及歐洲石材機(jī)械加工技術(shù)比較分析

近來(lái)，已顯現(xiàn)出作為石材開(kāi)采和加工領(lǐng)頭國(guó)的苗頭。今天，生產(chǎn)著240種不同品種的花崗石，占其產(chǎn)量的65%，60個(gè)品種的大理石和10個(gè)品種的石板。1998年，生產(chǎn)了1600億萬(wàn)平方米的各種石板材，用于本國(guó)市場(chǎng)和出口市場(chǎng)。這里有大約500家公司具有開(kāi)采和加工本地石材的能力，而且公司的數(shù)量還在增加。這一數(shù)量的變化節(jié)奏也是明顯的，然而，產(chǎn)量的急劇增加并沒(méi)有在機(jī)床技術(shù)投資方面得到反映。大分加工設(shè)備還在使用老式的，陳舊的生產(chǎn)方法。
　　開(kāi)采方法采用爆破法，這意味著只有5%～8%的石材可用于加工。許多選出的塊料經(jīng)常被從加工過(guò)程退回，因?yàn)槠渲杏性S多爆破時(shí)產(chǎn)生的裂紋和缺陷。
　　花崗石的主要用途是用作地磚和貼面磚。
　　市場(chǎng)與這類產(chǎn)品的用途是不相符的。因?yàn)閺氖澜绲膶用鎭?lái)看，這些石材仍然基本上被用于知名的建筑，而不是標(biāo)準(zhǔn)的民用建筑。在石材與其它民用建筑材料，如陶瓷，水泥和木材直接競(jìng)爭(zhēng)。受到如此對(duì)待，用于這種用途的石材其光潔度和尺寸精度的質(zhì)量要求當(dāng)然要低于西方用作有知名度建筑項(xiàng)目的石材的質(zhì)量要求。
　　這方面的主要差別在于勞動(dòng)力市場(chǎng)，的勞動(dòng)力成本明顯低于歐洲；也反映在鋸機(jī)投資，自動(dòng)化程度和全員勞動(dòng)生產(chǎn)率水平上。開(kāi)采石塊的時(shí)候，使用的是爆破法，采出的是形狀不規(guī)則的石塊，其尺寸必須小到能夠用小卡車裝運(yùn)的程度，而后石塊經(jīng)短距離運(yùn)到加工廠。通常，對(duì)用于地磚和貼切面磚的板材的加工，一般是用國(guó)產(chǎn)的往復(fù)式多鋸片系統(tǒng)為基礎(chǔ)的設(shè)備，這個(gè)系統(tǒng)有5個(gè)1m直徑和5個(gè)1.6m直徑的鋸片兩種組合。鋸機(jī)的生產(chǎn)能力很低，因?yàn)榍邢饔昧渴艿皆O(shè)備功率和簡(jiǎn)單的工具技術(shù)的限制。加工普通花崗石的典型工藝參數(shù)如下:
　　鋸片周邊切削速度:(直徑為1米的鋸片)27m/s，(直徑為1.6米的鋸片)17m/s
　　鋸切深度:1mm
　　送進(jìn)速度:5m/min
　　鋸切效率:每只鋸片50cm2/min或0.3m2/h
　　鋸機(jī)生產(chǎn)效率:24m2/工作日(每工作日按8小時(shí)計(jì))
　　隨后石塊被從鋸機(jī)上取下，人工將鋸出的石板放到旋臂式拋光機(jī)上用普通磨具拋光。拋光后這些長(zhǎng)條石板則在手動(dòng)切斷機(jī)上被切成最終的尺寸。

由于使用的是這種低水平的自動(dòng)化和低的鋸切效率，所以對(duì)金剛石鋸片的要求不高，因而在這種使用中看到的磨具品種和尺寸與在歐洲常用的不同。由于鋸切效率慢得多，所以磨粒的粒度相應(yīng)地較細(xì)，這種應(yīng)用中選用的金剛石粒度通常為50至70篩目。在這種鋸切效率下，鋸片承受的負(fù)載是低的，因而使用的金剛石的性能與歐洲類似的應(yīng)用中使用的金剛石性能有很大不同。其需用的金剛石品級(jí)是非常不規(guī)則的，易碎的磨粒，它能使鋸片在通常的條件下被做得很鋒利。
　　由于一系列原因，歐洲的情況是不同的。歐洲人的生活標(biāo)準(zhǔn)比高，因此歐洲的勞動(dòng)力成本要高得多。歐洲的主要石材生產(chǎn)商要想具有競(jìng)爭(zhēng)力，他們必須把注意焦點(diǎn)放到加工上，即優(yōu)化生產(chǎn)率并極大化原料的成品率。這些方法集中在低的能量耗費(fèi)和極小化不必要的石材廢料的同時(shí)，盡可能地把開(kāi)采出來(lái)的石塊轉(zhuǎn)換成最終成品。這些方法要求鋸機(jī)技術(shù)具有高速作業(yè)和精良的工具，這些工具能夠長(zhǎng)時(shí)間維持自動(dòng)的工作。90年代，歐洲進(jìn)行了機(jī)床和金剛石工具的技術(shù)，它促進(jìn)了生產(chǎn)效率的增加，以及石材加工成本的顯著的降低。
　　如果我們比較一下生產(chǎn)模塊化的貼面磚時(shí)歐洲使用的技術(shù)和的技術(shù)，我們可以看到在機(jī)床工具技術(shù)和生產(chǎn)率二方面存在很大的分別。在歐洲，這些貼切面磚的生產(chǎn)幾乎是全自動(dòng)化的，使用的是有效的機(jī)床設(shè)計(jì)和自動(dòng)化的裝卸設(shè)備。用于這種生產(chǎn)的最新設(shè)備，在一根主軸上可以安裝80片直徑為1m的鋸片。
　　機(jī)床和工具的設(shè)計(jì)允許更快的切割效率，其典型的用量如下:
　　鋸片周邊切削速度:25～35m/s
　　鋸切深度:1mm
　　送進(jìn)速度:17m/min
　　切割效率:每片170cm2/min或者1.02m2/h
　　機(jī)床生產(chǎn)能力:640m2/工作日(每個(gè)工作日按8小時(shí)計(jì))
　　在此條件下，廢料也必須極小化，以便使產(chǎn)品的產(chǎn)出極大化。舉一個(gè)有代表性的例子，鋸片的切口寬度在10mm以下，而的則為12～15mm。材料的裝卸和加工時(shí)間的優(yōu)化也是達(dá)到生產(chǎn)率最大化的關(guān)鍵，所以就地將石塊鋸成板材，并自動(dòng)傳輸?shù)揭粋€(gè)自動(dòng)化機(jī)床上，準(zhǔn)備第二步加工。
　　由于切割效率非常高，所以對(duì)金剛石工具的要求很高。在這類應(yīng)用中金剛石磨料的品級(jí)和粒度與在使用的大不相同。由于切割效率較高，則金剛石磨料的粒度自然是要用較粗的，最通用的金剛石粒度是30～50篩目。在高切割效率的情況下，作用在工具上的載荷相應(yīng)地也就較大，因而對(duì)金剛石的性能要求也就截然不同。對(duì)金剛石的典型要求是:一致性好，強(qiáng)度高，塊狀顆粒，它們能使工具在高加工效率下保持良好的非常鋒利的狀態(tài)。同時(shí)，在高負(fù)荷使用的狀態(tài)下仍能長(zhǎng)時(shí)間地保持性能的穩(wěn)定性。

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