谈石材套切加工工艺(二)

a脚I加工技术
谈石材套切加工工艺(二)
晏辉
(深圳裕荣原石石业发展有限公司,广东深圳518000)
(接上期)
2.1石材线条产品长度套切加工工艺
石材线条长度套切原理在线条生产加工中非常实用而且常用。因为石材线条长度经常不是固定的,随着建筑结构及产品设计尺寸的不同千差万别,长度差别大,小尺寸的线条相当多。当生产加工中出现小尺寸线条较多时,我们可以将小尺寸的线条合开料,或将小尺寸的线条和长尺寸线条合开料,就可以减少线条打磨抛光过程中线条拼接的工作量,打磨抛光过程中由于打磨员工技术水平参差不齐导致的形状偏差和接口偏差。
石材线条长度套切的工艺做法是:根据线条长度尺寸按照生产加工单上拼接图的要求合开料。无拼接图的,在不浪费石材,影响出材率的情况下,按尺寸大小的顺序合开料,也可以任意尺寸组合在一起。线
条长度方向合开料加工在计算长度方向尺寸时不要忘记了加刀补余量。这项工作最好由材料规划员完成。无材料规划员的石材生产企业则由桥切班的班组长完成。规划好线条套切用料方案后,以书面的形式记录下线条套切工艺方案。当线条打磨抛光完成由桥切机改切合开料的线条时,按线条规划记录改切,改切后的线条勿忘记按生产加工单上的产品编号在线条侧面标注线条编号、有拼接关系的线条按改切顺序用标注拼接方向,见图9。
图9线条长度套切原理图
AH*A2—A3—
2.2石材线条产品宽度套切加工工艺
石材线条产品有许多宽度小于100mm的线条,甚至宽度在30mm以下的线条。在加工这些宽度小的线条时,如果在宽度方向合开料,生产加工时可以减少线条产品的搬运时间,减少生产员工的劳动强度,提高生产效率。这种工艺方法对推广线条机器打磨抛光更有意义,在相同的人工成本、能源消耗、固定资产折旧下,可以提高单位成本的产量和利润率。将小线条宽度方向合开料使设备一次只可以打磨抛光一条线条同时变成可以打磨抛光2条、4条、甚至更多线条。大大降低生产员工搬运线条的时间,提高设备的单班产能,进而提高了生产效率,多件线条同时打磨抛光确保了同批线条产品的一致性,这种工艺做法比线条长度方向合料加工意义更大,值得大力推广,见图10。
图10线条宽度套切原理图
石材线条宽度套切的工艺做法是:依据线条坯料宽度、线条成型、打磨抛光设备所加工的宽度,人工所能搬运的最大重量确定小线条合料的宽度。小线条合料的宽度不超过设备加工的最大宽度。线条合料加工的成型刀设计按图10对称设计,线条的低位点对低位点,高位点对高位点。线条宽度合料加工勿忘记了在宽度方向要加刀补、线条侧边打磨抛光余量。线条单侧边打磨抛光的+0.5mm余量,双侧边打磨抛光的+lmm余量。
2.3石材线条产品长、宽套切加工工艺
线条长、宽套切加工工艺是线条长、宽套切加工工艺的组合和综合运用,这是项非常不错的线条加工工艺,运用好可大大提高线条产品生产效率、降低线
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条产品的生产成本。
2.4石材线条产品套切角加工工艺
石材线条产品套切角加工工艺知道的人很少,会运用的人就更少了。门套线条加工在加工中比重较大,而且门套线条产品一定要在石材生产企业切45。角。如果门套线条生产量大的话,灵活运用石材线条产品套切角加工工艺,一刀切两角既可以提高切角的生产效率,又可以通过这种切角方式节省一个切角宽度量的石材,尤其是对于大宽度线条产品,积少成多下来可以达到一个较惊人的材料节约量。
石材线条角的套切工艺做法是:选择切角方向相同的线条开料时组合在一起,并以用料规划的形式通知生产车间开料,切角时注意。规划这种加工工艺时要注意开料长度方向减去切角宽度的尺寸,有几件切角就要减去几件的宽度。
2.5线条形状套切
利用共线的原理,将要加工的线条依据截面形状通过旋转、镜射的方式使原来没有任何关联的图形组合成一个组合矩形、正方形,然后刀具从共线处裁切,加工出异型线条。这些线可以是直线、也可以是直线构成的折线。
2.5.1“L”型线条套切
图11、图12“L”型线条常用作石材的转角线,大量用于方柱、外墙墙面转角上。这类线条的加工利用其
形状嵌套加工,可以大大提高石材出材率,而且可以节省生产加工时间。这类线条的加工必须利用金刚石串珠绳锯方可以完成粗加工,粗加工完成后还要用仿型机之类的仿型设备进行精加工,打磨抛光完成后再修长度、宽度。因此,在加工工艺上还是有一定难度的。
这类线条套切加工工艺的关键点类似于圆弧板的加工工艺。开料时要在长度,宽度方向加不少于30mm 的加工余量。串珠绳锯加工时要控制加工精度。如果加工精度可以达到,严格按标准模板打磨抛光,打磨抛光好“L”型线条后再修切长度、宽度。如果串珠绳锯加工精度偏差较大的话,要用仿型机设备对它进
行精加工。
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图11“L”型线条套切
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图12“L”型线条套切
2.5.2等腰直角三角形线条套切加工工艺
等腰直角三角形线条多用作墙面转角、方柱转角
之用。这类线条的加工可以两件以斜边共面套切加
工,也可以四件以直角边共面套切加工。
这类线条的加工方法可以用圆盘锯、电子桥切机
按图13、图14从对角线对剖加工而成。加工时要保证
等腰直角三角形两腰相等、并相互垂直。两腰尺寸偏
差控制在±1mm内,角度偏差控制在±1。内。两腰的
打磨抛光用手扶磨严格按标准模板打磨抛光。
图13共直角面加工图14共斜面加工
2.5.3斜面线条套切加工工艺
斜面线条套切加工工艺以共斜面开坯料加工,开
坯料时要注意刀补余量不要忘记加了。依据斜面长度
选择圆盘锯或电子桥切机将斜面垫垂直后对剖成两件,留1mm厚的打磨抛光余量。打磨抛光将斜面垫水
平后用手扶磨打磨抛光
2.5.4圆弧面、圆弧面+直线线条套切加工工艺
圆弧面线条套切加工工艺利用共弧面的原理用数
控串珠绳锯加工。开料时要在圆弧面线条长度、弦长
两端30mm的加工余量,圆弧面线条打磨抛光好后再加
工余量修切掉。
2.5.5转角线条套切加工工艺
在线条产品中有一类特殊的线条—
—转角线。一
些设计师或客户为追求线条转角的更美观对转角线条
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不是通过切角的方式来完成,而是将相互连接的线条
加工成整体的转角线条,这类转角线条在加工时也可 以利用转角形状的特点来套切加工。这种类型产品多 有正反关系,套切时既可以利用正方关系套切,也可
以相同关系套切,具体采用那种方式套切取决于出材 率情况。图15、图16利用相同关系套切;图17、图18
利用正反关系套切。这类线条的厚度小于100mm 时多 用水刀机切割加工,但是加工数量多时也可以在厚度
方向套切用数控串珠绳加工,加工出来后再分件。大 于100mm 时用数控串控串珠绳锯加工。
图15转角线正向套切关系图16转角线正反向套切关系
图17弧板正向套切关系图18弧板正反向套切关系
2.5.6其它形状线条套切加工艺
其它形状的线条利用形状套切、对称套切、旋转
套切、斜面套切原理套切加工。图19利用了拆线对称 的原理套切线条。通过套切加工,大大节省了加工材 料,也减少了加工时间。不按套切加工这款线条,采
用常规法加工这种线条的话,加工余量非常大。按图
20常规法加工这款式线条的话,图20中空白处都要加
工掉,可见加工余量之多,加工时需要花费按图19方
法加工至少几倍的时间。图19在用数控串珠绳锯切割
出来后,基本上可以直接进行精加工了。
图20不按套切余量非常大,空白处都要去除
3.1圆弧板的套切加工工艺
自动干手机圆弧板产品是石材产品中一种附加值较高的产 品。圆弧板产品早期加工工艺是先将荒料切成长方体 形状的料,再通过仿型机造型出来的,既浪费材料又
浪费大量生产时间,加工成本很高。自有了数控串珠 绳锯后,利用圆弧板共弧面的原理加工大大节省了资
源和加工时间,产品的加工质量比仿型机更好。圆弧 板套切有同心圆弧板套切、不同心圆弧板套切、半圆 弧板套切、高度方向套切。
3.1.1同心圆弧板套切加工工艺
同心圆弧板套切指圆心在同一点上的圆弧板套 切。通常情况下半圆圆弧板及大于半圆的圆弧板按同
心圆弧板加工,客户没有特殊说明的话,圆弧板加工 都是按非同心圆弧板加工的。
圆弧板套切加工有个重要工艺参数必须重视,套
切加工时这个工艺参数计算大了将导致材料浪费;计 算少了,不能套切出圆弧板或套切出来的圆弧偏薄
To
3.1.2非同心圆弧板套切加工工艺
(1 )非同心圆弧板平移距离参数计算公式
不同心圆弧板平移距离参数公式与同心圆弧板平 移距离公式是相同的。
6 = J[R  + aF  - L? * 4 - J/ - L? * 4
R 为圆弧板的半径,L 为圆弧板的弦长。
3圆弧板、弯线加工时的套切
(a )套切 (b )套切后产品初步形状
图19套切余量非常小有时计算平移距离较麻烦,可以编制一个Excel
公式计算表自动计算,省去了人工计算导致的错误发 生,见图21。
图21 Excel 自动计算表
J
A B C
1圆弧板平移量计算公式表
2R  (半径)3最薄处厚度
L  (弦长〉6
(平移量)
3
500
40
707. 11
54. 26
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(2)非同心圆弧板最薄处厚度为25mm平移距离参数图,见图22。
(a)<J>600~]«»三拼圆平移距离(b)4>600~1600四拼圆平移距离
通用模型
(c)¢600-1600六拼圆平移距离
图22非同心圆弧板最薄处厚度为25mm平移距离参考图
以上是圆弧板最薄处厚度为25mm厚的平移距离参数图,至于其它厚度的平移距离参数图也可以参照本图用Autocad绘制出来。如果实际加工圆弧板时图中没有该半径的,可以采取插入法计算平移距离参数。
如要加工半径为530的三拼圆弧板平移距离参数,通过图22(a)可以查到半径500的平移距离参数是47mm,半径550的平移距离参数也是47mm,由此半径为530的三拼圆弧板平移距离参数为47。
图22(a)、(b)、(c)平移距离参数图对于非同心圆弧板平移计算是非常好的工作手段,简便、直观、快捷,只要对照表中的半径就可以查到圆弧板的套切时的平移距离参数。
(3)非同心圆弧板套切的几种情况
1)半径相同,弦长相同的非同心圆弧板套切。这是非同心圆弧板加工中最常见的,也是很简单的一种套切。只要平移距离参数计算正确了,用数控串珠绳锯挖圆弧板就可以了。但在用数控串珠绳锯控圆弧时要注意平移距离参数是不包含刀具补偿的,实际加工时平移距离参数要将刀具补偿8mm加人见图23(a)o
2)半径相同、弦长不相同的非同心圆弧板套切。这种情况与上面1)基本相同同。只是加工时要按两种
平移参数加工。分别用两种弦长的长度计算平移距离
参数。先加工大弦长的圆弧板,加工完成后,用数控
串珠绳锯沿水平方向将两弦长之差的余料切掉以减少小弦长圆弧板加工时的加工时间,见图23(b)o
3)半径、弦长都不相同的非同心圆弧板套切。
这种情况下的套切相对复杂,当待加工的圆弧板半径、弦长越多时,就越复杂,平移距离参数计算就越多。但是如果操作员工能够熟练运用Autocad绘图的话,可以用Autocad绘制好套切图,通过套切图来计算
加工这些圆弧板的料,来安排圆弧的加工顺序。通常
情况下先加工大半径,大弦长的圆弧板,再加工小半径,小弦长的圆弧板,见图23(c)。
(a)半径相同、弧(b)半径相(c)半径和弧
长相同非同心圆弧板同、弧长相同圆长都不相同圆弧套切弧板套切板套切
图23非同心圆弧板套切的几种情况
4)当待加工的圆弧最薄处厚度均不相同时的套切。在这种情况下套切又会出现上面三种情况,分别
以圆弧板最薄处厚度计算平移距离参数。加工从圆弧
板最薄处厚度大、半径大、弦长长的开始加工。如果计算太复杂了,加工时很麻烦,用Autocad绘制好套切图,通过套切图来计算加工这些圆弧板的料,来安排
圆弧的加工顺序。
以上所谈到的非等厚圆弧板套切加工工艺同样适
合于同心圆弧板套切加工工艺,只是在数控串珠绳锯
加工时要挖两道弧而已。
usb暖手鼠标垫3.1.3半圆弧板套切加工工艺
半圆弧板在圆弧弧产品中占有较大的数量。半圆
圆弧板套切属于同心圆弧板套切的范畴,平移距离参数的计算可以参考本文中的章节。
半圆圆弧板套切工艺图,见图24。
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图24半圆弧板套切示意
半圆弧板套切加工工艺也像非同心圆弧板套切加
工工艺一样也分上面四种。其加工工艺参照本文有关 内容。
3.1.4高度方向套切
圆弧板除了在弧面方向套切外,如果圆弧板的高 度小时,还可以在高度方向多件圆弧板套切,其套切
加工工艺与线条长度方向基本相同,没有实质差别。
可以参照本文中线条长度方向套切加工工艺。圆弧板 高度套切不要忘记了将刀补余量加上,并结合企业荒 料的情况确定套切工艺方案。这项工作由用料规划人
员完成,并制定书面的用料规划方案。
3.2弯线套切加工工艺
3.2.1弯线圆弧面套切加工工艺
弯线圆弧面套切加工工艺指单纯是圆弧面的弯线 套切加工工艺。弯线圆弧面套切加工工艺可参照圆弧 异型板、圆弧板套切加工工艺加工,它与这两者套切
加工工艺没有太大本质差别。
弯线圆弧面套切依据弯线加工厚度有所不一样。
当弯线加工厚度小于100mm 时,可以用水刀机切割弯 线,利用Autocad 绘制套切图加工。当弯线加工厚度大
于100mm 时,利用文中介绍的关于圆弧板套切加工工 艺的方法套切加工,加工中要用到的圆弧套切原理弧 面套切原理、高度套切原理。这种工艺方法不是一成 不变的,当弯线加工厚度小于100mm 时,如果加工数
量非常多,同样可以用数控串珠绳锯按圆弧板高度方 向套切的原理合料加工,挖出弯线弧板后再用桥切机 按生产加工单上的弯线厚度分件,见图25。
3.2.2弯线曲面套切加工工艺
弯线不仅指圆弧弯线,还存在大量的由圆弧、直
线+圆弧、直线+直线等曲线构成的弯位线条。这些弯
位线条套切加工工艺较为复杂,要依据具体的曲面图
形来套切。图26是由直线+圆弧构成的曲面套切图。
这类套切图由Autocad 绘制而成。图27中曲线如果厚度
小于100mm 可以用水刀机加工而成,厚度大于100mm
时,用数控串珠绳锯加工而成。当然,当这类弯线加 工数量很多时,可以在线条厚度方向合料加工,用数
控串珠绳锯挖岀来后再用桥切机按生产加工单上的厚 度分件。
图25圆弧弯线套切 图26直线+单圆弧面套切
图27异型套切须用水刀机
4拼花加工套切
拼花加工中的套切可以说用成语“无处不在、无 时不有”来形容。拼花的套切是石材产品套切加工工 艺中最有趣味和艺术性的。它除了可以利用本文所
谈到的各种套切加工技巧外,还有拼花套切自己的技
巧,并且拼花的套切要求操作人员有更高的工作责任 心,要善于利用石材生产企业产品加工过程中产生的
各种边料来套切,还要会利用CAD 绘图软件中各种工
具的功能进行排板、嵌套,给出最优的套切加工方 案。拼花套切加工中涉及到的部件多,套切加工下来 的部件要认真编号,必要的话标注拼接方向,方便下
道工序的生产人员很快地到他们需要的产品。
图28拼花产品
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图29是依据上面拼花绘制的拼花部件图,由此衍
生出下面的拼花部件套切工艺图30、图31、图32、图
33、图4、图35。
图29拼花数量及品种总图图30分拼花品种图(1)
图31分拼花品种图(2)图32分拼花品种图(3)
从这些拼花套切工艺图分析,弧形套切原理、形状大小,可以看出套切原理应用最广。因此,石材异型产品加工套切工艺重点要掌握弧形套切原理、大小形状套切原理,掌握了这两个重要原理并灵活运用,任何异型产品套切加工都可以实现。
5结语
由于几何图案的丰富多样导致石材产品加工中的套切方式也是千变万化的,没有绝对一成不变的套切
方式。同种产品的套切可以演变出各种套切方式。图36、图37、图38是同种产品演化而成的三种套切工加工艺方案。至于那种套切方式最优可以从下面几个方面评价:图36套切方式(1)图37套切方式(2)图38套切方式(3)
5.1切割路径的长度
套切加工工艺中切割路径的优化是必须重视的。
因为切割路径的不同影响生产成本,影响切割的时间,生产效率。应该说路径越短成本越低。
5.2石材的出材率
石材的出材率是石材产品套切加工的最大原则之一,直接影响石材产品的加工成本。石材产品套切加
工工艺始终要树立出材率高这个原则。
5.3产品加工数量
铭牌生产石材产品加工数量的多少对套切加工工艺也有一
定影响,加工数量少时采用套切加工工艺加工有时可
坡度板能生产成本反而高未必经济合理,到达一定数量时采
用套切加工工艺才合理。因此,石材产品套切加工工
艺要做好生产成本的估算,使用套切加工工艺导致的
生产成本必须小于不套切加工工艺的生产成本才合理,才能考虑采用套切加工工艺。
5.4荒料、边角料的尺寸
任何一家石材生产企业都存在着大量的石材边角料,石材边角料尺寸的大小也会影响石材产品能不能
快开阀芯套切加工,荒料尺寸也是如此。如果荒料、边角料的
尺寸达不到套切加工工艺要求时,也只能放弃套切加
工工艺。
5.5员工的工作劳动强度
采用石材产品套切工艺时还要考虑一个因素是套切后产品的大小,生产员工搬运的劳动强度、安全风
险。如果产品套切后尺寸太大,在没有吊运设备的情况下,生产员工如何搬运产品?搬运时是否存在安全风险等问题。作为工艺人员和材料规划人员在设计石
材产品套切方案时要认真、充分考虑这些,毕竟现在是一个强调“以人为本”的时代了,不能因为过分强调加工方案而忽视了人的安全。(全文续完)
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