Способ обработки твердых пород камня

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН А 37)4 В 24 В 72 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН КОМУ СВИДЕ г ширины плит ри поперечежду пере по направсти в 5- одачи плит. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(46) 30.08.86. Бюл, У 32. (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН УССР и Областное производственное объединение Киевнерудпром" (72) Д.М.Мифлиг, А.И.Шпигельман, А,И.Повзик, Г.С.Дубский, В.А.Мельанько1 (088.8)ание для добычи и обраого камня, КаталогИИТЭстроймаш. М., 1980,ОБ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХвключающий подачу плиттки, поперечное возвратное движение алмазноник и В.А,Бас. ботки природн справочник ЦН с. 194-205.(54)(57) СПОС Шф 1 Я ьв зону обрабо но-поступательо круга в направлении, перпендиулярном подаче плит, и вращение круга, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения неплоскостности и разнотолщинности плит, обработку производят кругом с цилиндрической режущей поверхностью, образующая которой параллельна направлению скорости подачи плит, а ее длина в 2-20 раз меньшепричем алмазному кругу пном возвратно-поступательном перемещении сообщают дополнительное движение, совпадающее по направлению и скорости с подачей плит, а м сменой направлений поперечного мещения сообщают движение лению обратное, а по скоро 30 раз большее скорости пИзобретение относится к технологии обработки облицовочных плит из природного камня, полученных, например, распиловкой блоков полосовыми пилами на рамных станках.Цель изобретения - устранение нелоскостности и разнотолщинности плит иэ твердых пород камня иа конвейерных линиях.На фиг,1 изображена траектория абсолютного движения инструмента относительно неподвижных элементов конвейера; на фиг.2 - траектория относительного движения относительно плиты, на фиг,З - предлагаемое устройство, разрез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З; на фиг.5 - предлагаемое устройство, вид сверху. Способ обработки твердых пород камня .осуществляется следующим образом.При движении инструмента в направлении, перпендикулярном направлению подачи плит, шпинделю придают основное дополнительное движение, скорость которого совпадает по направлению и величине со скоростью подачи плит. При этом абсолютное движение происходит по траектории 1-2 (фиг.1), относительное (относительно плиты) - по траектории 1 - 2 (фиг.2), В точке 2, когда инструмент выходит за габариты плиты, шпинделю (инструменту) придают дополнительное возвратное движение, скорость которого по направлению противоположна, а по скорости в 5-30 раз больше скорости подачи плит. На этом участке цикла абсолютное движение инструмента происходит по траектории 2-3, относительное движение - по траекто 1рии 2 - ЗВ точке 3 движение инструмента (кроме враг,ательного) останавливают и, когда обрабатываемая плита перемещает относительно положения 1 на величину заданной ширины сошлифовываемого слоя, включает погеречное и основное дополнительное . движения. Абсолютное движение совершается по траектории 3-4, относительное - по траектории 3 - 4. В точке 4 шпинделю придают возвратное дВижение и цикл абсолютного движения оканчивается в точке 1 относительного - в точке 5. В процессе даль нейшего повторения циклов абсолютное движение инструмента совершается по траектории 1-2-3-4, а Относительное по траектории 5 - 6 - 7 - 8 - 9 и т.д.Таким образом инструмент обрабатьвает всю поверхность плиты, причем 5 ширина сошлифовьваемого слон остается постоянной по всей ширине плиты. Устройство, реализующее нредлагаемый способ (фиг.З и 4),.состоит Ю из конвейера 1, лента 2 которого подает уложенные на ней плиты в зонуобработки. На конвейере закрепленпортал 3, на котором установлена каретка 4 с возможностью перемещения 15 вдоль него. На каретке установленшпиндель 5, соединенный с ней посредством вертикальной установочнойпиноли б и направляющей 7, по которой шпиндель имеет возможность пере мещения относительно каретки в направлении, параллельном скорости по"дачи плит. Перемещение шпинделя внаправлении скорости подачи плитосуществляется механизмом 8, закреп ленным на портале и соединеннымс направляющей. Этот механизм состоит, например, из контактирующегос лентой конвейера ролика, редукто.ра, вариатора, муфты, механическойпередачи типа шестерня-рейса (непоказаны). На каретке установлентакже механизм возврата 9 шпинделяв исходное положение, представляющийсобой, например, гидроцилиндр. Прижимной ролик 10, установленный наконвейере, обеспечивает фиксациюобрабатьваемых плит на ленте, Измере"ние величины перемещения ленты производится устройством 11, которое выдает команды на изменение направления возвратно-поступательного движения,каретки.В качестве режущего инструментав устройстве используют алмазный барабан 12, жестко закрепленный на45шпинделе, Длина образующей режущейповерхности барабана в 2-20 разменьше ширины обрабатываемых плит.Устройство работает следующимобразом.50Перед началом обработки включают вращение инструмента (барабана)и подачу плит (движение ленты).Когда плита входит в зону обработкипо сигналу управляющей системы (не 55 показана), вклю ается привод движения каретки по порталу (начало первой половины цикла). Одновременновключается муфта механизма 8, пос 12537601 О 50 На практике ширина плит гранита, обрабатываемых на конвейерных линиях равна 300-2000 мм, Рациональная ширина барабана составляет примерно 100-150 мм, что в 2-20 раз меньше шириныобрабатываемых плит, При меньшем соотношении вертикальная составляющая силы резания может редством которого движение от ленты конвейера передается шпинделю, перемещающемуся в направлении подачи плит по направляющей 7, Скорость этого перемещения равна скорости по дачи плит . Уравнивание скоростей ленты и шпинделя производится при помощи вариатора механизма 8. Когда инструмент перемещается на всю ширину плиты и выходит из контакта с ней (точка 2, Фиг.1), иуФта отключается, механизм возврата шпинделя в исходное положение осуществляется со скоростью, превышающей скорость ленты в 5-30 раз. В исходном положении шпин дель находится до момента, когда лента перемещается от положения, в котором она находится в момент начала цикла, на величину, равную заданной ширине обработки за один проход инст румента и близкую ширине барабана (задание величины перемещения, его измерение и выдача управляющих команд производится устройством 11). После этого включается поперечное переме щение каретки, муФта включает продольное перемещение шпинделя, начинается вторая половина цикла. Работа устройства во второй половине дикла аналогична первой. 30В процессе работы барабан производит резание материала на глубину, равную, например, половине срезаемого припуска и составляющей на практике 2,0-2,5 мм. Рациональная ско-.35 рость подачи барабана при поперечном перемещении шпинделя составляет 2-3 и/мии, Производительность резания при указанных режимных параметрак составляет 4-75 см/мин, что обеспечивает эффективное резание породы, низкий уровень энергоемкости разрушения, силы шлиФования и износа инструмента. Длина дуги контакта составляет 25-30 мм при диаметре45 барабана 320-400 мм, что значительно уменьшает длительность тепловых жнульсов по сравнению с их длительностью, имеющей место при работе прототипа.10000 Гранит Новода. ниловского место. рожде- ния Характеристика алмазоносного слоя инструмента:Марка алмазов АЗ Зернистость 800630 Связка М 50Конструктивные параметры:Барабана (0), мм 400Ширина .барабана(барабана), ммКоличество шпинделей , шт 2Режим работы: 700 стать больше допускаемой с точкизрения прочности плит, при большемсоотношении производительность обработки снижается до нерациональной величины,При укаэанных режимных параметрах (глубина резания 2,0 - 2,5 мм,скорость подачи 2-3 м/мин) и ширинебарабана вертикальная составляющаясилы резания равна 4000-8000 Н ипревышает допускаемую с точки зрения прочности гранитных плит. толщину (2 О мм и выше.Производительность устройства,оснащенного двумя инструментами(шпинделями), составляет 10-20 м /ч,что превышает производительность инструментов на последующих, операциях шлифования и полирования и дает возможность осуществлять процесс устранения неплоскостностни разнотолщинности плит нз гранитана конвейерных линиях при непрерывной их подаче.Пример обработки на конвейере снепрерывной подачей плит ширинойЬ = б 00 ьщ.Исходные данные:Производительностьобработки (11), м /ч 5Допускаемая неплоскостность и разнотолщинность плит, ммнеобработанных (Н) 4обработанных (Но) 0,7Допускаемое вертикальное усилие (Р ),НОбрабатываемый мате- риал(И), квтВертикальная составляющая усилия резания (Р), Н 253760 бгде 60 - количество минут в часе. Требуемое время одного полуцикла:60015щ 21 4 с0,42) Угде 60 - "оличество секунд в минуте. Время одного рабочего хода (пере-,мещения каретки в одном направлении) 1020 Суммарное время перемещений инструмента: Неплоскостностьи разиотолщинностьобработанных плит(Н), мм О,5Экспериментальные данные получены 25 йа специальном стенде, предназначенном для исследования энергетических и силовых параметров обработки в зависимости от режимов работы инструмента. Неплоскостность плит измерялась путем измерения щупом зазора под металлической слесарной линейкой, уложенной на обработанную поверхность, разнотолщииность - штангенциркулем. Покажем, что при указан 35 ных режимах работы инструмента возможно достижение заданной производи,тельности. Для этого рассчитываем следующие параметры.Скорость подачи плит: П 15" 0,42 м/мин,о =16,8+1,4 щ 18,2 с. Как видно иэ расчетов, суммарное время перемещений инструмента на 3,2 с меньше требуемого времени одного полуцикла. Времени 3,2 с вполне достаточно для переключения направлений движения инструмента. Таким образом, заданная производительность обработки обеспечивается при использовании в устройствах двух инструментов (шпинделей), что вполне приемлемо для создания конвейерных линий.Из сказанного следует, что о предлагаемому способу может быть осуществлено устранение неплоскостности и раэнотолщинности плит из твердых пород камня на конвейерных линиях с высокой производительностью,1253760 ставитель Е.Щеславск хред В.Кадар Редак орректор Л,П Т М о з 4668 Тираж 740 Государстве елам .изобре ва, Ж - 35, Р одписно ого комитета СССРний и открытий ВНИИПИ по 3035, Ма