大型金刚石圆锯片在石材开采中的应用

    众所周知，我国石材资源雄居全球。近年来，随着建筑行业高速发展人们生活水平提高，石材以其独特天然属性越来越受到人们青睐，市场需求量日益增加。同前我国石材加工技术已经接近世界先进水平，但石材开采技术还远远落后于发达国家。
    目前我国矿山开采主要有如下几种方式：爆破作业、火焰切割法、膨胀剂法等。其开采方法普通存着劳动生产率低，成材率低，资源浪费严重，安全性差等缺点。近年来，部分企业采用金刚石串珠绳锯，金刚石链锯等进行矿山开采，虽然取得了良好效果，但设备投入大，开采成本高等，目前尚无法大规模使用。如何提高石材开采质量及效率，尽量减少对环境破坏，降低工人劳动强度等，成为我国石材荒料开采迫切需要解决问题。
    二、切割原理
    针对以上情况，我国科技人员将板材切割机理巧妙应用于矿山开采，取得了良好效果。其基本原理为：矿山表而铺设轨道，通过主机带动超大型金刚石圆锯片（Ф2000～3500mm）高速旋转，实现轨切割。由于该方式投入少、效率高、安全、环保、节能及开采成本低等优点，广泛受到矿山开采企业青睐。
    三、技术要求
    此开采方法除要求锯机要有良好精度外，超大型金刚石圆锯片规格、质量等此项技术关键。众所周知，决定开采荒料大小由网锯片规格决定。目前，市场上要求板材幅宽达到了1.5m左右。因此，与之相配套金刚石圆锯片规格必须达到Ф3500以上，同时，野外作业环境如矿山作业而平整度，冷却排屑等相对板材切割，条件更加恶劣。因此，对锯片基体制造提出了更加严格要求。
    宜昌黑旋风锯业有限责任公司根据市场需求，从2003年开始开发了Ф2300mm以上矿山锯片基体，经过几年探索，现已能生产Ф3500mm规格大型圆锯片基体。
    针对矿山切割特点，黑旋风锯业有限责任公司主要有三方面技术突破：
    1.产品热处理方法：如此大规格锯片基体热处理，目前国内尚无专用设备，我们采用独特热处理工艺，很好地解决了大规格、薄厚度基体热处理难题，硬度能较好控制HRC38±3范围，提高了锯片基体刚性，增加了产品使用寿命。
    2.加工方式：锯片基体端面磨削也产品加工难点。我们白己开发了平面磨床车床，很巧妙地解决了这一难题，产品厚度公差均能达到国家标准要求，大大提高了产品静平衡指标，同时由于去除了材料表面氧化层与脱碳层，产品疲劳寿命大为提高。

   3.针对矿山锯片切割过程排屑困难实际，公司基体外形上亦作了大胆探索：我们采用锯片基体适当部位加工数量不等掏空孔，不影响锯片整体强度前提下，提高了冷却排屑效率，延长了刀头使用寿命，降低了能源，并且缩短了荒料开采时间。
    四、与传统开采方式经济技术指标对比
    新开采方式应用，提高了资源利用率开采速度，由于开采质量提高，相应增加了产品附加值。降低了生产成本，同时克服了传统开采方式存安全性能差，对环境破坏严重等缺点，具有极大经济效益社会效益。  五、使用要求 
    1.安装前准备
    （1）锯机轨道铺设要求枕木牢固平整，以免锯机切割过程晃动，锯机轨道平行度公差要≤5mm，水平度公差≤2mm。
    （2）为保证锯片切割过程平整度强度，装夹锯片用法兰盘直径>i280ram，法兰盘不平度直接影响锯片端跳。因此，用户使用前要检查法兰盘精度，一般Ф280mm法兰盘其不平度<0.05mm，并保证法兰盘清洁，不得残留石屑污物。
    （3）经常检验锯机轴精度，保证其主轴径向跳动≤0.03mm，以避免锯片切割过程产生抖动，影响锯片使用寿命材料切割质量。
    （4）冷却水大小直接影响锯片冷却效果，排屑能力刀头切割寿命。因此建议Ф2000（或Ф2200）冷却水量≥1001/min，Ф2800（或Ф3000）冷却水量≥1601/rnin，并充分注入到锯片切割缝内。
    2.使用规范性
    由于超大型金刚石网锯片价格昂贵，因此规范化使用能大大增加产品使用寿命，降低生产成本，所以产品使用过程要强调规范操作。
    （1）新基体首次使用前应空转30min以上，使以锯片基体首次使用通过离心力作用，应力分布更加均匀化。
    （2）有条件企业新锯片使用前先开刃，否则新刀头开始使用时，要求下刀量≤l5mm／次，行走速度≤l000mm／min，待刀头金刚石完全出刃后，方可增大进刀量。
    （3）正常切割时，根据切割对象硬度大小合理确定一次进刀量，（b2000（或Ф2200）规格锯片控制30～50mm／次内，Ф2800（或Ф3000）锯片控制20～30mm／次内，为不影响切割效率，尽量做到浅进刀、快走刀切割工艺，减少锯片基体由于法向力过大而引起变形。
   （4）矿山切割，由于两端处下刀时，锯片参与切割齿数大大增加，因而阻力亦相应增大。因此，下刀时应采用点动往复切割方式，每次点动下刀量不能超过2mm/次。
    （5）锯片使用过程，应严格监控切割时状态切割对象硬度变化，遇到作业面凸出太多时，应及时调整切割深度行走速度。
    六、结论
    用超大型金刚石圆锯片开采荒料能降低开采成本20％以上，荒料成材率可达到90％以上。开采方法简单，占地面积小，对环境破坏少，开采荒料规整。因此，具有极大推广价值。