石材立式磨機(jī)設(shè)計(jì),石材立式磨機(jī)設(shè)計(jì),石材,立式,設(shè)計(jì) 沈陽建筑大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 石材立式磨機(jī) 第一章 緒論 1.1 石材品種分類 常用的建筑石材根據(jù)其特點(diǎn)及用途，大致分為三大類：花崗巖（麻石）、石灰?guī)r、大理石，而真正作現(xiàn)在裝飾用的，主要是大理石及花崗石。本文將著重介紹這兩樣石材的功用及市場(chǎng)前景。 1.1.1 大理石 大理石又稱"云石"。全地球云石礦產(chǎn)中，有花色數(shù)百種，但是已開采而流行于市面上的，僅有五十種。它的顏色高雅，有紅、橙、米白、綠、灰色等，各色亦有變化，混合物間的色澤差異錯(cuò)綜復(fù)雜，更形成各類顏色特點(diǎn)。質(zhì)地堅(jiān)固，強(qiáng)度極高，且紋理優(yōu)美，適合于室內(nèi)的墻身、地板、周邊及洗臉盆等。此外，各大小城市的大廈、銀行、酒店之大堂，均以選擇云石為其主要的裝飾材料，以襯托其建筑物的宏偉和高貴。 大理石按其性能及用途可分為： (1) 大理石荒料 天然大理石荒料（簡(jiǎn)稱荒料）,是從礦床開采出來具有規(guī)則形狀的石材，主要用于加工制作建筑裝飾材料和其他制品。其規(guī)格和技術(shù)要求，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（JC202-76）規(guī)定如下： ① 荒料品種按其礦藏資源所具有的相對(duì)穩(wěn)定的顏色和花紋特點(diǎn)而定。開采中如果顏色和花紋特點(diǎn)與原定品種相比有明顯變異時(shí)，不能作為同種品種。荒料分為規(guī)格料、協(xié)議料兩種。規(guī)格料定為第九種。 ???? ② 每塊荒料的顏色較淺，花紋特微，應(yīng)符合該品種的要求，不得有風(fēng)化現(xiàn)象和帶有該品種不應(yīng)有的明顯色斑及其他堅(jiān)硬雜質(zhì)。 ???? ③ 荒料的兩個(gè)大面（成材面）不得有裂紋；寬度超過40CM，在四個(gè)側(cè)面上容許有大致平行于大面的裂紋一條，但裂紋兩端所影響的寬度不得超過5CM。 ???? ④ 規(guī)格料應(yīng)為方形和矩形六面體，其外形規(guī)格應(yīng)符合下列要求：規(guī)格（長、高尺寸）不容許有負(fù)公差，正公差不得超過6CM；角度偏差不超過5CM；平度偏差不得超過3CM。 (2) 大理石板材 大理石是石灰?guī)r經(jīng)過地殼內(nèi)高溫高壓作用形成的變質(zhì)巖，為層狀結(jié)構(gòu)，有顯著的結(jié)晶，其紋理有條紋和斑狀之分。經(jīng)過加工后的大理石板材表面光滑如鏡，棱角整齊，美觀大方，給人樸素的感覺。在建筑上多用于室內(nèi)墻面、地面、墻裙、窗臺(tái)板、門窗洞、貼臉及柜臺(tái)等。 ???? 由于大理石主要成分是石灰?guī)r，化學(xué)性質(zhì)較差，不耐酸，空氣中所含二氧化硫和二氧化碳等酸性物質(zhì)和鹽類，對(duì)大理石有腐蝕作用，所以為保持大理石表面的光潔，大理石板材多用于室內(nèi)。 對(duì)大理石板材的安裝要求是： ① 板材安裝后被遮蓋的部位的棱角缺陷，不得超過被遮蓋部分的1/2； ② 兩個(gè)磨光面相鄰的棱角，不容許有缺陷； ③ 板材磨光面不得帶有直徑超過2mm的明顯砂眼； ④ 板材磨光面不容許有明顯劃痕； ⑤ 磨光板材的表面容許有不貫穿厚度的裂紋； 貼面產(chǎn)品，貫穿厚度的裂紋長度，一級(jí)品不得超過其順延方向長度的20%，且距板邊60mm范圍內(nèi)不得有大致平行于板邊的貫穿裂紋；二級(jí)品貫穿裂紋長度不得超過其順延方向長度的30%； 天然大理石容許粘接和修補(bǔ)，粘接或修補(bǔ)后正面不得有明顯痕跡，顏色應(yīng)于正面花色相似； 定型產(chǎn)品50~100cm為一批，應(yīng)達(dá)到色調(diào)與花紋基本調(diào)和，不得與標(biāo)準(zhǔn)樣板的顏色和特征有明顯差異。 大理石板材的顏色與成分有關(guān)，一般而言，較常見的有黑、白、紅、黃、綠等色系。白色含碳酸鈣、碳酸鎂，紫色含錳，黑色含碳、或者瀝青質(zhì)，綠色含鈷化物，黃色含硌化物，紅褐色、紫紅、棕黃色含錳及氧化鐵水化物，無色透明含石英，多種顏色含有不同成分多種雜質(zhì)。純白色的大理石的成分比較單純，但多數(shù)大理石是兩種或兩種以上成分混雜在一起。 因?yàn)槌煞謴?fù)雜，所以大理石顏色變化較多，深淺不一，故能形成獨(dú)特的天然美。 一般來說，不少公共場(chǎng)合如商業(yè)大廈、購物中心、酒店大堂、走廊、電梯大堂及一般高尚住宅等的地面，均以鋪砌云石地板及地磚以顯示高貴顯赫的形象，但是，由于這些場(chǎng)所占地面積頗大，倘若選擇凈色的云石地板，可能會(huì)出現(xiàn)平淡單調(diào)的感覺，所以很多時(shí)候都加上一些拼圖作為點(diǎn)綴。而且，一些手工精細(xì)別出心裁的圖案，能提供極高的觀賞價(jià)值。通過先進(jìn)的拼圖技術(shù)，可造出各種不同尺寸的圖案?？钍街?，千變?nèi)f化，更如同萬花筒般，增添裝飾的效果。 除了作地板材料以外，云石還可以作柱形、拱形、多邊形或者球形等曲線形態(tài)作為裝飾或樓宇大堂等的支柱。增強(qiáng)視覺效果，營造雍容氣派。 ???? 意大利MEGARON以生產(chǎn)云石拼花圖案而聞名于世，它的產(chǎn)品設(shè)計(jì)獨(dú)具匠心，在設(shè)計(jì)師完成設(shè)計(jì)圖案后再挑選云石粒作顏色搭配，最后由熟練的技師以人手精心鑲嵌而成，所以每件制成品均具有極高的藝術(shù)價(jià)值。 現(xiàn)時(shí)最普遍的石材除了源自意大利外，也有不少是來自希臘、印度、太外及中國等地。此外，配合由意大利、德國及日本等先進(jìn)國家引進(jìn)的精良設(shè)備及技術(shù)，不同類型的云石制品，也能突破傳統(tǒng)范疇，有更新的發(fā)展。透過高科技術(shù)的應(yīng)用，嶄新技術(shù)（如水力切割WATER JET CUTTING方法）及電腦的輔助，在雕刻及切割方面更能控制得準(zhǔn)確無誤，加工更加精細(xì)，各種不同儲(chǔ)存及不同形狀的線條、圓柱或不規(guī)則圖形等，也能匠心獨(dú)運(yùn)，渾然天成。 中國現(xiàn)有大理石品種工390多種，經(jīng)外貿(mào)編號(hào)者130個(gè)，如漢白玉等更是世界上罕見的珍品。大理石是地殼中原有的巖石經(jīng)過地殼內(nèi)高溫高壓作用形成的變質(zhì)巖，地殼的內(nèi)力作用促使原來的各類巖石發(fā)生質(zhì)的變化的過程。質(zhì)的變化是指原來巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分的改變，經(jīng)過質(zhì)變形成的新的巖石類型稱為變質(zhì)巖。大理石主要由方解石、石灰石、蛇紋石和白云石組成，其主要成分以碳酸鈣為主，約占50%以上。 　　其他還有碳酸鎂、氧化鈣、氧化錳及二氧化硅等。由于大理石一般都含有雜質(zhì)，而且碳酸鈣在大氣中受二氧化碳、碳化物、水氣的作用，也容易風(fēng)化和溶蝕，而使表面很快失去光澤，大理石一般性質(zhì)比較軟，這是相對(duì)于花崗石而言的。當(dāng)然，你沒必要去理會(huì)這個(gè)，因?yàn)檫@個(gè)地質(zhì)年代都是按億來計(jì)算的，在我們有生之年，這個(gè)質(zhì)變都是有限的一種變化。 　　又稱云石，是重結(jié)晶的石灰?guī)r，主要成分是CaCo3。石灰?guī)r在高溫高壓下變軟，并在所含礦物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)重新結(jié)晶形成大理石。主要成分是鈣和白云石，顏色很多，通常有明顯的花紋，礦物顆粒很多。摩氏硬度在2.5到5之間。。由于大理石一般都含有雜質(zhì)，而且碳酸鈣在大氣中受二氧化碳、碳化物、水氣的作用，也容易風(fēng)化和溶蝕，而使表面很快失去光澤。大理石一般性質(zhì)比較軟，這是相對(duì)于花崗石而言的。在室內(nèi)裝修中，電視機(jī)臺(tái)面、窗臺(tái)、室內(nèi)地面等適合使用大理石。大理石是商品名稱，并非巖石學(xué)定義。 　　大理石是天然建筑裝飾石材的一大門類，一般指具有裝飾功能，可以加工成建筑石材或工藝品的已變質(zhì)或未變質(zhì)的碳酸鹽巖類。它是由中國云南大理市點(diǎn)蒼山所產(chǎn)的具有絢麗色澤與花紋的石材而得名。大理石泛指大理巖、石灰?guī)r、白云巖、以及碳酸鹽巖經(jīng)不同蝕變形成的夕卡巖和大理巖等。 1.1.2花崗巖 ? 花崗巖俗稱麻石，是一種堅(jiān)硬的天然石礦，經(jīng)磨光之后，晶瑩剔透，明艷照人，具有質(zhì)地堅(jiān)固、抗壓、抗折、耐腐蝕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。由于花崗巖質(zhì)地堅(jiān)硬，故是外墻、地臺(tái)、樓梯、窗臺(tái)板、樓面、墻邊最理想的建筑及裝飾材料。在高級(jí)酒店、賓館、酒樓、食肆及住宅商鋪等中使用更能增添格調(diào)。 (1) 花崗巖荒料 ???? 花崗巖屬巖漿巖，它的礦物成分為長石、石英及少量云母，是一種酸性巖石（二氧化硅含量達(dá)65~75%）?；◢弾r常呈現(xiàn)整體狀的均粒狀結(jié)構(gòu)，其顏色主要是由正長石的顏色和少量云母及深色礦物的分布情況而定，通常為肉紅色、灰色或灰紅相間的顏色，在加工磨光之后，便形成色澤深淺不一的斑點(diǎn)狀花紋，花紋的特征是晶粒細(xì)小，并分布著繁星般的云母黑點(diǎn)和閃閃發(fā)光的石英結(jié)晶，沒有像大理石表面具有的圓形花紋，故花崗巖與大理石是比較容易區(qū)分的。 (2) 花崗巖石板材 花崗巖飾面板以其質(zhì)堅(jiān)耐腐、美觀大方、高雅大方的氣質(zhì)贏得人們的青睞。其主要應(yīng)用于高級(jí)民用建筑，特別是紀(jì)念性建筑（如石碑、石窟等）。 ???? 花崗巖飾面板的安裝施工基本上與大理石一樣，但不像大理石板要求拼花試鋪，花崗石板只要是同一品種，色澤一致便和合拼成圖，故可省略細(xì)致的拼花工序。 ??? ?根據(jù)用途和加工方法，以及加工程序的差異，花崗巖板材分以下四種： ① 剁斧板材：表面粗糙，具有規(guī)則的條形斧紋； ② 機(jī)刨板材：表面平整或者具有相互平行的刨紋； ③ 粗磨板材：表面平滑無光； ④ 磨光板材：表面光亮、色澤鮮明、晶體鮮明突出。 中國著名的花崗巖品種有河南偃師系的菊花青、雪花青和云里梅，其次為山東的濟(jì)南青、四川的石錦紅等。花崗巖是一種火山爆發(fā)的熔巖且受到相當(dāng)?shù)膲毫υ谌廴跔顟B(tài)下隆起至地殼表層之構(gòu)造巖。在地殼表層形成中，緩慢地移動(dòng)冷卻下來。屬于火成巖之一種，火成巖是由含有硅酸鹽(Silicate)熔融物的巖漿或熔巖冷卻固化結(jié)晶形成的一種物質(zhì)。當(dāng)熔化的巖漿冷凝固結(jié)時(shí)，礦物即形成于火成巖，像橄欖石、輝石之類。其密度最大的鐵鎂硅酸鹽礦物，在巖漿溫度最高時(shí)形成；密度較小的礦物，如長石和石英，則在冷卻的后期形成。形成于熔巖中的礦物，通?？梢院翢o拘束地生長，并有發(fā)育完好的晶形。 　　由于花崗巖硬度僅次于鉆石列第二位，經(jīng)久耐用，顯然是生產(chǎn)墻磚和地鋪的理想材料。因?yàn)榛◢弾r比陶瓷器或其它任何人造材料稀有，所以鋪置花崗巖地板可以大大增加大房產(chǎn)的價(jià)值?；◢弾r品種豐富，顏色多樣，可為客戶提供提供廣泛的選擇范圍。花崗巖臺(tái)面是容易維護(hù)，抗污能力較強(qiáng)。總體而言，花崗巖地鋪墻磚可為用戶提供了一個(gè)極其耐用和易于維護(hù)表面。此外，不同于人造合成材料，自然花崗巖臺(tái)面擁有獨(dú)特的耐溫性，故為各類板材加工的首選。天然石材亞美聯(lián)科石材、大理石壁爐、大理石。 　　一種深成酸性火成巖，屬于巖漿巖。俗稱花崗石。二氧化硅含量多在70%以上。塊狀無層理，花崗鑲嵌結(jié)構(gòu)，常經(jīng)球狀風(fēng)化。顏色較淺，以灰白色、肉紅色者較常見。主要由石英(硬度7)、長石（硬度6）和少量黑云母（硬度2~4）等暗色礦物組成。石英含量為20%～40%，堿性長石多于斜長石，約占長石總量的2/3以上。堿性長石為各種鉀長石和鈉長石，斜長石主要為鈉更長石或更長石。暗色礦物以黑云母為主，含少量角閃石。具花崗結(jié)構(gòu)或似斑狀結(jié)構(gòu)。 1.1.3石灰?guī)r 石灰?guī)r簡(jiǎn)稱灰?guī)r，以方解石為主要成分的碳酸鹽巖。有時(shí)含有白云石、粘土礦物和碎屑礦物，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色，硬度一般不大，與稀鹽酸反應(yīng)劇烈。石灰?guī)r是燒制石灰和水泥的主要原料，是煉鐵和煉鋼的熔劑。 (1) 石灰?guī)r荒料 石灰?guī)r主要是在淺海的環(huán)境下形成的。石灰?guī)r按成因可劃分為粒屑石灰?guī)r（流水搬運(yùn)、沉積形成）；生物骨架石灰?guī)r和化學(xué)、生物化學(xué)石灰?guī)r。按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可細(xì)分為竹葉狀灰?guī)r、狀灰?guī)r、團(tuán)塊狀灰?guī)r等。 由生物化學(xué)作用生成的灰?guī)r，常含有豐富的有機(jī)物殘骸。石灰?guī)r中一般都含有一些白云石和黏土礦物，當(dāng)黏土礦物含量達(dá)25%~50%時(shí)，稱為泥質(zhì)巖。白云石含量達(dá)25%~50%時(shí)，稱為白云質(zhì)灰?guī)r。石灰?guī)r分布相當(dāng)廣泛，巖性均一，易于開采加工，是一種用途很廣的建筑材料。 石灰?guī)r是地殼中分布最廣的礦產(chǎn)之一。按其沉積地區(qū)，石灰?guī)r又分為海相沉積和陸相沉積，以前者居多；按其成因，石灰?guī)r可分為生物沉積、化學(xué)沉積和次生三種類型；按礦石中所含成分不同，石灰?guī)r可分為硅質(zhì)石灰?guī)r、粘土質(zhì)石灰?guī)r和白云質(zhì)石灰?guī)r三種。資源分布情況：中國石灰?guī)r礦產(chǎn)資源十分豐富，作為水泥、溶劑和化工用的石灰?guī)r礦床已達(dá)八百余處。產(chǎn)地遍布全國，各省、市自治區(qū)均可在工業(yè)區(qū)附近就地取材。 (2) 石灰?guī)r板材 綜合利用技術(shù)方法及工藝流程我國石灰?guī)r資源的特點(diǎn)是儲(chǔ)量大，質(zhì)量較好。因而我國較大的石灰?guī)r礦山都采用洗礦—破碎—分級(jí)方法處理石灰?guī)r礦石，以除去地表泥土、砂石、粘性泥團(tuán)對(duì)砂石的污染。對(duì)于品位較低的石灰?guī)r或礦石性質(zhì)差異大的石灰?guī)r，國外有些國家采用浮選法或光電選礦方法。如用浮選法進(jìn)行石灰?guī)r和石英與鐵的分離等；用浮選法或光電選礦法進(jìn)行石灰?guī)r和白云石與菱鎂礦的分離等。 建材工業(yè)用石灰?guī)r產(chǎn)品質(zhì)量要求： ① 水泥工業(yè)：用于水泥生產(chǎn)的石灰質(zhì)原料，質(zhì)量要求列于表7。對(duì)非晶質(zhì)石灰?guī)r，其粒度要求為30~80mm。 ② 玻璃工業(yè)：一般來說，根據(jù)玻璃質(zhì)量要求不同而選用CaO含量不同的石灰?guī)r，但要求所選用的石灰?guī)r為非晶質(zhì)且成份穩(wěn)定。 石灰?guī)r礦產(chǎn)在每個(gè)地質(zhì)時(shí)代都有沉積，各個(gè)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展階段都有分布，但質(zhì)量好，規(guī)模大的石灰?guī)r礦床往往賦存于一定的層位中。以水泥用石灰?guī)r為例，東北、華北地區(qū)的中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r是極其重要的層位，中南、華東、西南地區(qū)多用石炭、二疊、三疊系石灰?guī)r，西北、西藏地區(qū)一般多用志留、泥盆系石灰?guī)r，華東、西北及長江中下游的奧陶紀(jì)石灰?guī)r也是水泥原料的重要層位。石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情況下一升含二氧化碳的水，可溶解大約50毫克的碳酸鈣。 　　據(jù)地質(zhì)學(xué)家在桂林地區(qū)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)那里的水每年可溶解、侵蝕石灰?guī)r表層大約有指甲那么薄的一層。別看每年只溶蝕這么一點(diǎn)兒，但是地球發(fā)展的歷史是極其漫長的。就以最近的地質(zhì)時(shí)期——第四紀(jì)來說，大約也有300萬年了。即便這樣緩慢的溶蝕速度，300萬年也可以溶蝕900米呢！而桂林的孤峰也只有一二百米高，常見的溶洞的最大高度也只有幾十米。但也不是有石灰?guī)r的地方都能形成這種地形地貌，而是需要有大面積、大厚度、地質(zhì)純凈的石灰?guī)r，還要求有溫暖潮濕的氣候條件才有可能發(fā)育成如此完美的地貌，形成那樣美麗的自然風(fēng)光。 1.2石材市場(chǎng)前景 據(jù)最近美國《世界石材》雜志的調(diào)查資料顯示：84.4%的石材商認(rèn)為世界石材市場(chǎng)在未來5~10年內(nèi)仍將保持發(fā)展勢(shì)頭，84.3%的被調(diào)查者預(yù)測(cè)石材業(yè)年增長率將達(dá)到6%。 ????????據(jù)意大利有關(guān)方面預(yù)測(cè)，全世界在2005年石材消費(fèi)量將達(dá)8.783億平方米，荒料需求量達(dá)8047萬噸；2010年石材消費(fèi)量將達(dá)110857億平方米，荒料需求量達(dá)10863萬噸；2015年石材消費(fèi)量將達(dá)16.007億平方米，荒料需求量達(dá)14665萬噸；2025年石材消費(fèi)量將達(dá)40億平方米。其比例為大理石占50%，花崗石占45%，余下的5%是砂巖、板巖、玄武巖、石灰石、瑪瑙石等。 ????????紅色、黃色、綠色、黑色、藍(lán)色、白色仍為名貴品種，一些變通品種將受歡迎，但對(duì)其質(zhì)量的要求會(huì)越來越高。隨著嚴(yán)格的防火要求和玻璃幕墻的光污染，以及安裝技術(shù)的進(jìn)步，石材幕墻將是大勢(shì)所趨。各種石雕、異型石材的需求也將猛增。雖然塑料、陶瓷等建材對(duì)天然石材構(gòu)成巨大威脅，但由于石材的獨(dú)特天然優(yōu)勢(shì)，仍舊是建筑裝飾工程的首選材料。石材粗質(zhì)類表面處理，由原來單純的光面建筑用飾材向亞光、麻石、燒毛、鑿毛、剁斧及其多種組合迅速擴(kuò)展，文化石、各種石雕、環(huán)境石等，是城市裝飾石材用途橫向發(fā)展的新趨向，人造環(huán)保合成石（微晶石）將會(huì)是一個(gè)重要的流行趨勢(shì)，其生產(chǎn)所用原料是尾礦、廢渣、玻璃碎片等廢棄物，采用低能耗制造工藝和高新技術(shù)，在產(chǎn)品配置或生產(chǎn)過程中，不使用有害化合物及添加劑。具有硬度高、強(qiáng)度大、無放射性、無色差、零吸水率、耐污染特性。其質(zhì)感柔和華麗，色澤高雅超群，各種理化指標(biāo)均高于天然石材，被公認(rèn)為是２１世紀(jì)綠色建材中的首選飾材。 ????????在這種大環(huán)境下，中國石材逐步走向世界市場(chǎng)。芬蘭是石材生產(chǎn)國家，但人工昂貴，成本較高，因此，近幾年中國石材以其質(zhì)優(yōu)價(jià)廉進(jìn)入芬蘭市場(chǎng)，同時(shí)將東方的園林藝術(shù)也傳播到西方。造型簡(jiǎn)單的石盆、園林假山石很受歡迎。日本重視環(huán)境保護(hù)，不久前從中國進(jìn)口一種灰色石材，用做公眾場(chǎng)合的鋪路石，經(jīng)處理后可以防止空氣污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)回歸自然的渴望，天然石材、竹木、純棉織物以其樸實(shí)自然、淡雅溫馨，在國際市場(chǎng)銷售看好。日本選用中國表面粗質(zhì)的石材做公眾場(chǎng)合的鋪路石，不僅體現(xiàn)出自然古樸、高貴永恒、韻味深長的效果和意境，而且可防止鏡面反射光對(duì)人眼的刺激和因滑跌對(duì)人造成的傷害。韓國同樣把石材作用充分發(fā)揮，他們從中國進(jìn)口綠色大理石的大板，制成保健治療石床。 ????????石材產(chǎn)品也越來越多樣化，20世紀(jì)80年代，石材工業(yè)重要的產(chǎn)品是薄板，厚度在10~15毫米；90年代，薄板向超薄板發(fā)展，厚度在8毫米以下，意大利生產(chǎn)出65毫米厚度的花崗石面磚，瑞典生產(chǎn)出４毫米厚度的石材面磚。目前，生產(chǎn)的大理石超薄板為3毫米。超薄板的最大優(yōu)點(diǎn)是重量輕，用普通粘合劑就可方便地固定在墻壁上，并且可以大量節(jié)省和有效利用石材資源。它的天然色澤、花紋和耐用性，使之具有無法比擬的廣闊發(fā)展前景。國際上一直流行薄板、超薄板?，F(xiàn)在，我國珠江三角洲地區(qū)、北京及山東萊州市正悄然興起薄板熱。 隨著住宅、環(huán)境工程向中、高檔水平發(fā)展，對(duì)石材的異型產(chǎn)品、建筑雕塑、拼花雕刻、各類復(fù)雜美觀的曲面、柱面乃至石制家具等都提出了新的需求。以金剛石繩鋸、帶鋸及鉆銳磨等刀具為主，并與電腦控制的高新技術(shù)相結(jié)合的加工設(shè)備，則充分滿足了這種要求。石材加工工具的改進(jìn)，為石材市場(chǎng)的拓展提供了廣闊的天地。 世界石材人均消耗最新排名為希臘1.5平方米，沙特1.32平方米，瑞士1.32平方米，比利時(shí)1.17平方米，意大利1.01平方米，德國0.55平方米，中國0.05平方米。中國人均石材年耗雖然很低，但中國的建筑市場(chǎng)年耗石材6000萬噸卻是世界最大的。許多跡象表明，中國建筑市場(chǎng)仍是充滿活力的、快速增長的。同樣，石材市場(chǎng)的潛在需求也是巨大的。 1.3 我國石材工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀 與水泥、玻璃一樣，我國石材在世界上聲名卓著，“四大”桂冠當(dāng)之無愧。一是石材資源大國。我國石材資料豐富，分布廣泛，已探明的石材品種有2000種以上，并還在開發(fā)之中，從長白山到五指山都有石材資源。目前探明的3000多座礦山，儲(chǔ)量均在幾萬乃至幾億立方米，開采數(shù)百年資源也不會(huì)枯竭。二是石材生產(chǎn)大國。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，我國2000年石材產(chǎn)量達(dá)1500萬噸，還不包括廣大農(nóng)村建房用石材，2001年全國石材生產(chǎn)總產(chǎn)值達(dá)1000多億元。三是石材消費(fèi)大國。2000年國內(nèi)建筑裝飾總工程絕對(duì)量共用各種石板材6000萬平方米，2001年上升至1億平方米。四是出口大國，去年石材出口金額為9048億美元，比上年增長20.15%，占世界第一。 2000年時(shí)，全國石材工業(yè)企業(yè)已發(fā)展到近3萬家，從業(yè)人員達(dá)550萬人，有些企業(yè)年加工板材能力可達(dá)50萬~100萬平方米，縱觀全國石材工業(yè)的發(fā)展，在號(hào)稱“四大加工基地”的山東（萊州）、福建（南安）、廣東（云?。⑺拇ǎㄑ虐玻┲?，又涌現(xiàn)出內(nèi)蒙古、山西、河南、浙江、湖北、等一批新的加工基地。 云浮市石材工業(yè)的發(fā)展更是中國石材工業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影。云浮石材發(fā)展得益于黨的改革開放政策和當(dāng)?shù)卣P(guān)心支持。在20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了一批點(diǎn)石成金的私營企業(yè)，如永光兄弟石材有限公司、榮華富石材總廠、金山石材有限公司、春光石材有限公司等。由于云浮的單一石材品種滿足不了珠江三角洲市場(chǎng)日益增長的需要，于是從黑龍江到海南寶島，從天山深處到舟山群島，凡有名貴石材品種，都被運(yùn)回云浮進(jìn)行加工，然后冠以響亮的“云浮石材”品牌推向海內(nèi)外市場(chǎng)。云浮石材也由單一品種，逐漸發(fā)展到擁有花崗石、大理石、板石三大門類，紅、白、灰、綠、黑、藍(lán)、黃、棕、花斑等九大花色系列，600多個(gè)品種。如今，云浮已經(jīng)成為名副其實(shí)的石材集散地，形成類似意大利的加工模式：外購荒料——運(yùn)回加工——外銷成品。 ????民營及外資企業(yè)在中國石材工業(yè)發(fā)展中占有一定地位。如廣匯石材股份有限公司是一家民營企業(yè)，現(xiàn)擁有礦山18座，開發(fā)紅、天山藍(lán)寶等20多個(gè)名特品種，板材綜合生產(chǎn)能力達(dá)58萬平方米/年，打造出了“廣匯石材”的品牌。環(huán)球石材集團(tuán)有限公司是香港獨(dú)資企業(yè)，營業(yè)額每年超過3億元，并開創(chuàng)了中國異型石材的先河。 ????在石材業(yè)取得驕人業(yè)績的同時(shí)，也要清醒地認(rèn)識(shí)到存在的一系列問題，及國內(nèi)企業(yè)面臨入世的沖擊。 ?????當(dāng)前的關(guān)鍵問題是如何從石材大國過渡到石材強(qiáng)國？這是需要我們認(rèn)真研究、采取相應(yīng)對(duì)策，并不斷為之而努力奮斗。問題集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 行業(yè)法規(guī)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不健全、不完善、權(quán)威性的指導(dǎo)作用不夠。低質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)雖然在20多年前救活了一批企業(yè)，但在今天，它已經(jīng)嚴(yán)重地制約著我國石材工業(yè)向更高層次、健康有序地發(fā)展。石材放射性一次次地被過分夸大，而且是在石材放射性標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)行數(shù)年后發(fā)生的。 (2) 礦山成荒率低。我國一般在8%左右，發(fā)達(dá)國家在80%以上。急功近利的開采導(dǎo)致了小規(guī)模、土辦法、零散作業(yè)的亂挖亂采局面，致使寶貴的一次資源痛遭破壞。 (3) 花巨資引進(jìn)的國外先進(jìn)設(shè)備，使用不當(dāng)，維護(hù)不善，缺件嚴(yán)重，趴窩、半趴窩現(xiàn)象普遍。 (4) 石材機(jī)械設(shè)備整體科技含量不高，致使加工質(zhì)量低下、精度不夠。優(yōu)等品和一等品僅占35%。蹦邊、掉角、裂紋、光澤度低成了通病。 (5) 勞動(dòng)生產(chǎn)率低下。我國人均年產(chǎn)板材僅幾十平方米，發(fā)達(dá)國家在2000~10000平方米以上。 (6) 至今沒有建立行業(yè)教育體系，就業(yè)人員素質(zhì)普遍低下。未受系統(tǒng)教育的農(nóng)民工居多數(shù)，高級(jí)管理、科技人才幾乎沒有。 (7) 石材產(chǎn)品高中檔不足，低檔過剩。出口產(chǎn)品以荒料和初加工為主，附加值低，經(jīng)濟(jì)效益亦低。石材防護(hù)、翻新、除垢等應(yīng)用技術(shù)，沒有受到人們的普遍重視和推廣，致使石材的裝飾性、藝術(shù)性并未得到充分表現(xiàn)等等。 ????應(yīng)如何順應(yīng)歷史潮流，促使中國石材工業(yè)進(jìn)一步騰飛？根據(jù)社會(huì)發(fā)展及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，石材企業(yè)應(yīng)達(dá)成下列共識(shí)：首先是認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)范引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。規(guī)范市場(chǎng)管理，以市場(chǎng)為紐帶，定期組織開展技術(shù)、信息、新產(chǎn)品推廣應(yīng)用等方面的交流，鼓勵(lì)企業(yè)以產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平和誠信為競(jìng)爭(zhēng)手段，制止惡性競(jìng)爭(zhēng)。其次是打破固步自封的門戶，走聯(lián)合興旺發(fā)展的道路（避免單個(gè)企業(yè)在互相競(jìng)爭(zhēng)中自相殘殺）；進(jìn)一步在全國范圍內(nèi)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，短時(shí)間內(nèi)迅猛擴(kuò)充實(shí)力；然后共同組建一支能夠抵御外國石材產(chǎn)品風(fēng)浪沖擊的航母戰(zhàn)艦。 1.4 石材加工機(jī)械發(fā)展趨勢(shì) 石材機(jī)械與石材加工工藝密切相關(guān)。近３０年來，國家石材開采與加工業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶動(dòng)了石材機(jī)械制造業(yè)的興旺。無論是研制我國的石材機(jī)械，還是引進(jìn)國外的石材機(jī)械，都必須了解國際石材機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)，以期增強(qiáng)我國石材工業(yè)與國際競(jìng)爭(zhēng)的能力 (1) 異型石材加工機(jī)械走向電腦化 石材的異型加工若人工或單工序機(jī)械加工，則勞動(dòng)量大、生產(chǎn)效率低、拋光成本高，難于滿足質(zhì)量要求，而且運(yùn)用金剛石工具損耗快。所以一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家采用了裝有金剛石銑刀的仿形銑床加工異型石材制品。其優(yōu)點(diǎn)是一次夾裝可完成多工序作業(yè)，加工質(zhì)量高，很適宜加工復(fù)雜的輪廓；缺點(diǎn)是只能單件生產(chǎn)，而且對(duì)金剛石銑刀的技術(shù)要求很高。 目前異型石材加工機(jī)械有向電腦化發(fā)展的趨勢(shì)，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工序操作到生產(chǎn)管理都使用了電腦，可以得心應(yīng)手地加工各種異型石材制品。 (2) 石材面磚加工機(jī)械實(shí)現(xiàn)多片式鋸片加工 加工石材面磚最常用的方法是用鋼砂鋸將石材荒料鋸切成所要求厚度的大板，經(jīng)過磨機(jī)磨光后用橋式切機(jī)鋸切成方塊。但是現(xiàn)代先進(jìn)的生產(chǎn)方法已改為采用多片式圓鋸片鋸機(jī)將一定規(guī)格的石材荒料鋸切成一定寬度的薄板，用水平鋸切機(jī)鋸切成板條后再用橫切機(jī)鋸切成方塊。用這種方法生產(chǎn)效率可大為提高，而生產(chǎn)成本大幅度降低。據(jù)估計(jì)目前全世界約有500~600臺(tái)多片式圓鋸片鋸機(jī)在使用?，F(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)和施工方法都迫切需要重量輕的建筑材料，特別是外墻面磚的重量應(yīng)盡量輕。 90年代初，為了生產(chǎn)超薄石材面磚，意大利研制成功M570型切片機(jī)。這是一種串列式多片圓鋸片鋸，裝有14片金剛石圓鋸片，直徑由小到大順序排列在一空間平面上，可以說這是當(dāng)前生產(chǎn)薄型石材面磚最先進(jìn)的設(shè)備。 (3) 荒料石板加工機(jī)械趨向大型、自動(dòng)化 將石材荒料鋸切成板材，常用的機(jī)械有：框架鋸、圓鋸片鋸和金剛石串珠繩鋸等 ① 框架鋸??當(dāng)今明顯的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化和大型化，鋸切工藝參數(shù)可在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)，連桿行程實(shí)現(xiàn)不停機(jī)自動(dòng)補(bǔ)償?？蚣茕彽匿徢羞^程是非連續(xù)性的，因而鋸切速度不可能快，一般不超過2米/秒，所以提高生產(chǎn)效率的途徑之一就是向大型化發(fā)展，增加每批次的鋸切數(shù)量。目前世界上最大的框架鋸一次可生產(chǎn)120塊板材。 ② 圓鋸片鋸??廣泛用于鋸切各種石材，它的鋸切速度很快，但鋸切深度受到鋸片直徑的限制，一般不超過直徑的1/3。1997年德國研制成功直徑達(dá)5米的圓鋸片芯片，據(jù)稱是世界上最大的。據(jù)預(yù)測(cè)，在未來5年內(nèi)，國際上多片式圓鋸片將以每年200臺(tái)的速度增長。 ③ 單道金剛石串珠繩鋸??有多種結(jié)構(gòu)，鋸切速度可根據(jù)不同的石材在30~40米／秒之間調(diào)節(jié)，可鋸切特大塊的荒料，高度達(dá)2米，寬度4米，長度不限。由于金剛石串珠繩比鋼絲繩加磨料鋸切法用的鋼絲繩短得多，廠房占地面積小，工作噪音也較小，因此這種鋸切方法在國外已推廣。 第二章 工作原理和總體設(shè)計(jì) 2.1立式圓柱切機(jī)的構(gòu)成 該機(jī)在整體結(jié)構(gòu)的主要零部件有底座基礎(chǔ)、縱向?qū)к?、橫向?qū)к?、支柱、切削頭、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、控制箱、等組成。其中底座基礎(chǔ)上安裝有地腳螺栓，縱向?qū)к壷误w通過地腳螺栓與基礎(chǔ)體固定在一起。 該機(jī)分為主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、橫向進(jìn)給系統(tǒng)（X向）、縱向進(jìn)給系統(tǒng)（Z向）、 工作臺(tái)和控制系統(tǒng)五大部分。該機(jī)工作簡(jiǎn)圖如下2-1： 圖2-1 立式圓柱切磨機(jī)工程簡(jiǎn)圖 1. 軸承 2. 三角行架 3. 置頂行架 4. 電機(jī)一 5. 聯(lián)軸器6. 絲杠 7. 轉(zhuǎn)盤 8. 齒輪 9. 減速器 10. V帶輪 11. 磨塊 12. 電機(jī)二 13. 電機(jī)三 14. 滑塊15. 縱向?qū)к?16. 橫向?qū)к?17. 底座 工作原理: 機(jī)器工作時(shí)，主電機(jī)13運(yùn)動(dòng)將動(dòng)力通過帶輪傳遞給主軸，主軸帶動(dòng)磨塊11高速磨削工作臺(tái)上的工件。通過縱向?qū)к?5和橫向?qū)к?6實(shí)現(xiàn)刀具的上下運(yùn)動(dòng)和左右運(yùn)動(dòng)。其中主動(dòng)電機(jī)13固定在滑塊14上。工作臺(tái)還可以在水平面內(nèi)自身旋轉(zhuǎn)360度。整機(jī)的運(yùn)動(dòng)是在PLC的控制下進(jìn)行的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件加工的連續(xù)性和自動(dòng)化。 2.2運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 圖2-2 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 1. 軸承 2. 刀具箱 3. 三角帶輪 4. 磨頭 5. 法蘭盤 6. 支撐軸 7. 主電機(jī) 工作原理：主電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)帶輪旋轉(zhuǎn)，并通過皮帶將動(dòng)力傳給主軸，主軸帶 動(dòng)磨塊高速磨削工件。 2.3傳動(dòng)系統(tǒng) 圖2-3 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 1. 置定行架2. 電機(jī) 3. 聯(lián)軸器 4. 絲杠 5. 縱向滑軌 6. 橫向滑軌 第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于石材機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此在設(shè)計(jì)中我本著力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的原則，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足： (1) 選擇合理的設(shè)計(jì)方案 (2) 要據(jù)國內(nèi)外通用零部件進(jìn)行設(shè)計(jì) (3) 選擇合理的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (4) 在國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) (5) 要求成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便 3.1工作臺(tái)設(shè)計(jì) 圖3-1 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1．軸承一 2. 三角行架 3. 頂端電機(jī)一 4. 聯(lián)軸器 5. 絲杠 6. 轉(zhuǎn)盤 7. 齒輪 8. 減速器 9. V帶輪 10. 電機(jī)二 工作原理： (1) 工作臺(tái)上部 由電機(jī)3固定在置頂行架上，通過聯(lián)軸器4帶動(dòng)絲杠5來帶動(dòng)三角行架2的上下運(yùn)動(dòng)，從而卡住工件。 (2) 工作臺(tái)下部 底端電機(jī)通過V帶輪帶動(dòng)減速器，減速器帶動(dòng)小齒輪，小齒輪帶動(dòng)外齒圈，最終帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 3.2電機(jī)的選擇 3.2.1底座電機(jī) 起帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)的作用，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，此機(jī)床底座電機(jī)選用的Y132S1-2。 相關(guān)參數(shù)如表3-1所示： 表 3-1 底座電機(jī)參數(shù) 參量 參數(shù)值 單位 功率 5.5 KW 效率 85.5% 功率因數(shù) 0.88 額定轉(zhuǎn)距 2.0 N.m 額定電流 11.1 A 轉(zhuǎn)速 2900 r/min 重量 67 kg 3.2.2頂端電機(jī) 帶動(dòng)絲杠控制三角行架上下運(yùn)動(dòng)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，功率要求不是很大，故選用的型號(hào)是Y132S-1-8數(shù)據(jù)如表3-2所示。 表 3-2 頂端電機(jī)的相關(guān)參數(shù) 參量 參數(shù)值 單位 功率 2.2 KW 效率 80.5% 功率因數(shù) 0.71 額定轉(zhuǎn)距 2.0 N.m 額定電流 5.8 A 轉(zhuǎn)速 710 r/min 重量 65 kg 3.2.3主電機(jī) 在設(shè)計(jì)之前，首先進(jìn)行切削力的計(jì)算，由于大理石的磨削性能和鑄鐵的磨削性能很相似，所以在計(jì)算磨削力時(shí)，按鑄鐵來計(jì)算，計(jì)算過程如下： V=3.14/30×2.23×1440 PW=FZV/1000=20.1×344.4/1000 Pr=PW/η 3-1 η =ηBηCyηV 3-2 ηB----聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 ηc----滾動(dòng)軸承的效率 ηv----帶傳動(dòng)的效率 η=ηBηCηV=0.99×0.99×0.93 Pr=6.9/0.931=7.41KW 查表選用Y132M-4，額定功率7.5KW Po>Pr 滿足要求 3.3橫向絲杠的設(shè)計(jì) 絲杠設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一是確定絲杠的直徑如圖3-2所示，又類比法確定絲杠直徑為46，絲杠端部通過聯(lián)軸器與升降電機(jī)相聯(lián)。 絲杠的端部的軸徑是根據(jù)所選的連軸器得孔的尺寸確定的，軸肩部分是由推力球軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。 材料：Y40Mn 螺距：8mm 螺紋牙形角：300 螺距公差9級(jí) 圖3-2 絲杠的零件結(jié)構(gòu)圖 絲杠的直徑確定后，在設(shè)計(jì)出退刀槽，為了使退力求軸承安裝和拆卸的方便，軸承下方配有軸套，軸套內(nèi)徑與軸是間隙配合，軸套與箱體之間是過盈配合。絲杠的端部的軸徑是根據(jù)所選的連軸器得孔的尺寸確定的，軸肩部分是由推力球軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，具體尺寸如上圖所示。 3.4帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-3 帶傳動(dòng)示意圖 材料：HT200 (1) 計(jì)算功率Pc： Pc=KA×P 3-3 KA----工作情況系數(shù) P----傳動(dòng)的功率 查表得 KA=1.3，P=7.41 Pc=1.3×7.41 Pc=9.633kw (2) 確定膠帶型號(hào)：根據(jù)PC、W2選定A型號(hào)膠帶 (3) 小帶輪的計(jì)算直徑： d1由表確定 d1=0.25 (4) 大帶輪的計(jì)算直徑： d2=i×d（1-e） 3-4 d2=2.23×112×（1-0.02）=249.2mm d2圓整取 (5) 帶速的確定： W1=nπ/30=1440×3.14/30=150r/s W1=150r/s V=d1W1/2=0.25×150.7/2=18.8m/s V=18.8m/s (6) 初定中心距： a=0.7（d1+d2）< ao <2（d1+d2） 3-5 253.41200 α1=167.40 (10) 單根膠帶能傳動(dòng)的功率： 由表得 P0=0.68kw Po=Kb×W1×l×（1-1/Ki） Po---單根膠帶所能傳動(dòng)功率的增量 由表得 Kb=0.7725×10-3 由表得 Ki=1.12 Po=0.7725×10-3×150.7×（1-1/1.12）×10-3 Po=0.0125kw (11) 三角帶的根數(shù)Z： Z=Pc/（Po+P1）KaK2 3-9 Ka----小帶輪包角系數(shù) 由表得 Ka=0.95 Kl----長度系數(shù) 由表得 Kl=1.01 Z=[9.75/（2.68+0.0125）]×0.95×1.01 Z=3.77 取Z=4 (12) 單根膠帶的初張力Fo Fo=500×（2.5/Ka-1）×Pl/（ZV）+q2 3-10 Fo=72.102N (13)對(duì)軸的作用力： Q=2Fo×Z×sinα1/2 3-11 Q=573.3N 3.5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 選擇材料：45號(hào)鋼 其機(jī)械性能由表查： бB=650N/mm2 бs=360N/mm2 б-1=300N/mm2 Γ-1=155N/mm2 (2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步計(jì)算軸徑： D=Ao（p/n）-3 3-12 =42.5mm 由于在軸端銑螺紋取 dmin=45mm (3) 切削力Fz Fz=GFZ×apxfz×fyfz×Vnfz×Kfz 3-13 GFz：決定被加工金屬和磨削條件參數(shù) XFZ：被吃刀量指數(shù) YFZ：進(jìn)給量指數(shù) NFz：磨削速度指數(shù) KFz：修正系數(shù) 查數(shù)據(jù)如下： GFz =158 XFZ=1.0 YFZ =1.0 NFz=0 KFz=KmF×Kkrf×Kkof×Kxf×Krof =0.96×1.08×1.0×1.0 =1.04 ap=f=20mm Fz=158×20×20×34.4×1.04 Fz=20.1, F=π/30×n =π/30×I×n I=d2/d1=250/112 I=2.23 決定軸的輸出端由螺母寬度所決定。 (4) 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 軸上零件設(shè)計(jì)布置： 圖3-4 主軸的圖示 軸的輸出端安裝金剛石磨塊，一對(duì)法蘭盤。用螺母定位。螺紋的外徑按標(biāo)準(zhǔn)取為45。磨塊的內(nèi)孔直徑為50為了對(duì)法蘭盤進(jìn)行軸向定位，軸Ⅲ部分之經(jīng)營多取8-12mm，取標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)孔，選為60mm，軸承30312深溝球軸承。其安裝尺寸如下：60×110×22。軸2部分，直徑根據(jù)軸承的安裝尺寸來確定為69mm，軸3部分安裝 軸承同軸3部分軸的輸入端安裝帶輪。確定各部分的長度。 軸的輸入端適于帶輪配合的，帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸已知，所以輸入端軸的長度定為80mm，軸4部分的長度同軸3部分長度由軸承的寬度加上軸伸出長度為80mm，軸Ⅱ部分的長度由主軸支撐的結(jié)構(gòu)來確定。 刀架是夾持多種刀具的機(jī)床附件，可輔助機(jī)床完成多道加工工序。刀架可分四 方刀架，快換刀架，回輪刀架，轉(zhuǎn)塔刀架和液壓仿行刀架。 快換刀架又有燕尾式，齒輪式和雙V形式，通常為4工位，回輪刀架和轉(zhuǎn)塔式 架一般分為4、6、8、10和12工位，常用端齒盤定位，刀架在向自動(dòng)（氣動(dòng) 液壓、電動(dòng)）和數(shù)控方向發(fā)展。 我這次所選用的是動(dòng)力刀架： 動(dòng)力刀架是具有刀架傳動(dòng)裝置的刀架，如車床在轉(zhuǎn)塔（回輪）刀架上裝有回轉(zhuǎn)刀具時(shí)，就兼有鉆，銑功能，具有刀架傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)塔（回輪）刀架一般稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)塔（回輪）刀架，它的基本要求是回轉(zhuǎn)刀具安裝在轉(zhuǎn)塔（回輪）刀架和刀盤上（不限制不動(dòng)刀具的安裝），盡可能減小回轉(zhuǎn)刀具傳動(dòng)裝置尺寸。 3.6珠絲杠副 3.6.1潤滑 為使?jié)L珠絲杠副充分發(fā)揮機(jī)能，在其工作狀態(tài)下，必須潤滑，潤滑方式主要為潤滑脂潤滑，潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3 3.6.2防塵 滾珠絲杠與滾動(dòng)軸承一樣，如果污物及異物進(jìn)入就很快使它磨耗，成為破損的原因。因此，必須采用防塵裝置（折皺保護(hù)罩、絲杠護(hù)套等），將絲杠軸完全保護(hù)起來。 3.6.3滾珠絲杠副在使用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： (1) 滾珠螺母應(yīng)在有效行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)在行程兩端配置限位，以避免螺母約程脫離絲杠軸而使?jié)L珠脫落。 (2) 滾珠絲杠副由于傳動(dòng)效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動(dòng)時(shí)，如部件重量未加平衡，必須防止傳動(dòng)停止或電機(jī)失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃?dòng)。 (3) 滾珠絲杠副正常工作環(huán)境溫度范圍±60℃。 3.6.4安裝 滾珠絲杠副在安裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： (1) 滾珠絲杠副僅用于承受軸向負(fù)荷。徑向力、彎矩會(huì)使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應(yīng)力等負(fù)荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠副安裝到機(jī)床時(shí)，應(yīng)注意： ① 絲杠的軸線必須和之配套導(dǎo)軌的軸線平行，機(jī)床的兩端軸承座與螺母座必須三點(diǎn)成一線； ② 安裝螺母時(shí)，盡量靠近支撐軸承； ③ 同時(shí)安裝支撐軸承時(shí)，盡量靠近螺母安裝部位。 (2) 滾珠絲杠安裝到機(jī)床時(shí)，請(qǐng)不要把螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時(shí)要使用輔助套，否則裝卸時(shí)滾珠有可能脫落。螺母裝卸時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 輔助套外徑應(yīng)小于絲杠底徑0.1-0.2mm； ② 輔助套在使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩； ③ 卸裝時(shí)，不可使用過大力以免螺母損壞； ④ 裝入安裝孔時(shí)要避免撞擊和偏心。 3.7減速器設(shè)計(jì) 圖3-5 減速器簡(jiǎn)圖 1. 渦桿 2. 箱體 3. 輪芯 4. 輪緣 5. 渦輪軸 渦桿： 圖3-6 渦桿 渦輪： 圖3-7 渦輪 蝸輪軸： 圖3-8 渦輪軸 外齒圈： 圖3-9 外齒圈 3.8冷卻系統(tǒng) 由于刀具在切削或者磨削工件的時(shí)候速度很高，又考慮到石材硬度比較高，所以會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，如果熱量不能及時(shí)降低，那么會(huì)使刀具的性能降低，影響加工效果，所以采用一自動(dòng)噴水裝置，用來降低砂輪或者刀具的溫度。 3.9潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 潤滑方式和潤滑裝置從下面幾個(gè)方面來考慮： (1) 運(yùn)動(dòng)副相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度：低速運(yùn)動(dòng)副采用黏度較大的潤滑油。 (2) 載荷大小：運(yùn)動(dòng)副的載荷或壓強(qiáng)大，應(yīng)選用黏度大或油性好的潤滑油。載荷小應(yīng)選用黏度小的潤滑油。低速重載荷運(yùn)動(dòng)副上，首先考慮潤滑油的承載能力。 (3) 潮濕條件：在潮濕的工作環(huán)境里，或與水接觸較多的工作條件下，選用抗乳化能力較強(qiáng)和防銹蝕性能較好的潤滑油或有較強(qiáng)抗水性的潤滑脂。 (4) 塵屑較多：應(yīng)用潤滑脂。 (5) 滑動(dòng)導(dǎo)軌：選用L-HG68號(hào)潤滑油，在動(dòng)導(dǎo)軌上安裝潤滑電磁泵。 第四章 強(qiáng)度校核 4.1 主軸的校核計(jì)算 Fx Fy Q 圖4-1 軸的力學(xué)模型 1. Fz----切削力 2. Fy----背向力 3. T2----扭矩 4. Q----帶輪對(duì)軸的作用力 Fz=2.01kw Fy=CFY×apxfy×fyfy×Vnfy×Kfy 4-1 CFY ------決定被切削金屬與被切削條件系數(shù) Xfy、Yfy、nfy------分別為被吃刀量、進(jìn)給量、切削速度的 Kfy------在計(jì)算中，當(dāng)實(shí)際中條件寓所的經(jīng)驗(yàn)公式的條件不符時(shí)，各種因素對(duì)切削量的修正系數(shù)。 由于切割詩作切斷切削，所以Fy=0刀具只受切削力作用。 T2=9.95×P2/n2 4-2 P2=P1×η1=7.5×0.95=7.125kw N2=n1/v1=1500/2.23=652r/min T2=9.55×7.125/6.25 RaH Rbh Fx 圖4-2 支座反力示意圖 RaH=Fz×506/406=25.1KN RbH=Fz×100/406=4.95KN 垂直面支承反力： Rav=573.3×110/406=155.33KN Rbv=573.3×516/406=728.63KN 畫出彎距圖、轉(zhuǎn)距圖、計(jì)算彎距圖： MH 圖4-3 彎矩圖 Rbv Q Rav 圖4-4 彎距受力示意圖 MV T 圖4-5 彎矩圖 Mh=Fz×100=20.1×100=2010Nm Mv=Q×110=573.33×110=63.063Nm M=（Mh2+Mv2）1/2=2011Nm M1 M2 圖4-6 轉(zhuǎn)矩圖 Mca3 Mca2 Mca4 Mca1 圖4-7 轉(zhuǎn)矩受力示意圖 Mca1=a×0.7=0.6×104.4=62.64 Mca2=（M1+（aT）2）1/2=88.89Nm Mca3=（M2+（aT）2）1/2=62.64 校核軸的強(qiáng)度： 由圖可知截面的直徑較小，而計(jì)算彎距較大，截面的截面的直徑步時(shí)最大，但所受彎距時(shí)最大的，因而截面時(shí)危險(xiǎn)截面，其計(jì)算應(yīng)力： бca=Mca4/W=53.3N/mm2 按表查得[бb]-1=60N/mm2 бca<[бb]-1 所以是安全的 4.2橫向絲桿的強(qiáng)度校核 絲杠既受軸向力作用，同時(shí)又受轉(zhuǎn)距的作用。在絲杠的危險(xiǎn)拋面上存在著拉應(yīng)力和扭應(yīng)力由第四強(qiáng)度理論，其危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度核算公式為： бca=（б2+3T）1/2 4-3 бca<[б] 式中：d1----絲杠的螺絲小徑50mm [б]----絲杠的許用應(yīng)力 F----絲杠的軸向力 T----絲杠所收的轉(zhuǎn)距 T----Ftg（Φ+lv）×do/2 Бs---材料的屈服極限 Φ=arctg（np/π×d2） 4-4 =3.5o fv=f/cosa f：鋼對(duì)鑄鐵的f為0.1—0.6 a=15o Pv=arctgfv =5.9---9.4 ?。篜v=9o T=F×tg（3.5o+9o）×42/2 =18625.4Nmm бs=360N/mm2 ?。篬б]= бs/4=90N/mm2 бca=[（4F/πd2）2+3（T/0.2×d3）2]1/2 4-5 =20.25N/mm2 бca<[б] 所以絲杠的強(qiáng)度合格。 第五章 安裝與保養(yǎng) 5.1安裝 整機(jī)的工作是否平穩(wěn)、壽命是否長，在很大程度與安裝有相關(guān)性。所以安裝要遵循以下要求： (1) 裝機(jī)前，各主要零件如：軸承、軸、軸套等，清洗干凈，并將毛刺去除。 (2) 各零件要按順序安裝，尤其是軸承的安裝，安裝是不要重?fù)簦幻鎿p壞零件。 (3) 保證各部件的安裝精度，重要部件要有技術(shù)人員指導(dǎo)。 (4) 要將橫向?qū)к壷喂潭ê谩? (5) 機(jī)械部件安裝好后要涂防銹漆。 (6) 技術(shù)員應(yīng)將電氣設(shè)備按規(guī)定要求安裝好，并且進(jìn)行調(diào)試。 (7) 安裝的同時(shí)應(yīng)將供水系統(tǒng)準(zhǔn)備好。 (8) 安裝好后，要進(jìn)行多次空機(jī)調(diào)試，等機(jī)器各部分都運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，方可加載試如不成功則檢查各零件是否有問題，無毛病后繼續(xù)調(diào)試直到成功。 5.2使用與保養(yǎng) 正確使用手冊(cè)說明使用，按規(guī)定進(jìn)行潤滑，并經(jīng)常檢查故部件的磨損情況，及時(shí)更換。在機(jī)器工作時(shí)，要有人員在場(chǎng)，以免機(jī)器發(fā)生問題時(shí)，及時(shí)關(guān)閉電源。對(duì)電氣元件應(yīng)加防護(hù)罩，尤其是主電機(jī)，更應(yīng)注意。此外，由于該設(shè)備在加工石材的過程中，需要有大量的水來冷卻磨塊，故應(yīng)對(duì)水到之處的部件實(shí)時(shí)涂防護(hù)漆。 第六章 經(jīng)濟(jì)效益分析 本次設(shè)計(jì)的石材立式磨機(jī)是考慮我國石材機(jī)械的現(xiàn)狀和發(fā)展需要，進(jìn)行異性交工。本設(shè)備是自主設(shè)計(jì)開發(fā)的新型石材加工設(shè)備。本設(shè)備除具有臥式圓柱機(jī)的所有功能外，還具有低位的工作臺(tái)，使上下料變得方便快捷，雙手輪操作及無級(jí)調(diào)速走刀使工件的加工總是方便靈巧，使用頂尖附件可加工實(shí)心柱、花瓶柱、羅馬柱，使用料架可加工各種柱座、柱帽、圓弧板等。本設(shè)備可加裝電腦控制實(shí)行自動(dòng)仿形和無人操作。 生產(chǎn)效率的大幅提升就是效益的體現(xiàn)，本設(shè)備的售價(jià)在同類產(chǎn)品中有明顯優(yōu)勢(shì)，以10萬左右的價(jià)格與同類產(chǎn)品相比應(yīng)該可以完全占領(lǐng)市場(chǎng)，低廉的價(jià)格應(yīng)該可以吸引各路經(jīng)銷商。產(chǎn)品前景樂觀。 結(jié)論 歷時(shí)四個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，在此過程中得到了趙民教授的悉心指導(dǎo)，也得到了各位老師和同學(xué)的熱心幫助，我在此表示衷心的感謝！我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是，主要參考立式圓柱切磨機(jī)。而且趙民教授還帶我們?cè)谏蜿柖嗉沂墓緦?shí)地考察了石材機(jī)器，使我對(duì)石材機(jī)器的各部分結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的了解。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次難得的鍛煉的機(jī)會(huì)，它把書本上的理論知識(shí)和實(shí)際產(chǎn)品結(jié)合起來，是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次實(shí)際應(yīng)用。因此我非常珍惜這次鍛煉的機(jī)會(huì)。 本次設(shè)計(jì)的石材立式磨機(jī)是考慮我國石材機(jī)械的現(xiàn)狀和發(fā)展需要，進(jìn)行異性交工。本設(shè)備是自主設(shè)計(jì)開發(fā)的新型石材加工設(shè)備。本設(shè)備除具有臥式圓柱機(jī)的所有功能外，還具有低位的工作臺(tái)，使上下料變得方便快捷，雙手輪操作及無級(jí)調(diào)速走刀使工件的加工總是方便靈巧，使用頂尖附件可加工實(shí)心柱、花瓶柱、羅馬柱，使用料架可加工各種柱座、柱帽、圓弧板等。本設(shè)備可加裝電腦控制實(shí)行自動(dòng)仿形和無人操作。 通過這次設(shè)計(jì)，使我初步掌握了大型設(shè)計(jì)的一般步驟，基本上掌握了設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)了利用圖書館和互連網(wǎng)查閱各種資料，鞏固了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，使所學(xué)的知識(shí)得到了融會(huì)貫通，使我收益非淺。 由于彼此設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，所查閱的資料有限，設(shè)計(jì)中有諸多考慮不周之處。又因本人能力有限，尚有許多細(xì)節(jié)問題不能做到深入的了解，在設(shè)計(jì)中存在的問題和錯(cuò)誤望各位老師批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1] 大連理工大學(xué)工程畫教研室.機(jī)械制圖．大連：高等教育出版社，1991：1~100 [2] 鞏云鵬，田萬祿，張祖立，黃秋波. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 沈陽：東北大學(xué)出版社，2000: 120~160 [3] 潘沛霖, 陳秀，嚴(yán)國良編. 機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)圖冊(cè). 北京：人民教育出版社，1981: 23~86 [4] 戴曙. 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工藝出版社，1991：34~156 [5] 孫振均. 金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社，1997：56~150 [6] 天津大學(xué). 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè). 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999：89~120 [7] 廖念釗. 互換性與測(cè)量技術(shù). 北京：中國計(jì)量出版社，1997：50~130 [8] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：46~150 [9] 孫志禮.機(jī)械設(shè)計(jì). 沈陽：東北大學(xué)出版社.2000：20~130 [10] 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 機(jī)械工程手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995：30~160 [11] 哈爾濱工業(yè)大學(xué). 天津大學(xué). 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)