石材機械

1. 按生產工藝過程分類

石材機械可分為石材開採機械、石材加工機械、石材裝修機械、石材維護機械、石材加工工具、石材檢測機械等，另外還有一些工具和輔具，如金剛石鋸片、磨具、磨料、石材化學防護用品、各類石材監測儀器等。

2. 按加工工藝分類

包括切機和鑽機。如切機，在切割石材毛板，現場裝修、檢測時都會用到裝有金剛石節塊（或整邊）圓鋸片的切機；再如鑽機，在礦山取樣、加工鑽孔、裝修、藝術品雕刻時也會用上各類不同的鑽機等。

3. 按刀具材料分類

如使用金剛石、立方氮化硼等作磨料製作的石材加工工具統稱為超硬材料工具；使用石材碎料製作的合成石設備稱為合成石生產線等。

【勘查與礦山設計階段】

地質鑽機、地鑽機、放射性檢測儀、樣品分析儀、裂石機等

【石材開採階段】

鑿岩機、金剛石繩鋸、桅杆吊、頂石機、汽車吊、挖掘機、鏈式推機、空壓機、鏈臂鋸等。

【石材加工階段】

砂鋸、圓盤鋸、框架鋸、磨機、異型加工機、抹膠機、板材加工流水線、合成石流水線、金剛石工具等

【石材裝飾裝修設計】

CAD軟體、數碼相機、計算機、掃描儀、激光劃線儀等

【石材裝飾裝修階段】

牆鋸、清洗機、翻新機、化學錨栓、干掛件、放線儀等

【石材檢測階段】

壓力機、放射性檢測儀、卡尺、鋼直尺、耐磨儀等

【石材維修與防護】

石材翻新機、清洗機、吸水機、光澤度檢測儀等

【石材綜合利用】

合成石生產流水線、過濾機、凈水機、石材衝壓機、石材制磚機等

石材加工歷史悠久，地球上自有人類活動以來，就有石材加工，以至於考古學家把遠古人類生活的年代劃分為舊石器時代和新石器時代。在長達250萬年的舊石器時代，石器是人類的主要勞動工具。距今8 000年前，人類開始以磨製的石斧、石錛、石鑿和石鏟，琢制的磨盤和打制的石錘、石片、石器為主要工具。後來，隨著金屬工具的出現，人類逐漸掌握了各種石材的開採和加工的方法。

石材毛板加工最初採用擺式砂鋸，鋸機框架採用繩索弔掛，進給系統靠重力配重完成。鋸條張緊機構靠楔形塊張緊。磨料主要採用河砂，由人工上砂和加水完成。鋸割的板材尺寸小，厚度不均勻，表面粗糙度很大。加工工藝比較簡單、產品單一、勞動強度大、質量較差。

在工業革命以前，所有石材開採和加工都是用手工完成的。直到19世紀，歐洲才出現了第一台用於加工石材的機械，這給石材加工行業帶來了一場革命。石材機械發明以後，石材加工才從繁重的體力勞動中解脫出來。從此，石材加工開始從手工操作向機械化方向發展。

隨著石材加工設備和加工工具的發展，出現了金剛石框架鋸機，用來對大理石荒料進行毛板加工。其進給機構和張緊結構採用液壓式，同時鋸框採用平移式。花崗岩框架砂鋸採用同步絲杠進給結構，加砂系統採用自動混料噴砂及噴水系統，加工效率和加工質量得到較大提高。

石材加工設備隨著新技術的出現而得到不斷發展，同時其加工工藝也得到不斷提高。石材加工從板材向異型發展，隨之出現圓弧板切機、圓弧板磨機、石線切機、數控雕刻機等一系列異型石材加工設備。石材加工設備也隨科學技術的發展而不斷完善和更新，從簡單電氣控制向PLC控制和數控方向發展。加工方法也從機械加工向高壓磨料水加工、激光加工、火焰加工、噴砂加工等方向發展。輔助設備也從單一機械裝置向數控化和智能化方向發展。

20世紀中葉，石材機械化生產加工設備在德國、法國、西班牙等歐洲國家得到迅速發展，推動了石材加工機械的技術進步。20世紀80年代後期，憑藉廉價優質的優勢，義大利成為世界石材機械製造業的發達國家。之後，亞洲的日本、中國台灣、中國大陸也誕生了很多優秀的石材裝備企業。

自1980年以後，中國石材機械製造業不斷引進學習先進國家技術，已初步形成了完整的石材加工機械製造體系，製造技術水平與國際先進水平的差距正在迅速縮短，中國正逐漸成為石材機械製造強國。

石材機械今後將向多元化、高效率、精密化、自動化、流水線的方向發展。

石材開採機械向金剛石繩鋸機、大型桅杆吊、多頭鑽機等適應現代化石材荒料生產效率提高的方向發展；石材加工機械向連續化生產線發展；大型沙鋸、框架鋸、多刀切機、連續磨機及表面處理設備、異型加工機、雕刻機、加工中心等都將受到用戶的青睞；裝修機械呈現出向小型化、便攜化、多樣化的趨勢發展；

石材維護機械則向小型化、專用化、高效率化、攜帶型發展；石材檢測儀器與設備向更加專業化、標準化、通用化、小型化、智能化方向發展；石材的裝飾裝修設計向計算機、資料庫、網路化發展；其相應設備、儀器與使用技術的結合也將是未來石材軟體科學重要的發展部分等。

石材機械的發展非常迅速，新技術、新裝備層出不窮。如加工花崗石的砂鋸，已發展到可加工7m寬，同時裝夾4塊標準荒料，擁有230條鋸條，24h可加工3500m2效率的機型；開採花崗石的繩鋸機與金剛石串珠繩技術已經成熟，開始批量進入礦山；異型石材加工設備向多元化、多型號方向發展；帶有多種刀具的石材加工中心的推廣使用，為產品的創新提供了手段；

石材CAD設計軟體的推出與應用，為石材的裝飾裝修提供了豐富多彩的形式與圖案。石材超薄、超大設備也紛紛被開發出來，使新產品的規格尺寸更加適合裝飾裝修的要求；新型、便捷的石材裝飾裝修機械、工具被更加廣泛地用到裝修現場。

石材清洗、防護、粘接機械成為石材化學新的應用領域；人造合成石生產設備已經實現了國產化，促進了資源利用，也促進了使用人造合成石領域的發展等。

要保證石材機械產品的裝配的質量，必須按照規定的各種石材機械產品裝配技術要求去操作。不同的石材機械產品裝配技術要求雖不盡相同，但在裝配過程 中有許多工作要點是必須共同遵守合同的。

1、做好零件的清理和清洗工作。清理工作包括去除殘留的鑄造型砂、鐵鏽、切屑等。特別是一些重要的零部件，例如龍門大切機、內腔應塗防鏽漆。零件上的油污、鐵鏽或附著的切屑可用柴油、煤油或汽油作為洗滌液進行清洗，然後用壓縮空氣吹乾。

2、相配表面在配合或連接前，一般都需加潤滑劑。尤其是主軸箱部件中的軸承部位，升降機構的絲桿螺母部位。

3、相配零件的配合尺寸要準確，裝配時對配合尺寸應進行複檢或抽檢。例如：主軸的軸頸與軸承配合部位，主軸箱與軸承配合的孔及其中心距。

4、輪的裝配，要求兩齒合輪軸心線必須在同一平面內，並且互相平行，應保證有正常的齒合間隙，同時軸向錯位≤2MM。

5、聯接的結合表面應檢查是否平整，有無變形，否則應修整，去除毛刺，保證接合面接觸緊密、平整、不歪斜。

6、密封件應平行壓入密封槽，不能扭曲變形，破損刮傷密封面。

7、皮帶輪的裝配要求是兩皮帶輪軸線必須平行，輪槽中心應以正，偏移過大會使皮帶輪張力不均勻，造成皮帶滑脫和加速磨損。同時三角皮帶裝配前應選配，長度應一致，防止傳動中發生振動。

8、軸承裝配之前應清洗，洗除防鏽漆后才能裝配；清洗時應注意檢查滾道和滾動體有無鏽蝕，轉動是否靈活；軸承裝配時應在配合件表面塗一層潤滑油，裝配時如發現壓力相差太大，應停止裝配進行檢查；軸承裝配時，無型號的一端應朝里，靠軸肩方向；套裝軸承時加力的大些，方向、位置應適當，不應使滾道這滾動體受力，應均勻對稱敲打，不可猛擊，保證端面與軸垂直，防止安裝傾斜。

9、螺紋連接應採用防松裝置，根據實際情況和設計要求選用以下常用防松裝置；雙螺母防松；彈簧墊圈防松；開口銷防松；止動墊圈防松圓螺母與花墊防松；對稱多個螺栓擰緊方法應採用對稱順序逐步擰緊，條形連接件應從中間向兩方向對稱逐步擰緊。螺栓連接的羅紋的尾部應突出螺母。

石材礦山開採技術和裝備

中國仍然有不少石材礦山採用打眼放炮這種落後的方法來生產石材荒料，不但生產效率低而且作業不安全，特別是由於爆震引起岩體破裂，對石材資源破壞嚴重，生產出來的荒料尺寸不規矩，甚至由於出現裂紋而報廢，成材率很低。據估算，採用打眼放炮的方法開採荒料只有5%到8%的開採量可以加工成材。上世紀80年代初，一些石材工業發達國家，已明令禁止採用炸藥爆破方法開採石材，而代之以金剛石串珠繩鋸等先進技術。可以說這是石材礦山開採技術現代化的標誌。而衡量石材礦山開採技術現代化程度的一個重要指標是：日人均開採荒料的立方米數。國際廳業界人士認為中國的石材礦山生產率低。原因是缺乏機械化設備，開採技術落後，生產管理不善。一些石材礦山的年均開採量只有幾百到幾千立方米，少數幾個石材礦山的年開採量在1萬立方米以上，年人均產量為6 m3。摺合月人均產量只有0.5 m3，比印度還低。眾所周知，印度也是個石材生產大國。但它的花崗石礦山規模小，無現代化裝備，因此石材荒料生產率很低。日人均只有1 m3。芬蘭是斯堪的納維亞國家中最大的石材輸出國。它的花崗石礦山生產系統是世界一流的，每年出口花崗石至少在25萬噸以上，礦山生產效率高達日人均40 m3。南非石材礦山的生產率屬中等水平，日人均8—10 m3。

石材加工機械設備

近十多年來中國石材機械設備的研製有了長足的進步，有的單機性能自動化程度已達到國際先進水平。但是在高端技術設備方面中國還沒有生產。從石材企業整體生產線的自動化程度來說，與國外相比仍有差距，某些生產環節仍靠人力操作，不但影響了生產效率，還由於員工素質不高致使成品質量存在不穩定因素。世界石材強國義大利的石材企業即使大多使用自動化程度很高的生產線，但仍然需要具有一定石材知識和經驗豐富的人員，來掌握加工過程的工藝參數才能生產出頂級的石材成品。

國外許多石材礦山，特別是花崗石礦山已全面採用金剛石串珠繩鋸開採荒料，而且在花崗石荒料的鋸切加工方面，也已推廣多線型金剛石串珠繩鋸。然而在中國許多石材企業仍舊使用老式的框架鋸。它的一個顯著優點是鋸切成本較低，但存在存在很多缺點：

①裝配費用高，大約為金剛石串珠繩鋸的四倍；

②操作人員多，至少需要兩個人操作。更換鋸條時還要更多的人共同操作；

③鋸切速度慢，老式框架鋸的鋸切速度只有2cm/h。新式框架的鋸切速度也不過3.5-3.8 cm/h.而金剛石串珠繩鋸的鋸切速度高達20cm/h，有可能提高到30cm/h；

金剛石鋸片對石材的影響

④框架鋸鋸切的板材表面較粗糙，平面度也較差，因而磨光速度低，為100cm/min,而金剛石串珠繩鋸鋸切的板材表面較平滑，磨光速度可高達160 cm/min，因而減少磨拋加工時間；

⑤能源消耗和材料消耗都比較高；

⑥廢鋼砂漿的棄置和工作場地的粉塵造成嚴重環境污染。

石材成品的質量

國際石材業界人士認為，中國石材成品的質量不高，是因為所用的石材加工設備和工藝方法比其它國家落後。以生產花崗石飾面磚為例。從礦山開採出來的花崗石荒料大多形狀不規矩，而且尺寸大小不一；鋸切成花崗石板材一般採用直徑1m和1.6m的金剛石圓鋸片，鋸片質量不高，鋸切下來的板材通常用搖臂磨光磨拋，加工多為手工藝操作，即使用自動化程度較高的磨拋機，配套的磨頭所用磨料質量差；磨光后的板材用普通橫切機鋸切成一定尺寸，生產過程自動化程度低。上世紀90年代，歐洲很多國家已採用了先進的鋸切機和高質量的鋸片。花崗石飾面磚的生產幾乎是全自動化的。最新一代的鋸切機裝有多達80個直徑為1m的金剛石圓鋸片，由於採用的是優質金剛石，鋸片線速度可高達35m/s,進刀速度為17 m/min，每個鋸片的鋸切率為1m2/h.相比之下中國用的鋸切機一般只裝有5個直徑為1 m或1.6m的鋸片，而且鋸片基體和金剛石質量均較差，所以鋸片線速度受到限制，為17 m/s或27 m/s，進刀速度慢，為5m/min每個鋸片的鋸切率約為/0.3 m2/h。