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本书阐述了石材异型制品的定义、分类、应用,分类详细分析了石材台板面、内外曲面板材、柱体、球体、花线、马赛克、碑石、雕刻及工艺品等石材异型制品的结构特点、加工原理和技术,结合工程实际论述了加工工具与设备的选择;简要介绍了高压(磨料)水射流、化学蚀刻、激光、超声波等石材特种加工技术和石材异型制品高效加工技术;针对石材异型制品的结构、加工特点,介绍了石材异型制品加工设备的设计开发、石材加工中心及石材设备数控系统。可作为石材工程相关专业的教材,也可供石材工程行业相关人员进行规划、设计、生产、应用时参考。
本书理论与实践密切结合、深入浅出、资料翔实、内容丰富,全面、系统地反映了石材异型制品加工技术及其发展趋势。
本书系统阐述了石材异型制品的定义、分类、应用,分类详细分析了石材台板面、内外曲面板材、柱体、球体、花线、马赛克、碑石、雕刻及工艺品等石材异型制品的结构特点、加工原理和技术,结合工程实际论述了加工工具与设备的选择;简要介绍了高压(磨料)水射流、化学蚀刻、激光、超声波等石材特种加工技术和石材异型制品高效加工技术;同时针对石材异型制品的结构、加工特点,介绍了石材异型制品加工设备的设计开发、石材加工中心及石材设备数控系统的内容。
本书理论与实践密切结合、深入浅出、资料翔实、内容丰富,全面、系统地反映了石材异型制品加工技术及其发展趋势。
第1章 概述
1.1 石材异型制品的定义及其用途
1.2 石材异型制品的分类
1.2.1 石材异型制品分类
1.2.2 石材异型制品应用
1.3 石材异型制品加工的发展状况和趋势
第2章 台板面异型制品加工
2.1 台板面异型制品及其应用
2.2 台板面异型制品的加工技术
2.2.1 毛坯制备
2.2.2 曲线边缘加工
2.2.3 边缘花线的成型及磨、抛光
2.3 石材家具中台板面制品的加工特点
2.3.1 厨具中的台板面制品
2.3.2 洁具中的台板面制品
2.4 台板面异型制品的加工设备
2.4.1 曲线边缘加工设备
2.4.2 边缘花线磨、抛光设备
第3章 花岗石精密平台与构件制品加工
3.1 花岗石精密平台与构件制品及其应用
3.1.1 花岗石精密平台
3.1.2 花岗石构件
3.1.3 制品的发展趋势
3.2 加工技术概况
3.2.1 概述
3.2.2 工艺流程简介
3.3 主要加工设备
3.3.1 单臂铣磨刨床和龙门铣磨刨床
3.3.2 新型花岗石精密平台与构件制品加工设备
第4章 柱体制品加工
4.1 柱体制品及其应用
4.2 柱体制品加工技术
4.2.1 圆柱体制品加工技术
4.2.2 罗马柱体加工技术
4.2.3 纽纹柱体加工技术
4.2.4 空心柱加工技术
4.3 柱体制品加工设备
4.3.1 大规格柱体加工设备
4.3.2 小规格柱体加工设备
第5章 球体制品加工
5.1 球体制品及其应用
5.2 风水球的设计与加工技术
5.2.1 风水球设计计算
5.2.2 风水球加工技术
5.3 风水球的调试与维护
5.3.1 风水球的调试
5.3.2 风水球的系统维护
5.4 球体制品的加工设备
第6章 曲面(弧形)板加工
6.1 曲面(弧形)板材制品及其应用
6.2 曲面板材制品加工技术
6.2.1 曲面板材制品的型面构成分析
6.2.2 曲面的加工工艺及成型原理
6.2.3 曲面制品毛坯的加工方法
6.2.4 金刚石圆盘锯加工曲面毛坯
6.2.5 套筒锯套切加工圆弧面毛坯
6.2.6金刚石串珠锯加工曲面板材
6.2.7校正铣磨加工
6.2.8磨抛加工
6.2.9其他加工
6.3曲面板材制品加工设备
6.3.1 大规格曲面制品加工设备
6.3.2 圆弧面板材加工设备
第7章 工艺美术制品的加工
7.1工艺美术制品及其应用
7.2工艺美术制品的加工技术
7.2.1 圆柱类工艺品的加工
7.2.2 瓶类工艺品的加工
7.2.3 盆类工艺品的加工
7.2.4 平板类工艺品的加工
7.2.5 拼花类工艺品的加工
7.3雕刻制品加工
7.3.1 立体雕刻工艺品的加工
7.3.2 平面类雕刻工艺品的加工
第8章 碑石及其他制品加工
8.1 墓碑石
8.1.1 概述
8.1.2 墓碑石设计加工技术
8.2 花线
8.2.1 花线制品的种类
8.2.2 花线制品的加工技术
8.2.3 花线制品的应用
8.3 马赛克
第9章 石材异型制品特种加工
9.1 高压水射流加工
9.1.1 高压水射流的切割原理
9.1.2 高压水射流的分类及特点
9.1.3 高压水射流切割设备
9.1.4 高压水射流切割的应用
9.2 蚀刻加工
9.2.1 概述
9.2.2 饰面石材的腐蚀雕刻工艺
9.2.3 影响石材雕刻效果的因素
9.3 激光加工
9.3.1 概述
9.3.2 激光加工原理
9.3.3 激光加工的基本组成部分
9.3.4 激光切割工艺
9.3.5 激光切割设备
9.4 超声波加工
9.4.1 超声波加工的机理和特点
9.4.2 超声波加工的设备及构成
9.4.3 超声波加工的应用
第10章 花岗石异型面高效加工技术
10.1 金属领域高效磨削加工技术研究现状
10.2 石材高效加工研究现状
10.2.1 概述
10.2.2 对石材加工研究情况的总结
10.3 生产中工艺参数选择
10.4 影响花岗石加工的工艺参数
10.5 花岗石异型面高效加工实验设计
10.6 花岗石异型面成型加工实验研究
10.6.1实验参数的选取
10.6.2实验加工程序编制
10.6.3正交表设计及实验结果
10.6.4实验结果的极差分析
10.6.5实验结果的方差分析
10.6.6实验结果的数学模型
10.7 成型修整加工实验研究
10.7.1实验方案及实验结果
10.7.2极差分析
10.7.3方差分析
10.7.4数学模型的建立
第11章 石材异型制品加工设备研究开发
11.1 概述
11.2 各类石材异型制品常用规格
11.3 市场上现有的加工设备
11.4 现有设备与石材异型制品发展
11.4.1 石材异型制品的发展趋势与生产特点
11.4.2 加工设备的特点及其与制品发展的矛盾
11.4.3 矛盾的解决
11.5 石材异型制品加工设备的模块划分
11.5.1 石材异型制品加工设备的功能、运动分析
11.5.2 石材异型制品加工设备的模块划分
11.6 模块接口的设计
11.6.1 石材异型制品加工设备各模块间的关系
11.6.2 接口的功能和形式
11.7 基于可重构思想的模块化石材加工设备的快速组成
11.7.1 石材异型制品加工设备的基型结构设计
11.7.2 基于可重构思想的模块化石材异型制品加工设备的快速组成
11.7.3 设备的应用范围
第12章 计算机数控技术在石材异型制品加工中的应用
12.1 数控技术简介
12.2 数控技术在石材行业中的应用
12.3 石材异型加工的典型数控系统介绍
第13章 石材异型制品加工中心
13.1 加工中心简介
13.2 石材异型制品加工中心
13.2.1 石材异型制品加工中心
13.2.2 SPEEDY2000型石材异型制品加工中心
参考文献
书名:《石材异型制品加工技术/新世纪石材工程技术丛书》
市场价:¥19元
作者:张进生 张良智 王志
出版社:化学工业出版社
上市日期:2007年1月
开本:32开
页数:256页
ISBN编号:978-7-5025-9288-2
木制品主要分为以下几大类:家具木制品、办公木制品、工艺木制品 东北纯手工木雕马 东北纯手工木雕马 、园艺木制品、生活木制品、还有现在高科技木制品。木雕只是工艺木制品的一个支系。 2起源 编辑 中国木...
原材料--进厂检验--机器加工--组装--打磨--喷漆--装配--成品检验--出库。
木制品接合技术、原材料的制备工艺、实木零部件生产工艺、板式零部件生产工艺、胶合生产工艺、弯曲成型生产工艺、装配生产工艺、涂饰生产工艺和雕刻与镶嵌工艺等,精密而复杂。
石材异型制品在建筑装饰中的画龙点睛作用和艺术效果,使其应用量越来越大,并向着高档化、艺术化方向发展,且需求的个性化趋势也越来越明显,规格品种数量越来越多。
石材异型制品的结构、生产特点决定了其为多品种、小批量、订单式生产,且工期紧、竞争激烈的生产模式。为了适应这一生产特点,石材加工设备在高效率、高质量完成制品加工的基础上,还需要实现一机多能,使得企业在保证产品质量且最大限度满足用户的个性化需求的同时,能够有效组织大规模、多品种的生产,获取最佳的经济效益。这就迫使石材加工企业的生产模式和设备必须具有足够的柔性和敏捷性,能尽快地改变品种,缩短生产周期,减少生产成本,提高产品质量和服务质量,以在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
《石材异型制品加工技术》是《新世纪石材工程技术丛书》之一,在分析石材异型制品市场现状的基础上,针对当前国内外石材行业的生产技术、设备和生产模式等,分别围绕常用的石材平面、曲面、浮雕、立体雕刻等异型制品,详细进行了论述。
本书内容包括石材异型制品的定义、分类、应用,加工技术、工具与设备,石材特种加工方法,同时针对石材异型制品的结构、加工特点,介绍了石材异型制品加工设备的设计开发、石材加工中心及石材设备数控系统的内容。
本书由张进生任主编,张良智、王志任副主编。编著者有:第1章张进生、王志;第2章张进生、王日君、王志;第3章张进生、王学哲;第4章张良智、王志;第5章张进生、张良智、韩德建;第6章张进生、王志、张良智;第7~9章张良智、张进生、王志、黄波;第10章张政梅、张进生、王志;第11章王日君、王志、张进生;第12章王志、张良智、张进生;第13章王志、袁杰、郭波、张政梅。
作者
2006.6于济南
石材异型制品数控加工图形自动编程子系统的开发
简要介绍了数控加工自动编程技术的发展,提出了面向石材异型制品加工的图形自动编程系统的总体设计思路和方案,实现了图形自动编程系统的3个基本功能:图形输入和编辑、前置处理、后置处理。
异型石材制品成形加工的分析研究
成形加工是异型石材制品的关键加工工序。在分析异型石材制品的成形面、常用加工工具和成形原理的基础上,对成形加工技术进行了深入探讨,归纳出了异型石材制品加工的运动组合形式,并分析了每种运动组合所能加工的制品种类。成形运动分析为异型石材加工设备功能和结构的开发提供了理论基础。以外圆柱面加工分析为例,得出了刀具形状与加工运动成互补关系的重要结论,这一结论对于异型石材制品的大批量加工具有重要意义,可研制相应的成型刀具,以实现加工的规模经济效益。
数控加工技术作为现代机械制造技术的基础,使得机械制造过程发生了显著的变化。现代数控加工技术与传统加工技术相比,无论在加工工艺,加工过程控制,还是加工设备与工艺装备等诸多方面均有显著不同。我们熟悉的数控机床有XYZ三个直线坐标轴,多轴指在一台机床上至少具备第4轴。通常所说的多轴数控加工是指4轴以上的数控加工,其中具有代表性的是5轴数控加工。
多轴数控加工能同时控制4个以上坐标轴的联动,将数控铣、数控镗、数控钻等功能组合在一起,工件在一次装夹后,可以对加工面进行铣、镗、钻等多工序加工,有效地避免了由于多次安装造成的定位误差,能缩短生产周期,提高加工精度。随着模具制造技术的迅速发展,对加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多轴数控加工技术得到了空前的发展。
随着数控技术的发展,多轴数控加工中心正在得到越来越为广泛的应用。它们的最大优点就是使原本复杂零件的加工变的容易了许多,并且缩短了加工周期,提高了表面的加工质量。产品质量的提高对产品性能要求提高,例如车灯模具:汽车大灯模具的精加工:用双转台五轴联动机床加工,由于大灯模具的特殊光学效果要求,用于反光的众多小曲面对加工的精度和光洁度都有非常高的指标要求,特别是光洁度,几乎要求达到镜面效果。采用高速切削工艺装备及五轴联动机床用球铣刀切削出镜面的效果,就变得很容易,而过去的较为落后的加工工艺手段就几乎不可能实现。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工,交货快,更好的保证模具的加工质量,使模具加工变得更加容易,并且使模具修改变得容易。在传统的模具加工中,一般用立式加工中心来完成工件的铣削加工。随着模具制造技术的不断发展,立式加工中心本身的一些弱点表现得越来越明显。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工,球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显,但是如果用立式加工中心的话,其底面的线速度为零,这样底面的光洁度就很差,如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具,可以克服上述不足。
多轴加工的类型
加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。三轴立式加工中心最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。多轴数控加工中心具有高效率、高精度的特点,工件在一次装夹后能完成5个面的加工。如果配置5轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,非常适于加工汽车零部件、飞机结构件等工件的成型模具。根据回转轴形式,多轴数控加工中心可分为两种设置方式
(1)工作台回转轴。
这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是:主轴结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A 轴回转角度≥90°时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
(2)立式主轴头回转。
这种设置方式的多轴数控加工机床的优点是:主轴加工非常灵活,工作台也可以设计得非常大。在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,而采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量,这是工作台回转式加工中心难以做到的。
多轴加工的特点
采用多轴数控加工,具有如下几个特点:
(1)减少基准转换,提高加工精度。
多轴数控加工的工序集成化不仅提高了工艺的有效性,而且由于零件在整个加工过程中只需一次装夹,加工精度更容易得到保证。
(2)减少工装夹具数量和占地面积。
尽管多轴数控加工中心的单台设备价格较高,但由于过程链的缩短和设备数量的减少,工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用也随之减少。
(3)缩短生产过程链,简化生产管理。
多轴数控机床的完整加工大大缩短了生产过程链,而且由于只把加工任务交给一个工作岗位,不仅使生产管理和计划调度简化,而且透明度明显提高。工件越复杂,它相对传统工序分散的生产方法的优势就越明显。同时由于生产过程链的缩短,在制品数量必然减少,可以简化生产管理,从而降低了生产运作和管理的成本。
(4)缩短新产品研发周期。
对于航空航天、汽车等领域的企业,有的新产品零件及成型模具形状很复杂,精度要求也很高,因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的多轴数控加工中心可以很好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题,大大缩短研发周期和提高新产品的成功率。
激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求,将激光加工技术分为三个层次: (1)大型件材料激光加工技术,以厚板(数毫米至几十毫米)为主要对象,其加工精度一般在毫米或者亚毫米级;
(2)精密激光加工技术,以薄板(0.1~1.0 mm)为主要加工对象,其加工精度一般在十微米级;
(3)激光微细加工技术,针对厚度在100μm以下的各种薄膜为主要加工对象,其加工精度一般在十微米以下甚至亚微米级。
在机械行业中,精密通常是指表面粗糙度小、各种公差(包括位置、形状、尺寸等)范围小。这里所说的“精密”,是指被加工区域的缝隙小,就是说加工所能达到的极限尺寸小。
在上述三类激光加工中,大型件的激光加工技术已经日趋成熟,产业化的程度已经非常高;激光微细加工技术如激光微调、激光精密刻蚀、激光直写技术等也已在工业上得到了较为广泛的应用。
人们早已认识到多轴数控加工技术的优越性和重要性,但到目前为止,多轴数控加工技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门,并且仍然存在尚未解决的难题。多轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位置控制,其数控编程、数控系统和机床结构远比3轴机床复杂得多。目前,多轴数控加工技术存在以下几个问题:
(1)多轴数控编程抽象、操作困难。
这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。3轴机床只有直线坐标轴,而5轴数控机床结构形式多样;同一段NC代码可以在不同的3轴数控机床上获得同样的加工效果,但某一种5轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的5轴机床。数控编程除了直线运动之外,还要协调旋转运动的相关计算,如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等,处理的信息量很大,数控编程极其抽象。多轴数控加工的操作和编程技能密切相关,如果用户为机床增添了特殊功能,则编程和操作会更复杂。只有反复实践,编程及操作人员才能掌握必备的知识和技能。经验丰富的编程与操作人员的缺乏,是多轴数控加工技术普及的大阻力。
(2)刀具半径补偿困难。
在5轴联动NC程序中,刀具长度补偿功能仍然有效,而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时,需要对不同直径的刀具编制不同的程序。目前流行的CNC系统尚无法完成刀具半径补偿,因为ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸,按照正常的处理程序,刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算,从而导致整个加工过程效率不高。对这个问题的最终解决方案,有赖于新一代CNC控制系统,该系统能够识别通用格式的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件。
(3)购置机床需要大量投资。
多轴数控加工机床和3轴数控加工机床之间的价格悬殊很大。多轴数控加工除了机床本身的投资之外,还必须对CAD/CAM系统软件和后置处理器进行升级,使之适应多轴数控加工的要求,以及对校验程序进行升级,使之能够对整个机床进行仿真处理。