浅论石材异型制品加工设备及其发展趋势_精品.doc

浅论石材异型制品加工设备及其发展趋势 摘要：在市场经济条件下，人们对各种复杂曲面的石材制品的需求越来越多，石材制品的发展推动了现有设备的改进与新设备的产生。因此开发新型、高效的石材加工设备，是目前石材行业一项的长期努力目标。本文对石材异型制品和加工设备的类型作了简要阐述，详细介绍了几种有代表性的石材异型制品加工设备及其主要组成部件、工作原理和运动形式，其中对数控加工设备和仿形设备等作了重点分析，最后探讨了国内外石材异型装备的发展特点、现状及趋势。 关键词：石材异型，加工，装备，数控，发展 近年来，随着建筑装饰业和石材加工业的发展，高质量、艺术化、多样化的石材工艺制品开始大量地应用于建筑物、广场、家庭等场合的装饰。其中石材异型制品在装饰石材中所占的比例逐步提高。面对人们对石材异型制品的种类、形状、精度和产品尺寸的要求愈来愈高，市场愈来愈大的局面，多功能、效率高、投资小的石材异型制品加工设备也应运而生[7]。 1石材异型制品的定义与分类 石材异型制品定义很多，可以理解为除矩形方形板材制品以外的其它所有石材制品，都可归类为石材异型制品。图1为石材异型制品的分类: 图1 石材异型制品的分类 1.1按石材异型制品加工方式进行分类 平面异型制品 形状可以是对称的、也可以是不对称的，如卫生间面盆板，厨房灶台板，花线条，拼花，壁画等，所需加工设备工作台固定或者是前后平移，动力头X、Y、Z方向平移，刀具相对于工件做X、Y、Z方向平移。 异型回转体制品 形状特点是制品具有轴对称性，主要是各类异型或规则形状的圆柱，花瓶，扭纹柱，灯罩，罗马柱等，所需加工设备的工作台上装有卡盘或尾架，使工件可以水平回转，动力头部件做X、Y、Z方向平移，工件相对于刀具做回转运动。 石材立体异型制品 可以是非对称和不规则的，也可以是轴对称或规则的制品，包括立体人像、动植物雕刻品，楼梯扶手和工艺品等，所需加工设备动力头X、Y、Z方向平移，刀具轴摆动、前倾，工作台回转，刀具相对于工件可做各个方向的运动。 1.2按截面尺寸分类 等截面异型制品 即不论主体截面的形状如何，只要用垂直于柱体轴线的平面去截该柱体，所得的柱体的截面处处相等的柱体制品。 非等截面异型制品 一般指具有复杂的空间造型的石材异型制品。如立体雕像、扭转柱体、锥体或回转体异型制品。即用垂直于柱体轴线的平面去截该柱体的任何部位，所得柱体的截面形状相似或不相似，但处处均不等的柱体制品[4]。 2石材异型制品加工设备类型 加工设备大体上可分五类，如表1所示： 表1 石材异型加工设备分类表 类 型 名 称 特 点 应 用 范 围 第一类 曲线异型加工机 可从切割、成型、粗磨、细磨、抛光一机完成 可加工板材的内、外曲边的各种形状，可做圆型、椭圆型茶几、各种卫生间面板等 第二类 曲面异型加工机 自动化从电脑控制到仿型加工和手动加工机型都有 可加工各种曲面，如S型、抛物型等，也可用于加工大型台面、桌面、窗台板等 第三类 金刚石绳锯异型加工机 该机配用微机编程锯割各种曲面板 可以加工大型圆柱、等壁圆弧板，石材字型以及各种图案、图形 第四类 程控雕刻设备 运用微机编程雕刻各种产品 从小手饰和小工艺品到大型人物雕刻，从雕刻牌到飞禽走兽，都是一次完成 第五类 新型自动换刀程控异型 加工机（加工中心） 将所要加工的图形和技术参数输入计算机进行编程完成加工 可加工各种复杂形状的石材异型制品 3几类典型的石材异型制品加工设备 目前有各种各样的方法加工石材异型制品，涉及到的加工设备种类繁多，基本上可分成功能齐全的全自动多维(维数表示可控制运动的轴数)数控(CNC)加工中心，单一功能的加工设备和简单的机械或手动工具这三大类。根据制品形状的不同，适用的加工设备和加工方法也有差异。 3.1数控加工设备 3.1.1多功能数控加工中心 多功能数控加工中心通常是指将多个普通数控加工中心的功能集中于一台设备上所形成的组合式石材数控加工设备，一般用来生产形状比较复杂的立体石材异型制品。设备的很多功能可以通过增加选配件实现[4]。 为意大利OAGE公司的MILL98型数控加工中心，该设备是具有回转体、立体雕刻制品加工，平面雕刻加工的多功能数控加工中心。该机为开放式结构，操作者可以从设备的前后左右四个方向安放工件，灵活方便。该机在基本配置的基础上，增加不同的部件或对基本机构附加不同的功能，可以达到不同的加工效果。 设备的活动横梁前后(Y铀)运动，刀架左右(X轴)运动，可在活动横梁上安装圆柱铣刀和圆锯片两个独立的运动动力头。每个动力头可以分别相对于X或Y轴摆动、单独升降、沿X轴独立运动，锯片还可相对于自身平面以360°转动。在活动横梁和动力头的下方，配备有如同车床一样、加工回转体用的卡盘及尾架，可选配摆动角度