15.切割石材的設備和工具有哪些？
　　
　　石材的加工主要是鋸切、磨削和拋光，它們占石材加工量的95％以上。其中磨拋又是最復雜、最關鍵的工序，約占工作量的一半左右。常用鋸切石材的設備按其結構、運動形式、切割工具的材料，分類如下：
　　
　　鋸機：1.框架式：1)擺式——擺式框架鋸機
　　
　　　　　　　　 2)平移式：　①砂鋸——平移式框架鋸機
　　
　　　　　　　　　　　　　　 　②金剛石鋸條——金剛石平移式框架鋸機
　　
　　　　　2.圓片式：1)雙向切機：①橋式切斷機
　　
　　　　　　　　　 2)切斷機：　②多刀切斷機
　　
　　(1)擺式框架鋸機：見圖14-5，它可以安裝30～120根鋸條。鋸框受吊臂的約束，在曲柄連桿機構驅動下，鋸框帶動鋸條一起作往復運動。在擺動最低點處，鋸條帶動并壓緊散裝的磨料，使之運動而切割荒料。鋸框往復擺動一次，在進刀機構的作用下，往下進給，這樣往復連續進行，完成切割。這種切割機，結構簡單，效率較低。它切割花崗巖的落鋸速度為lO～20mm/h，切割大理石的落鋸速度為30～40mm/h。它加工荒料的尺寸為2300mm×1500mm×1400mm左右。

　　(2)平移式框架鋸機：它的結構見圖14-6，加工荒料的尺寸為3000mm×1600mm×2000mm。由曲柄連桿機構驅動鋸框，鋸條壓緊磨料，使鋸框作直線往復運動，切割石料。這種鋸機工作平穩，切割時，磨料通過供給系統，均勻地和水一起灑在被切的石料上，切割的生產效率較高。這種鋸機最適合用金剛石鋸條，鋸切中等以下硬度的石材。它切割花崗巖的進給速度為30～50mm/h，用金剛石鋸條切割大理石的進給速度可達80～200mm/h。

　　(3)圓片式鋸機：雙向切機的機構見圖14-7，它可切割3700mm×2000mm×2000mm的石材。雙向切機均用金剛石鋸片，垂直鋸縫由大鋸片切割，它的直徑最大可達3000mm，一般的切割深度為鋸片直徑的1/3左右。水平鋸片是從石材上切下一塊毛板。金剛石鋸片的切割速度和切割效率都比較高。

　　(4)橋式切斷機：它是采用金剛石鋸片，將板材切割成所需要的尺寸。在橋式切斷機頭架上裝一個鋸片，切完一邊后，轉動工作臺，再切另一邊。
　　
　　(5)多刃式切斷機：它是在機上裝有許多圓形金剛石鋸片，可以同時進行工作，鋸片間的距離有固定式和可調式兩種。
　　
　　(6)鋸條：它是擺式框架鋸機和平移式框架鋸機的工具，用它的往復運動和散裝磨料及切削液來切割石材。鋸條的長度是根據鋸框而定的，寬度為70～180mm，厚度3～6mm。鋼鋸條采用軋鋼帶，通常采用低碳鋼、中碳鋼和65Mn鋼帶。兩種鋸機所用的鋸條也有不同的地方，平移式框鋸機的鋸條不能離開切割工作面，為了保證有足夠的磨料供給，必須在鋸條上穿孔，孔徑為30～40mm，孔距200mm，交錯排列，橫向孔距小于孔徑，以保證下一排孔全部磨除后，使上一排孔出現缺口，送進充足的磨料。所有的鋸條必須在張緊條件下使用，才能保證鋸切質量。張緊的方法有楔塊張緊、螺旋張緊和液壓張緊等。
　　
　　(7)供砂系統：擺式框架鋸機和平移式框架鋸機，必須有供砂系統(磨料和切削液)。常用的供砂方法有人工供砂法、噴射法和泵壓法。
　　
　　16.磨削石材的機械有哪？
　　
　　(1)圓盤式磨機：它的工作原理是在鑄鐵的圓盤上布滿磨料或磨石，被磨的石材壓向盤面，通過圓盤旋轉將石質板材磨光。
　　
　　(2)搖臂式手扶磨機：該機由兩節搖臂組成，如圖14-8所示。一端同立柱鉸接并沿立柱上下移動，另一端裝有磨頭和手把，用手把將磨頭沿板材表面移動，進行磨削。它的最大加工尺寸為2000mm×1000mm。它可與大圓盤磨機配合使用，操縱靈活，但板材磨后平面度不高。

　　(3)橋式磨機：如圖14-9所示，它能加工2800mm×1400mm×200mm左右的石材。磨頭直徑350～500mm，磨頭移動速度0.6～10m/min，它可以升降并在導軌上作往復運動。通常裝有快換磨頭、磨盤和磨石，在一次安裝的情況下，能完成粗磨、細磨、精磨和拋光等工序。

　　17.石材磨削加工時怎樣選擇磨具？
　　
　　目前加工石材的磨具分兩類：一類是研磨盤加散裝磨料，它的性能取決于磨料的種類、粒度的大小和研磨盤的材質，使用的磨料有鋼砂、鐵砂、石英等，其粒度為20號～30號，主要用于粗磨和半細磨。第二類是磨石，它由磨料加添加劑、結合劑固化而成，磨石在磨頭上固定的方法有機械式固定、粘接式固定和壓入式固定，磨石的性能及選擇見表14-8。

　　18.選擇鋸機和鋸條的一般原則和鋸切的注意事項是什么？
　　
　　加工石材時，選擇鋸機和鋸條應根據石材的加工性、毛板的規格和設備情況而定，一般原則是：
　　
　　(1)對于中等硬度以下的石材，應選金剛石鋸機；對于高硬度石材，應選砂鋸，用鋼砂作磨料。
　　
　　(2)如果要求鋸切大規格的板材，必須選用金剛石框架鋸機。如要求生產小規格板材，應選用雙向切機，它切出的板材平面度好，表面粗糙度低，可以免去粗磨工序，而且效率高、成本低。
　　
　　(3)鋸切純白色的石材(如純白色大理石和白云石等)，應選用金剛石鋸機或選用砂鋸，使用不得污染石材的磨料。
　　
　　鋸切的注意事項有：選擇金剛石鋸片或鋸條的硬度、金剛石濃度、粒度要和石材的加工性相適應。石材硬度高，應選金剛石硬度、濃度高、粒度粗的金剛石鋸片或鋸條。砂鋸鋸條完全切入石料后，每隔30min將進給速度提高5～10mm/h，逐漸轉入正常進給速度。金剛石鋸條完全切入石料后，每隔15min將進給速度提高10～20mm/h，逐漸轉入正常進給速度。鋼鋸條兩端出現臺階撞擊石料時，應采用氣割將臺階去掉。當鋸條離石料底部100mm左右時，應當將石料上部捆牢，防止毛板傾倒，同時要降低進給速度，為正常進給速度的l/2左右。當鋸條離石料底部20～30mm時，應停止進給，結束鋸切。在鋸切的過程中，每隔30min分離一次鋼砂，同時添加一定數量的新的鋼砂和石灰。
　　
　　19.怎樣對石材進行切塊加工？
　　
　　切塊加工，就是用金剛石鋸片把石材切成一定規格的板材。大理石的加工，通常是先把毛板切成所需規格的塊，然后再進行板面的磨拋加工。花崗巖則是先進行磨拋后，再切成所需要的塊，其目的是為了防止板材掉邊崩角。
　　
　　(1)選擇鋸片：選擇鋸片要使金剛石節塊的金剛石濃度、粒度、結合劑、硬度與石材的硬度和磨蝕性相適應。金剛石鋸片有寬水口和窄水口兩種。寬水口的鋸片用于切厚度大的板材，窄水口的鋸片適用于切割厚度小的石材和硬度高的板材。
　　
　　(2)切割速度：金剛石鋸片切割花崗巖的最佳切削速度為20～35m/s，切割大理石的最佳切削速度為35～50m/s。選擇金剛石圓鋸片時，應考慮最佳線速度。
　　
　　(3)切割深度：板材厚度超過30mm以上時，應當進行分層切割，以減少金剛石耗量。一般每次切深不得超過30mm。為了保證切割出的板邊面平直，切入深度應超過所切割板材厚度5～10mm。
　　
　　(4)進給速度：根據我國石材的加工性，切割厚度為20mm板材的推薦進給速度，大理石為1～2m/min，花崗巖為0.3～0.5m/min。切入切出時應適當降低進給速度，并保持平穩，以防止崩邊掉角。
　　
　　(5)操作：板材切塊時，磨光的表面向上，鋸片的速度方向和進給方向一致。新鋸片和不能自銳的鋸片，應先切耐火磚使之鋒利，否則就會造成切割阻力大、切割中跑偏等現象。
　　
　　20.怎樣對石材進行磨削和拋光加工？
　　
　　板材表面的加工，要經過粗磨、半細磨、細磨、精磨和拋光等一系列工序才能完成。粗磨主要去除板面凸起的部分，保證板面的厚度和平面度。半細磨、細磨、精磨是逐次減小磨粒尺寸，去除上道工序留下的溝痕，使板面達到所要求的平面度和一定的光澤度，為拋光作準備。拋光是將板面拋出鏡面光澤。
　　
　　板材拋光的過程，可分為單塊拋光和連續作業。單塊作業的工藝設備有兩種，一般規格尺寸的板材，粗磨在大圓盤機上進行，余下的工序在搖臂式手扶磨機上通過逐次更換磨盤完成。另一種大面積的石材，所有的磨削和拋光在橋式磨機中更換磨盤實現。連續作業適用于大批量生產，使用的設備是磨拋生產線，板材由傳送帶依次通過粗磨、半細磨、細磨、精磨和拋光各磨頭，完成板面加工的全過程。
　　
　　單塊作業時，用大圓盤機粗磨加工，它的最大線速度為10m/s，最大載重為800kg左右，利用鋼砂、鐵砂、石英砂等散狀磨料，粒度為20號～30號，它的平面精度為1000：1。再用搖臂式手扶磨拋機完成其他工序。在完成每道工序時，必須要去掉上工序所遺留的痕跡和達到所要求的平面度要求，才轉入下工序。兩工序的運動軌跡應交叉，并保證磨盤伸出被加工的板邊外，不得超過磨盤直徑的l/2。
　　
　　拋光的方法有兩種：一種是毛氈盤加氧化鋁粉拋光，拋光時先在板面上灑少量的水，然后再均勻地灑上拋光劑進行拋光；另一種是毛氈盤加草酸拋光，它是在板面上加適量的草酸，然后加水拋光，供水量要大于10L/min，以防止草酸燒壞板面。
　　
　　21.怎樣加工高精度花崗巖平板？
　　
　　高精度平板，通常選用濟南青花崗巖作原料。這種花崗巖晶粒細小、均勻，密度大，硬度高，精度保持性好，平板的精度可達○○級。其工藝過程是：
　　
　　(1)鋸毛板：在框架鋸機上進行，其尺寸為平板厚度。
　　
　　(2)切塊：根據平板的長和寬，用金剛石圓片式鋸機切出。
　　
　　(3)切邊：按照平板的要求，在四邊切出臺階。
　　
　　(4)裝手把：在平板兩端鉆孔，安裝金屬手把。
　　
　　(5)磨削：通常在橋式磨機上進行粗磨、細磨和精磨。上述加工達到的平面精度分別為1000：0.20、1000：0.10、1000：0.05。
　　
　　(6)研磨：研磨是在專門的研磨機上進行的，用三塊平板加磨料對研，達到平板要求的精度。
　　
　　(7)拋光。
　　
　　(8)檢驗：按平板檢驗要求進行。
　　
　　22.怎樣用人造聚晶金剛石復合片銑刀銑削花崗巖？
　　
　　花崗巖由于具有耐磨性好、成本低、不導電、不帶磁、受溫度影響小和精度穩定性好等特性，已從建筑裝飾材料變成為精密儀器和精密機床制造中的重要材料，如精密平板，精密機床的基座、立柱、橫梁、工作臺和導軌等重要基礎件，而引起國內外人們的重視。
　　
　　人造聚晶金剛石復合片刀具的切削部分是聚晶金剛石層，它有很高的硬度和耐磨性，能始終保持刃口的鋒利狀態，下面有強度高的硬質合金支承，其復合后的抗彎強度可達1200～1500MPa。在切削的過程中，0.5～0.7mm厚的聚晶金剛石層，始終保持切削作用，下層硬質合金磨去后，聚晶金剛石層相當于一條αo＝0°的棱邊，仍能進行切削。
　　
　　將φ13.7mm×4.5mm的人造聚晶金剛石復合片，作成φ170mm的機夾銑刀。其幾何參數為γf＝-10°～0°，γp＝-12°～6°。工件為濟南青花崗石，工件寬度為130～150mm。切削用量是νc＝50～320m/min，ap＝0.4～1.2mm，νf＝30～190mm/min。采用不對稱銑，以減少崩刃。γf和γp以負值為好，可以改善初始接觸狀態和減小崩刃的可能性。在選取切削用量時，盡可能以較高的切削速度和較小的進給量及切深為好，否則會使加工表面質量惡化。
　　
　　銑削長300mm、寬150mm的花崗巖，在上述切削用量的條件下，走刀60次后，人造聚晶金剛石刀具的后刀面只磨損了0.28mm。