石材機(jī)械，是在石材開采、加工、裝修等工藝過程中所需的機(jī)械及工具。此外，圍繞著石材生產(chǎn)工藝過程還有相關(guān)的輔助工藝，它們使用的機(jī)械、備件、工具、輔助材料、儀器等構(gòu)成了整個(gè)石材的生產(chǎn)工藝過程的全部機(jī)械。

1.?按生產(chǎn)工藝過程分類

石材機(jī)械可分為石材開采機(jī)械、石材加工機(jī)械、石材裝修機(jī)械、石材維護(hù)機(jī)械、石材加工工具、石材檢測(cè)機(jī)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(xué)防護(hù)用品、各類石材監(jiān)測(cè)儀器等。

石材機(jī)械

2.?按加工工藝分類

包括切機(jī)和鉆機(jī)。如切機(jī)，在切割石材毛板，現(xiàn)場(chǎng)裝修、檢測(cè)時(shí)都會(huì)用到裝有金剛石節(jié)塊（或整邊）圓鋸片的切機(jī)；再如鉆機(jī)，在礦山取樣、加工鉆孔、裝修、藝術(shù)品雕刻時(shí)也會(huì)用上各類不同的鉆機(jī)等。

3.?按刀具材料分類

如使用金剛石、立方氮化硼等作磨料制作的石材加工工具統(tǒng)稱為超硬材料工具；使用石材碎料制作的合成石設(shè)備稱為合成石生產(chǎn)線等。

【勘查與礦山設(shè)計(jì)階段】

地質(zhì)鉆機(jī)、地鉆機(jī)、放射性檢測(cè)儀、樣品分析儀、裂石機(jī)等

【石材開采階段】

鑿巖機(jī)、金剛石繩鋸、桅桿吊、頂石機(jī)、汽車吊、挖掘機(jī)、鏈?zhǔn)酵茩C(jī)、空壓機(jī)、鏈臂鋸等。

【石材加工階段】

砂鋸、圓盤鋸、框架鋸、磨機(jī)、異型加工機(jī)、抹膠機(jī)、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(shè)計(jì)】

CAD軟件、數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算機(jī)、掃描儀、激光劃線儀等

【石材裝飾裝修階段】

墻鋸、清洗機(jī)、翻新機(jī)、化學(xué)錨栓、干掛件、放線儀等

【石材檢測(cè)階段】

壓力機(jī)、放射性檢測(cè)儀、卡尺、鋼直尺、耐磨儀等

【石材維修與防護(hù)】

石材翻新機(jī)、清洗機(jī)、吸水機(jī)、光澤度檢測(cè)儀等

【石材綜合利用】

合成石生產(chǎn)流水線、過濾機(jī)、凈水機(jī)、石材沖壓機(jī)、石材制磚機(jī)等

3發(fā)展?fàn)顩r

歷史

石材加工歷史悠久，地球上自有人類活動(dòng)以來，就有石材加工，以至于考古學(xué)家把遠(yuǎn)古人類生活的年代劃分為舊石器時(shí)代和新石器時(shí)代。在長達(dá)250萬年的舊石器時(shí)代，石器是人類的主要?jiǎng)趧?dòng)工具。距今8?000年前，人類開始以磨制的石斧、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。后來，隨著金屬工具的出現(xiàn)，人類逐漸掌握了各種石材的開采和加工的方法。

石材毛板加工最初采用擺式砂鋸，鋸機(jī)框架采用繩索吊掛，進(jìn)給系統(tǒng)靠重力配重完成。鋸條張緊機(jī)構(gòu)靠楔形塊張緊。磨料主要采用河砂，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(jiǎn)單、產(chǎn)品單一、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量較差。

在工業(yè)革命以前，所有石材開采和加工都是用手工完成的。直到19世紀(jì)，歐洲才出現(xiàn)了第一臺(tái)用于加工石材的機(jī)械，這給石材加工行業(yè)帶來了一場(chǎng)革命。石材機(jī)械發(fā)明以后，石材加工才從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來。從此,石材加工開始從手工操作向機(jī)械化方向發(fā)展。

隨著石材加工設(shè)備和加工工具的發(fā)展，出現(xiàn)了金剛石框架鋸機(jī)，用來對(duì)大理石荒料進(jìn)行毛板加工。其進(jìn)給機(jī)構(gòu)和張緊結(jié)構(gòu)采用液壓式，同時(shí)鋸框采用平移式。花崗巖框架砂鋸采用同步絲杠進(jìn)給結(jié)構(gòu)，加砂系統(tǒng)采用自動(dòng)混料噴砂及噴水系統(tǒng)，加工效率和加工質(zhì)量得到較大提高。

石材加工設(shè)備隨著新技術(shù)的出現(xiàn)而得到不斷發(fā)展，同時(shí)其加工工藝也得到不斷提高。石材加工從板材向異型發(fā)展，隨之出現(xiàn)圓弧板切機(jī)、圓弧板磨機(jī)、石線切機(jī)、數(shù)控雕刻機(jī)等一系列異型石材加工設(shè)備。石材加工設(shè)備也隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善和更新，從簡(jiǎn)單電氣控制向PLC控制和數(shù)控方向發(fā)展。加工方法也從機(jī)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(fā)展。輔助設(shè)備也從單一機(jī)械裝置向數(shù)控化和智能化方向發(fā)展。

20世紀(jì)中葉，石材機(jī)械化生產(chǎn)加工設(shè)備在德國、法國、西班牙等歐洲國家得到迅速發(fā)展，推動(dòng)了石材加工機(jī)械的技術(shù)進(jìn)步。20世紀(jì)80年代后期，憑借廉價(jià)優(yōu)質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，意大利成為世界石材機(jī)械制造業(yè)的發(fā)達(dá)國家。之后，亞洲的日本、中國臺(tái)灣、中國大陸也誕生了很多優(yōu)秀的石材裝備企業(yè)。

自1980年以后，中國石材機(jī)械制造業(yè)不斷引進(jìn)學(xué)習(xí)先進(jìn)國家技術(shù)，已初步形成了完整的石材加工機(jī)械制造體系，制造技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距正在迅速縮短，中國正逐漸成為石材機(jī)械制造強(qiáng)國。

今后趨勢(shì)

石材機(jī)械今后將向多元化、高效率、精密化、自動(dòng)化、流水線的方向發(fā)展。

石材開采機(jī)械向金剛石繩鋸機(jī)、大型桅桿吊、多頭鉆機(jī)等適應(yīng)現(xiàn)代化石材荒料生產(chǎn)效率提高的方向發(fā)展；石材加工機(jī)械向連續(xù)化生產(chǎn)線發(fā)展；大型沙鋸、框架鋸、多刀切機(jī)、連續(xù)磨機(jī)及表面處理設(shè)備、異型加工機(jī)、雕刻機(jī)、加工中心等都將受到用戶的青睞；裝修機(jī)械呈現(xiàn)出向小型化、便攜化、多樣化的趨勢(shì)發(fā)展；石材維護(hù)機(jī)械則向小型化、專用化、高效率化、便攜式發(fā)展；石材檢測(cè)儀器與設(shè)備向更加專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、小型化、智能化方向發(fā)展；石材的裝飾裝修設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展；其相應(yīng)設(shè)備、儀器與使用技術(shù)的結(jié)合也將是未來石材軟件科學(xué)重要的發(fā)展部分等。

4技術(shù)裝備

石材機(jī)械的發(fā)展非常迅速，新技術(shù)、新裝備層出不窮。如加工花崗石的砂鋸，已發(fā)展到可加工7m寬，同時(shí)裝夾4塊標(biāo)準(zhǔn)荒料，擁有230條鋸條，24h可加工3500m2效率的機(jī)型；開采花崗石的繩鋸機(jī)與金剛石串珠繩技術(shù)已經(jīng)成熟，開始批量進(jìn)入礦山；異型石材加工設(shè)備向多元化、多型號(hào)方向發(fā)展；帶有多種刀具的石材加工中心的推廣使用，為產(chǎn)品的創(chuàng)新提供了手段；石材CAD設(shè)計(jì)軟件的推出與應(yīng)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(shè)備也紛紛被開發(fā)出來，使新產(chǎn)品的規(guī)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(jī)械、工具被更加廣泛地用到裝修現(xiàn)場(chǎng)。

石材清洗、防護(hù)、粘接機(jī)械成為石材化學(xué)新的應(yīng)用領(lǐng)域；人造合成石生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，促進(jìn)了資源利用，也促進(jìn)了使用人造合成石領(lǐng)域的發(fā)展等。

5裝配

要保證石材機(jī)械產(chǎn)品的裝配的質(zhì)量，必須按照規(guī)定的各種石材機(jī)械產(chǎn)品裝配技術(shù)要求去操作。不同的石材機(jī)械產(chǎn)品裝配技術(shù)要求雖不盡相同，但在裝配過程?中有許多工作要點(diǎn)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、鐵銹、切屑等。特別是一些重要的零部件，例如龍門大切機(jī)、內(nèi)腔應(yīng)涂防銹漆。零件上的油污、鐵銹或附著的切屑可用柴油、煤油或汽油作為洗滌液進(jìn)行清洗，然后用壓縮空氣吹干。

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(jī)構(gòu)的絲桿螺母部位。

3、相配零件的配合尺寸要準(zhǔn)確，裝配時(shí)對(duì)配合尺寸應(yīng)進(jìn)行復(fù)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(nèi)，并且互相平行，應(yīng)保證有正常的齒合間隙，同時(shí)軸向錯(cuò)位≤2MM。

5、聯(lián)接的結(jié)合表面應(yīng)檢查是否平整，有無變形，否則應(yīng)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(yīng)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(yīng)以正，偏移過大會(huì)使皮帶輪張力不均勻，造成皮帶滑脫和加速磨損。同時(shí)三角皮帶裝配前應(yīng)選配，長度應(yīng)一致，防止傳動(dòng)中發(fā)生振動(dòng)。

8、軸承裝配之前應(yīng)清洗，洗除防銹漆后才能裝配；清洗時(shí)應(yīng)注意檢查滾道和滾動(dòng)體有無銹蝕，轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；軸承裝配時(shí)應(yīng)在配合件表面涂一層潤滑油，裝配時(shí)如發(fā)現(xiàn)壓力相差太大，應(yīng)停止裝配進(jìn)行檢查；軸承裝配時(shí)，無型號(hào)的一端應(yīng)朝里，靠軸肩方向；套裝軸承時(shí)加力的大些，方向、位置應(yīng)適當(dāng)，不應(yīng)使?jié)L道這滾動(dòng)體受力，應(yīng)均勻?qū)ΨQ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(yīng)采用防松裝置，根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)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(dòng)墊圈防松圓螺母與花墊防松；對(duì)稱多個(gè)螺栓擰緊方法應(yīng)采用對(duì)稱順序逐步擰緊，條形連接件應(yīng)從中間向兩方向?qū)ΨQ逐步擰緊。螺栓連接的羅紋的尾部應(yīng)突出螺母。

6、對(duì)石材的影響

中國仍然有不少石材礦山采用打眼放炮這種落后的方法來生產(chǎn)石材荒料，不但生產(chǎn)效率低而且作業(yè)不安全，特別是由于爆震引起巖體破裂，對(duì)石材資源破壞嚴(yán)重，生產(chǎn)出來的荒料尺寸不規(guī)矩，甚至由于出現(xiàn)裂紋而報(bào)廢，成材率很低。據(jù)估算，采用打眼放炮的方法開采荒料只有5%到8%的開采量可以加工成材。上世紀(jì)80年代初，一些石材工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已明令禁止采用炸藥爆破方法開采石材，而代之以金剛石串珠繩鋸等先進(jìn)技術(shù)。可以說這是石材礦山開采技術(shù)現(xiàn)代化的標(biāo)志。而衡量石材礦山開采技術(shù)現(xiàn)代化程度的一個(gè)重要指標(biāo)是：日人均開采荒料的立方米數(shù)。國際廳業(yè)界人士認(rèn)為中國的石材礦山生產(chǎn)率低。原因是缺乏機(jī)械化設(shè)備，開采技術(shù)落后，生產(chǎn)管理不善。一些石材礦山的年均開采量只有幾百到幾千立方米，少數(shù)幾個(gè)石材礦山的年開采量在1萬立方米以上，年人均產(chǎn)量為6?m3。折合月人均產(chǎn)量只有0.5?m3，比印度還低。眾所周知，印度也是個(gè)石材生產(chǎn)大國。但它的花崗石礦山規(guī)模小，無現(xiàn)代化裝備?，因此石材荒料生產(chǎn)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(chǎn)系統(tǒng)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(chǎn)效率高達(dá)日人均40?m3。南非石材礦山的生產(chǎn)率屬中等水平，日人均8—10?m3。1石材礦山開采技術(shù)和裝備2石材加工機(jī)械設(shè)備。

近十多年來中國石材機(jī)械設(shè)備的研制有了長足的進(jìn)步，有的單機(jī)性能自動(dòng)化程度已達(dá)到國際先進(jìn)水平。但是在高端技術(shù)設(shè)備方面中國還沒有生產(chǎn)。從石材企業(yè)整體生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度來說，與國外相比仍有差距，某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍靠人力操作，不但影響了生產(chǎn)效率，還由于員工素質(zhì)不高致使成品質(zhì)量存在不穩(wěn)定因素。世界石材強(qiáng)國意大利的石材企業(yè)即使大多使用自動(dòng)化程度很高的生產(chǎn)線，但仍然需要具有一定石材知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，來掌握加工過程的工藝參數(shù)才能生產(chǎn)出頂級(jí)的石材成品。

國外許多石材礦山，特別是花崗石礦山已全面采用金剛石串珠繩鋸開采荒料，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(yè)仍舊使用老式的框架鋸。它的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是鋸切成本較低，但存在存在很多缺點(diǎn)：

①裝配費(fèi)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(gè)人操作。更換鋸條時(shí)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(dá)20cm/h，有可能提高到30cm/h。

金剛石鋸片對(duì)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(dá)160?cm/min，因而減少磨拋加工時(shí)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(chǎng)地的粉塵造成嚴(yán)重環(huán)境污染。

石材成品的質(zhì)量

國際石材業(yè)界人士認(rèn)為，中國石材成品的質(zhì)量不高，是因?yàn)樗玫氖募庸ぴO(shè)備和工藝方法比其它國家落后。以生產(chǎn)花崗石飾面磚為例。從礦山開采出來的花崗石荒料大多形狀不規(guī)矩，而且尺寸大小不一；鋸切成花崗石板材一般采用直徑1m和1.6m的金剛石圓鋸片,鋸片質(zhì)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(dòng)化程度較高的磨拋機(jī)，配套的磨頭所用磨料質(zhì)量差；磨光后的板材用普通橫切機(jī)鋸切成一定尺寸，生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度低。上世紀(jì)90年代，歐洲很多國家已采用了先進(jìn)的鋸切機(jī)和高質(zhì)量的鋸片?；◢徥椕娲u的生產(chǎn)幾乎是全自動(dòng)化的。最新一代的鋸切機(jī)裝有多達(dá)80個(gè)直徑為1m的金剛石圓鋸片，由于采用的是優(yōu)質(zhì)金剛石，鋸片線速度可高達(dá)35m/s,進(jìn)刀速度為17?m/min，每個(gè)鋸片的鋸切率為1m2/h.相比之下中國用的鋸切機(jī)一般只裝有5個(gè)直徑為1?m或1.6m的鋸片，而且鋸片基體和金剛石質(zhì)量均較差，所以鋸片線速度受到限制，?為17?m/s或27?m/s，進(jìn)刀速度慢，為5m/min每個(gè)鋸片的鋸切率約為/0.3?m2/h。?