具作用、功能完全不同。本文主要针对石材开料加工工艺中使用的刀具进行解析。
 
1、排锯锯条分类
按锯条的厚度划分：有薄锯条与厚锯条之分。薄锯条机体厚度≤2.0mm，厚锯条机体厚度＞2.0mm。
 
按切割材料的软硬程度划分：有软性大理石锯条（木化石、白沙米黄、化石米黄）、中硬性大理石锯条（旧米黄、金丝米黄、西班牙米黄等）、硬性大理石锯条（大花绿、浅啡网、意大利木纹等）、人造岗石锯条、砂岩锯条。
 
为特殊材料而制作的专用锯条：如啡网纹材料专用锯条，为热带雨林等材料而制作的锯条，砂岩材料而制作的锯条。
 
2、锯条的型号
不同的排锯所使用锯条的型号不一样。
 
3、锯夹
锯夹为夹住锯条的装置，没有锯夹的作用，锯条是不可能被牢固地安装在锯框中的。锯夹有前锯夹、后锯夹。前锯夹安装在排锯的前面，装有液压表的那端。后锯夹装在排锯的后面。前锯夹上面有一个锯条张紧拉杆和一个定位六角螺丝。张紧拉杆作用将锯条张紧，定位六角螺丝的作用则用于调节锯条在锯夹中的上下位置。
 
排锯锯夹类型：焊接式锯夹、一体式锯夹、机械式锯夹。
 
焊接式锯夹：电焊焊接的锯夹，装在液压张紧器上拉紧锯条用。焊接式锯夹的规格为标准长度前锯夹1148mm，后锯夹960mm，也可根据客户需求定。
 
一体式锯夹：整条材料加工成的（用线切割加工的），装在液压张紧器上拉紧锯条用。一体式锯夹的规格为标准长度：前锯夹1148mm，后锯夹960mm，也可根据客户需求定。
 
机械式锯夹：不用液压张紧器，由螺杆旋转拉紧。
 
各种锯夹的特点：
19mm锯夹：可以锯厚度在16mm～20mm之间的板材，简称19mm锯夹。
 
17mm锯夹：可以锯厚度在14mm～16mm之间的板材。
 
15mm锯夹：可以锯厚度在12mm～14mm之间的板材。如果锯条后面的厚度跟普通锯条一样的话就可以锯14mm以上的板材。焊接式最薄只能做到15mm，所切的板最薄为12mm。   
14mm锯夹：最薄可以锯10mm的板材，但必须要用配套的液压张紧器，因为薄板的张紧器间距不够。焊接式锯夹最薄只能锯解到14mm，所切的板最薄为10mm。
 
机械式锯夹分两种：双螺杆锁紧式、单螺杆锁紧式。
 
双螺杆锁紧式：锯夹后面有两个锁紧螺杆，长度可以根据客户的长度而定。
 
单螺杆锁紧式：锯夹后面有一个锁紧螺杆，长度可以根据客户的长度而定。
 
4、特殊材料的锯条
 
啡网排锯刀头
专用于切割啡网大理石，因为啡网纹材料的软硬程度相差较大，加之有孔洞，易掉渣，如用普通的锯条刀头特别容易打掉，因此要用啡网纹专用锯条。这种锯条具有很好的锋利度、很高的焊接强度；梯形刀头设计有利于减缓冲击，避免刀头脱落。
 
砂岩排锯刀头
用于切割砂岩（如澳洲砂岩、云南砂岩等），由于砂岩含石英颗粒，特别磨损刀头，增加了切割成本，因此要用特别耐磨的刀头来制作锯条。要求刀头具有很好的耐磨性，同时也要求一定的锋利度。
 
花岗石排锯锯条
花岗石的大板锯解通常都是用砂锯，但由于砂锯锯切花岗石的效率较低，随着锯条刀头质量的提高，锋利度的提升，现在也有用排锯来锯切花岗石。如用于锯切花岗石中的黑金沙、皇宝啡等。花岗石排锯锯条具有较好的锋利度和使用寿命，性价比远高于普通砂锯。
 
5、锯条金刚石刀头质量的判定
 
硬度
硬度是反映刀头质量的综合因素指标之一。硬度值应在一定的范围内，低于或高于这个范围，都说明刀头的质量不好。按理论来说刀头的硬度必须大于石材的硬度，否则的话刀头很快就被石材磨损掉，或锯条根本无法锯解石材。
 
刀头的尺寸
刀头尺寸是锯条的经济性指标的一个重要参数指标，既关系到锯条生产厂家的经济效益，同样也与石材加工企业的经济效益有关。因此，确定合理、经济的刀头尺寸对于双方企业降低生产成本有着重要的经济意义。
 
刀头长度20mm，刀头宽度2.5/3.0、3.5/4.0或4.5/5.0 mm，刀头高度8/10/11mm。刀头可呈梯形或盒型。两侧可布有剁底水槽。既利于冷却、容屑和排屑，又能较好地克服普通梯形刀头存在的因线接触而伤害石材板面等缺点。
 
重量
刀头的厚度不一样，重量也不一样。同样大小的刀头的不同重量可以反映出其含金刚石的成分多少。金刚石成分含量高，表明其锋利度高，反之锋利度则低。
 
密度  
刀头的重量/刀头的实际体积。最低密度＝刀头加料的总重量/刀头的标准体积*95%。
 
刀头锋利度的判定
用手摸刀头，如果刀头的表面没有粗糙感，就表明刀头锋利度差，反之表明锋利度好。
 
6、排锯锯条使用时注意事项
 
注意锯切时水量大小
锯切过程中要注意观察水量的大小，及时调节和补充水量，防止锯条因缺水而烧坏刀头的情况发生。
 
经常检查刀头的牢固性及磨损情况
每切一定数量的荒料后，要检查刀头的牢固性及磨损情况。对松动的刀头或已掉的刀头进行焊接；对磨损情况严重的锯条用磨刀石磨刀，提高锯片的锋利度。
 
经常检查刀头的锋利度
锯条使用中要经常检查刀头的锋利度，及时地用磨刀石对已钝的锯片磨刀，来提高锯片的锋利度。
 
选择合理的锯切参数
在锯切石材时要依据石材的软硬度不同，选择合理的锯切参数，以使锯片在锯切中不因过大的摩擦力而受到损伤。
 
锯片的开刃
新锯条使用前必须开刃，使金刚石颗粒暴露出来，提高刀刃的锋利度。
 
砂锯锯条
 
1、砂锯锯条分类
锯条是砂锯锯解中非常重要的切削工具，它有以下几种类型：
 
无齿锯条
又称钢带。这种锯条一般与单摆式框架锯配套使用。由于锯解过程中砂浆很难渗入到锯缝的底部，锯条切削力差，锯条消耗、磨损严重，生产效率低，产品质量差，操作工劳动强度大，生产成本高而逐渐被淘汰。
 
穿孔锯条
与平移式框架锯配套使用，其表面上交错地轧有一系列直径为36的孔，这些孔的作用是使砂浆通过这些孔渗入到锯缝的底部，从而提高了锯条的切削力，提高了生产效率。这种锯条的宽度为180mm，厚度为6 mm，孔距一般在500～600 mm之间。
 
开槽锯条
最适合复摆式砂锯的锯条。在锯条的表面开有一系列宽14mm，深0.2mm的槽。通过这些槽，砂浆可以很容易地渗入到锯缝的底部，从而大大提高锯条的切削力，提高生产效率，减少锯条的磨损，提高锯条的使用寿命，降低了生产成本。这种锯条长度为了3300～4500 mm，宽度为90～120 mm。从经济性的角度考虑，以100 mm宽的为佳。
 
开槽锯条的深度不能太深，太深了对锯的强度有很大影响，易导致锯条断裂；但也不能太浅，否则砂浆不容易渗入到锯缝的底部，起不到提高锯条切削力的作用。
 
凸缘锯条
由意大利的MARMILAME公司生产的一种新型锯条。这种锯条与开槽式锯条完全不同，它的表面隔一定距离被制造成凸起的形状，类似于开槽锯条用于流淌砂浆，使砂浆可以很容易地就渗入到锯缝的底部，从而提高锯条的锯削力，减少锯条的磨损，提高生产效率。
 
这种锯条在性能上明显优于前三种锯条，主要表现在：
 
锯条的强度、刚度大大增加。由于锯条制造成凸起的形状，相当于锯条增加了加强筋，从而大大提高了锯条的强度、刚度，使锯条断裂的机率大大减少。
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砂浆的渗入量大大增加。凸缘改善了砂浆的流速，使砂浆的流速加大了，从而使更多的砂浆能及时补充到锯缝的底部，锯条的切削力大大地提高了，锯解的效率也会提高的。
 
2、几种锯条的机械性能对比
 
普通平板式锯条
技术参数如下：
锯条规格：（长*宽*厚）：（2700～4000）*（110～140）*（3～4.5）mm。
锯条材质：45#、40Mn、60#、60 Mn～65Mn。
锯条的力学性能：抗拉强度σb≥630MPa；洛氏硬度≥HRB91。
 
开槽锯条
技术参数如下：
锯条规格：（长*宽*厚）：（2700～4000）*（110～140）*（3～6）mm。
锯条材质：45#、40Mn、60#、60 Mn～65Mn。
锯条的力学性能：抗拉强度σb≥630MPa；洛氏硬度≥HRB91。
 
穿孔锯条
技术参数如下：
锯条规格：（长*宽*厚）：（3400～4400）*180*6mm。
锯条材质：60 Mn～65Mn。
锯条的力学性能：抗拉强度σb≥833MPa；布氏硬度≥HB230。
 
3、砂浆
砂锯锯条必须与砂浆配合，才可以产生锋利的锯削力，使坚硬的花岗石材料被锯切成一片片大板。
 
加砂方式
砂锯加砂方式有两种：人工加砂、泥浆泵自动加砂。
 
人工加砂完全是依赖于人工加石灰、钢砂，工作劳动强度大，工作环境差，且加砂的准确量差，随意性大。
 
自动加砂依赖于设备完成。操作工劳动强度低，工作环境良好，且加砂的准确量高，随意性小。目前，大多数砂锯主要是以自动加砂为主。
 
砂浆配制材料
多棱钢砂、铁砂、石榴砂、石英砂、河砂。钢砂的常用粒度为16目、20目、24目。钢砂由优质钢料加硅锰等合金材料组合成的。技术参数如下：
 
化学成分（%）：C（0.85～1.20）；Si（0.4～1.5）；Mn(0.6～1.2)；S，P≤0.05。
D硬度：HRC60±2
 
金相组织：回火马氏体上均匀分布的弥散的碳化物。
 
砂浆配制方法
磨料浆成分重量比:50%水；15～30%钢砂；20～35%石灰；初始浆料可按1500kg水、800kg钢砂、500kg石灰、300kg粘土配制。
 
砂浆密度：1500～2500kg/m³。
 
新浆配制方法
一台新的砂锯投入使用，必须配制砂浆。砂浆的配制可选用循环水处理压出的泥浆、龙海多棱钢砂、石灰配制。如无泥浆也可选用黏性好的黄泥、龙海多棱钢砂、石灰配制。
 
砂浆由钢砂、石灰、石屑和清水混合而成。石灰防止锯条和钢砂生锈，清水冷却锯条，同时又是石灰和钢砂的媒液。钢砂和锯条一起,构成锯切过程的主体材料。
 
钢砂含量即砂浆中钢砂所占的比重，是锯解的重要参数之一，决定着锯切花岗石的生产效率、产品质量、生产的综合成本。
 
4、砂锯锯夹
主要功能是夹住锯条的装置，没有它，锯条不可能被牢固地安装在锯框中。砂锯锯夹总共有四条：分为A1、A2、B1、B2，成对组成。A1和A2一对，B1和B2一对。A1的长度：1078mm，A2的长度：1340mm， B1的长度：1240mm，B2的长度：1125mm。也可根据客户的需求来定做。
 
5、砂锯锯条使用注意事项
 
合理的砂浆浓度
锯解荒料的过程，要经常检查砂浆的浓度。过低、过高的砂浆浓度对锯切过程都不利。
 
砂锯在锯解过程中，操作员要对所操作的机台砂浆浓度进行认真细致的检测。开机0.5小时时就要对砂浆的浓度进行检测；以后每2小时就要测量一次。检测项目有砂浆的比重、砂浆的浓度、砂量、锯条的张紧力。一般砂浆的浓度为1700g～1900g/L；中间锯解的速度为20～40mm/h；总含砂量为180 g～300 g/L。
 
砂浆浓度控制与检验的方法如下：
砂锯刚开机时，由于锯条刚切入荒料，尚未完全没入荒料中，为防止偏锯，防止可能出现厚薄板，弧形板，砂浆的浓度要高，增大锯条的切削力，减少锯条运行的阻力。为达到此目的，在砂浆的比例中，钢砂的比例要高于正常锯解时的比例。砂浆浓度可以自制简易浓度测量仪进行检测。用测量仪来检测，砂浆浓度在11～12时最适合。
 
当锯条完全没入荒料中时，砂浆浓度要较开机时有所降低。以砂浆浓度9～10为宜。此时，可以通过增加石灰量、水量来降低砂浆的浓度。
 
当锯条锯到距荒料底100mm左右时，要停止加砂，降低砂浆的浓度。
 
锯条的勤检查
锯解过程中要勤检查锯条的张紧情况，及时发现松动的锯条，防止锯条的松动可能引起的其他事故。
 
合理的锯解工艺参数
依据锯条锯解的石材硬度来选择合理的进给参数。
 
圆盘锯锯片
 
1、锯片的选择
锯片选择的原则由所锯切的材料的深度、硬度、石材的种类、石材的出材率而决定。锯切石材的深度决定选用锯片的直径，锯切深度深，选用锯片的直径大。
 
石材的硬度是选取锯片的一个非常重要因素。砂岩、大理石、花岗石在选用锯片上有很大的差别。砂岩非常软，材质较疏松，锯片在锯切时易磨损，因此锯切砂岩的锯片应该选用耐磨型锯片；大理石、花岗石也因材料硬度的不同要因材选取锯片。锯切大理石应选用中等强度，金刚石密度较花岗石密度低些，以及较耐磨的锯片；锯切花岗石的锯片应选用机体强度高，金刚石密度高，快速性结合剂的锯片。
 
锯片的直径常用的有￠1200、￠1400、￠1600、￠1800、￠2000、￠2200、￠3000等。
 
2、锯片的开刃
新锯片由于刀刃上的金刚石尚未完全裸露，锯片的切削力并不能完全发挥出来，因此新锯片在使用前必须用耐火砖、水泥块、砂岩、砂砖或青砖开刃，使金刚石曝露出来。开刃既可以提高刀头的切削力，又可以提高锯片的使用寿命。
 
锯片开刃以手摸刀刃表面明显能感觉到有粗糙感为宜，也可以凭肉眼看刀刃表面金刚石明显外露出来。
 
3、锯片锋利度的判断
听：倾听锯片在锯切石材发出的声音。锯片在使用过程中一旦出现刺耳尖锐的声音时，可能是锯片锋利度降低了，刀片钝了，此时要检查锯片是不是磨损严重或刀刃上的金刚石磨损或不锋利了，出现这种情况时，可以用耐火砖、水泥块、砂岩、砂砖或青砖对锯片进行磨刀。
 
摸：通过触摸锯片刀刃的粗糙度来判断锯片的锋利度。如果刀刃感觉非常粗糙，锯片锋利度好，反之，则锯片锋利度差。
 
观：观察锯片刀刃表面金刚砂裸露的情况。表面外露的金刚砂多，则锯片锋利好，反之则锯片锋利度差。
 
切：通过锯切表面的光滑情况判断锯片的锋利度情况。如果板锯切面非常光滑，说明锯片的锋利度好，反之，则锯片锋利度差。
 
4、圆盘锯使用注意事项
 
注意锯切时水量大小
锯切的过程中要观察水量的大小，及时调节和补充水量，防止锯片因缺水而烧坏刀头的情况发生。
 
经常检查刀头的牢固性及磨损情况
每切一定数量的荒料后，检查刀头牢固性及磨损情况。对松动的刀头或已掉的刀头进行焊接。
 
经常检查刀头的锋利度
锯片使用过程中要经常检查刀头的锋利度，及时用磨刀石对已钝的锯片磨刀，来提高锯片的锋利度。
 
选择合理的锯切参数
在锯切石材时要依据石材的软硬度不同，选择合理的锯切参数，以使锯片在锯切中不因过大的摩擦力而受到损伤。
 
金刚石串珠绳
金刚石串珠绳是将金刚石串珠固定在包裹着塑料钢丝绳上的切割石材的刀具。
 
1、金刚石串珠绳的分类
金刚石串珠绳依所加工的材料划分为大理石串珠绳、花岗石串珠绳；依所使用的钢丝绳类型不同划分为弹簧型、钢丝绳型的串珠绳；依使用用途划分为开料串珠绳、异型加工串珠绳、矿山开采串珠绳、曲线切割机串珠绳；依串珠绳直径划分为φ4、φ8、φ10、φ12串珠绳；依金刚石串珠绳制造工艺不同划分为烧结串珠绳、电镀串珠绳。
 
2、金刚石串珠绳的构成
金刚石串珠绳为一种柔性的刀具，由金刚石串珠、高强度钢丝与耐磨度高的塑料圈（隔离套）组成。
 
3、金刚石串珠绳的选择
金刚石串珠绳有锯解花岗石串珠绳、锯解大理石的串珠绳，装绳前必须区分清楚，否则不仅会影响锯解的生产效率，还会缩短金刚石串珠绳的使用寿命。区分金刚石串珠绳与大理石串珠绳的方法主要是数每米金刚石串珠的颗数，大理石金刚石串珠绳的颗粒数23颗左右；花岗石金刚石串珠绳比大理石串珠绳多5颗左右。
 
4、金刚石串珠绳的开刃
金刚石串珠绳如金刚石圆锯片一样，为提高金刚石串珠绳的锋利度，使用之中当金刚石串珠绳表面的金刚砂没有时，或表面的金刚砂摸上去很光滑时，也要用耐火砖、砂砖进行磨刀，使金刚石串珠绳上的金刚石颗粒裸露出来。
 
5、金刚石串珠绳的使用注意事项
金刚石绳主要为水冷却、润滑。水可以从设备的侧面加入，也可以从金刚石串珠绳的上面加入。为使金刚石串珠绳能得到充分的水，可以使用联合冷却，即从设备侧面、金刚石串珠绳上面联合加水的方式冷却。如果荒料太大，太高，水量依旧不足的话，还可以在荒料顶面另加水管的方式冷却。
 
适材适用
所谓的“适材适用”就是针对加工的材料而选择对应的金刚石串珠绳。用于加工大理石的串金刚石珠绳绝对不要用于加工花岗石，否则对金刚石串珠磨损厉害而大大降低了金刚石串珠绳的使用寿命；而用于切割花岗石的金刚串珠绳就不要用于切割大理石，它同样对金刚石串珠绳的使用寿命及产品加工质量会有不利影响。
 
适量的水
水既不能过大，也不能过小。世界著名的意大利金刚石串珠绳制造企业Co.fi.plast的一位专家曾经在培训金刚石串珠绳锯使用知识的时候说：“适量的水以金刚石串珠绳运行时水随金刚石串珠绳出来200mm为宜”。
 
不要随意剪断金刚石串珠绳
早期意大利进入中国的金刚石串珠绳是一个完整，连接在一起的产品。金刚石串珠绳安装时要将设备的导向动力装置拆下来才可以装上去。金刚石串珠绳的生产厂家对用户会提醒不要剪断绳安装，否则剪断一次，金刚石串珠绳的使用寿命可能将降低5%～10%，并且金刚石串珠绳经常从接头处断开，金刚石串珠绳的使用寿命大打折扣。
 
合理的进给参数
金刚石串珠绳在使用时选用合理的进给参数非常重要。在金刚石串珠绳使用的过程中，过大的进给参数会加重金刚石串珠绳的磨擦阻力，使金刚石串珠绳处于严重的张紧状态，甚至高强度状态，长此下去，不利于金刚石串珠绳的使用，易导致金刚石串珠绳断裂，而金刚石串珠绳一旦断裂，使用寿命将大打降低。
 
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