2024年4月24日发(作者：书房写字台一体效果图)
石嘲・加Ｉ技术
人造石英板粗磨定厚工艺的研究
李秀荣
（佛山市科达石材机械有限公司，广东佛山 ５２８０００）
内容摘要：对目前广泛使用的石材定厚粗磨机的性能、原理进行分析的基础上，提出一种大直径磨
轮的石英板定厚机，通过加大磨轮直径，减少磨轮数量，达到快速铣平石英石毛板目的。该机具有
高效、刀具成本低、设备维护方便的特点。
关键词：爪式定厚机石英石毛板金刚石磨轮
金刚石磨盘
１石材粗磨定厚机概况
前最常见的石材大板用定厚粗磨机工作原理为，石板
石材粗磨定厚机用于对厚薄不均匀的石板材进行 材通过皮带输送实现ｘ方向进给；多组定厚粗磨头挂
铣平加工，为后续的板面抛光加工作好准备。在标准 在一根水平横梁上，横梁跨在输送带上方，沿垂直于
规格板加工生产线中，石板材进入抛光机时，需要保 皮带进给的Ｙ方向往复摆动；旋转的磨头可沿Ｚ方向
持各工件间接缝处没有较大的台阶，对板材的定厚粗
导轨升降，实现对不同厚度石板材工件完成铣平磨削
磨加工就是一个必需的工序，所以最早的石材粗磨定 加工。两类石材粗磨定厚机主要有以下特点，见表１。
厚机就是依照此工艺需要来进行设计制造的。一些天
然花岗石大板生产企业为了提高抛光机效率，采用粗
磨机对砂锯切割的大板进行粗磨加工，去除石材表面
粗糙的锯切刀痕，这是少量企业采用的工艺技术。近
＼
、
表１ 现有石材粗磨定厚机主要特点对比
属性特征 结构特征 适用范围
产品类
年来，人造石英石板材生产行业得到长足发展，对压
制成形的石英石毛板进行表面铣平加工，也是一项必
需的加工工序，石英板生产行业对定厚粗磨机提出了
更大的的需求量。所以，石材粗磨定厚机性能就在适
应石材加工工艺方取得不断进步。
目前，按照加工石板材对象不同，石材粗磨定厚
机主要以刀具结构进行分类，一类是装用圆盘状端面
用于铣削硬度较低的天然大
理石板材及人造大理石板
材，刀具线速度较高，吃刀
量较大，刀具磨削时发热严
直径为６５０～ｌＯ００ｍｍ 重，需要很好的冷却；刀具
盘式定厚 的端面铣刀，单个 安装精度较好时，加工后的
粗磨机 磨头只装用～个高 板材表面平整度较好；减少
速旋转刀具 刀具直径后，也可用于铣削
硬度较高的天然花岗石或人
造石英石板材，磨削硬质石
材时，刀具寿命较短，耗费
较大，效率很低。
铣刀的盘式定厚粗磨机，主要用于加工硬度较低的大
理石类板材；另一类为装用圆柱状铣刀的爪式定厚粗
磨机，主要用于加工硬度较高的花岗石类板材。人造
石英石板材物理性能与高硬度的花岗石类板材相近，
所以大多采用爪式粗磨定厚机来进行定厚粗磨加工。
用于铣削硬度较高的天然花
直径为２００～３２０ｍｍ 岗石板材及人造石英石板
的柱状铣刀，单组 材，单个磨头吃刀量较小，
爪式定厚 磨头装有２－８个高 依靠多组刀具来提高磨削效
粗磨机 速旋转的刀具，磨 率，加工后的板材表面平整
头同时有慢速公转 度不如盘式铣刀；加工同样
运动 板材时，刀具损耗量小于盘
式定厚粗磨机。
石材定厚粗磨机装备技术始终是针对天然大理石
当然，一些生产规模较小的石英石加工企业根据自身 和天然花岗石板材的表面磨削进行完善和改进的。近
实际情况，也有采用盘式定厚粗磨机来加工石英石毛 年来，人造石英板产业得到快速发展，各装备制造商
板的，这样具有刀具及设备一次性投资少的优点。目
的关注点放在了石英板压制成形及原料搅拌技术的研
・
３２・ Ｓ ｒＯＮＥ
石材・加Ｉ技术
究方面，石英板的磨削加工工艺基本沿用了天然花岗 削时，随着横梁摆动及传送带平移的进给，一般都会
石板材的磨削加工技术。事实上，人造石英板与天然
有约３个金刚石磨轮参与切削做功，在同样进给速度
花岗石相比，其外形特征及材料的物理性能有很大区 情况下，每个磨轮的切削量均分为３份；而图２新型
别，特别是，人造石英石毛板的表面不平度往往大于 ２爪式定厚粗磨头总是只有１个金刚石磨轮参与切削
３ｍｍ以上，所以应使用更有效的加工工艺适应这种差 做功，在同样进给速度情况下，单个磨轮的切削量大
异。广东科达石材机械公司在这方面进行了有益的探
索，在石英板定厚粗磨及表面抛光工艺装备方面，通
过采用两爪式定厚磨轮与抛光磨头组合方式，较好的
满足了定厚粗磨加工的高效、高平整度的需要，并开
发成功了综合性能更加优异的石英石板材专用定厚粗
磨机。
２金刚石磨轮使用效能对比
科达石材机械公司研制的石英石板材爪式定厚粗
磨机，其关键技术是采用了两爪式大直径金刚石磨轮
结构，图１为现有６爪式定厚粗磨头，图２为科达新
开发的２爪式定厚粗磨头。
图１传统的６爪式定厚粗磨头
图２新型２爪式定厚粗磨头
（１）单个磨轮切削量的对比
按图１结构，传统的６爪式定厚粗磨头在正常磨
得多；类似于金属切削原理，大吃刀量将产生大尺寸
的切屑，并在加工件表面形成较粗糙的纹路，小吃刀
量将产生较细小的切屑，但是会获得表面较光洁的工
件；事实上， ６爪式定厚粗磨头获得更加细小的切屑
时，意味着需要消耗较大的功来将切屑粉碎，而２爪
式定厚头将有更多的功用于去除表面不平物。对石英
石表面而言，由于表面非常粗糙，粗磨加工的主要目
的是去除毛板表面的突起材料。经试验表明，采用６
爪式定厚粗磨头与采用２爪式定厚粗磨头相比较，同
样电机负载情境下，单个定厚头吃刀深度分别为０．３
和０．５ｍｍ，显然２爪式定厚粗磨头的效率高得多。
（２）刀具使用寿命的对比
６爪式定厚粗磨头全部金刚石表面层面积为：
Ａ１＝６×１Ｔ×２００×６０＝２２６０８０ｍｍ
２爪式定厚粗磨头全部金刚石表面层面积为：
Ａ２＝２×１Ｔ×３２０×１００＝２００９６０ｍｍ
可以看出，两种定厚粗磨头的金刚石用量相差较
少，实际的刀具制作成本也相差无几，但是，２爪式
定厚粗磨头金刚石磨轮直径为 ３２０ｍｍ，而６爪式定
厚粗磨头金刚石磨轮直径为 ２００ｍｍ，在同样线速度
情况下，大直径磨轮转速较低一些，更有利于磨轮表
面的冷却和粉尘冲刷，也有利于延长驱动系统轴承及
油封的使用寿命。实际使用表明，金刚石磨轮的表面
冷却状态对磨轮寿命具有巨大的影响，经长期跟踪两
种磨轮的使用记录，２爪式定厚粗磨头金刚石磨轮加
工石英板时的单位面积耗费量，比６爪式定厚粗磨头
金刚石磨轮要低３０％以上，更是只相当于圆盘式金刚
石磨盘５０％以下，在刀具耗费方面，２爪式定厚粗磨
头金刚石磨轮具有显著的优势。
《石材》 ２ ０ ０ ９年５期 ・３３・
石嘲・加工技术
（３）功耗对比
度的光面。为了解决此矛盾，科达石材机械公司专门
６＋２型爪式定厚机，在一台设备上，通
圆盘状金刚石磨盘在加工石英石板材时，由于刀
开发了ＳＤＺ１６／
具冷却及排屑特性很差，刀具寿命很短，虽然具有电
过组合安装６组２爪式粗磨定厚头和２组常规的摇摆
机驱动功率较小的优势，但综合成本远高于各型爪式
式抛光磨头，细化粗磨工艺，比较圆满的解决了石英
定厚粗磨头的水平，所以并不推荐使用，也没有在能 板背面精加工问题。当然，石英板正面经粗磨加工后
耗方面的可比性。
根据单个磨轮切削量的对比结论，大直径的２爪
式定厚粗磨头切削时将产生较大的切屑，与６爪式定
厚粗磨头比较，理论上应该具有较低的能耗。我们采
用同样为３０ｋＷ电机来驱动粗磨定厚头，结果为，在
吃刀量同为０．５ｍｍ情况下，装用２爪式定厚粗磨头的
粗磨定厚机传送带进给速度最快达到１．９ｍ／ｍｉｎ时，电
机电流达到满载值，而装用６爪式定厚粗磨头的粗磨
定厚机传送带进给速度达到１．５ｍ／ｍｉｎ时，电机发生堵
转现象，实践证明，２爪式定厚粗磨头比６爪式定厚
粗磨头需要更小的动力来驱动，具有更优的低能耗性
能。
通过以上对比可以看出，大直径的２爪式粗磨定
厚头具有吃刀量大、刀具寿命长、能耗低的优势，特
别适宜于对表面平整度较差的人造石英石毛板进行定
厚粗加工。
３优化的人造石英石板材粗磨定厚加工工艺
前面已经介绍，大直径的２爪式粗磨定厚头更加
适宜加工人造石英石毛板，但是，与６爪式粗磨定厚
头比较，所得到的石板材表面质量确是相对粗糙的，
这是需要解决的主要问题。
按照人造石英板的粗磨定厚工艺流程，我们需要
分别对石英石的正反两面进行粗磨加工，反面经粗磨
加工后，如果仅仅是作为正面磨削加工的基准，或作
为装饰用工程板的安装基面，２爪式粗磨定厚头所加
工的平面是可以很好满足其功能要求的；但是，对一
些台面板生产企业来说，石英板的背面也需要与其它
装饰材料进行拼接装配，反面也属于可视外观面，这
就需要利用粗磨定厚机将反面也加工成具有较高平整
・
３４。 ＳＴＯＮＥ 皇
将直接进入抛光机进行精加工，抛光机有足够的能力
将前工序留下的板面划痕去除，所以直接使用多组２
爪式粗磨定厚头即可满足工艺需要。下面是我们推荐
的石英板磨削抛光线的优化组合型设备布置方案。
电动上板翻板车一人造石大板毛边修边切割生
产线一２爪式定厚抛光机ＳＤＺ１６／６＋２（带清扫）一电
动风干辊棒台一板材翻面机一电动辊棒台一２爪式
８头定厚粗磨机ＳＤＺ１６／８－－＋电动辊棒台一２０头石英石
条板抛光机ＳＭＨ１６Ｃ／２０－－￣电动辊棒台一２０头石英石
条板抛光机ＳＭＨ１６Ｃ／２０（带清扫）一电动风干辊棒
台一检测辊棒台一自动下板翻板车，按以上布置方
案设计的生产线，可以达到单班年产石英板３０万ｍ
的能力。
４结论
以２爪式粗磨定厚头结构技术为基础，科达石材
机械公司研制了ＳＤＺ１６／６＋２型爪式定厚抛光机，经试
用表明，该机有如下特点。
（１）由于磨轮直径加大，刀具表面冷却环境较
好，刀具寿命长，切削效率高，能耗低，能较好的满
足人造石英板生产线的生产节拍需要；
（２）在一台设备上，通过组合安装６组２爪式粗
磨定厚头和２组常规的摇摆式抛光磨头，很好的解决
了人造石英石板料压机背面的精加工问题，在保持高
效特性的同时，可满足大量人造石台面板生产企业对
产品品质的特别要求。科达石材机械公司在此项研究
中，已经取得了很好的节能增效成果。我们认为，此
项技术可以在人造石英板生产行业推广，将对石英板
加工行业产生积极的影响。
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