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石材高效加工的最佳工艺参数研究
2022-04-11 09:51:13
在花岗石加工中，磨抛加工是重要的加工工序，这不仅决定了花岗石的最终的加工质量，而且了花岗石制品的价值。因此，如何能达到最佳的磨抛效果成为许多研究者的研究方向。山东建材学院的杨中喜等对芙蓉绿花岗石和平度白花岗石的加工进行了研究，找出了芙蓉绿花岗石和平度白花岗石石材抛光前适宜的光泽度和高光泽度抛光工艺参数。他们的试验都是在手扶磨机上进行的，磨盘直径350mm，转速500r/min,切削速度达到9.16m/s.经过实验分析得出如下结论：芙蓉绿花岗石加工的最佳细磨压力为0.0082MPa,最佳精磨压力为0.082～0.123MPa,最佳抛光压力为0.123MPa,花岗石抛光给水量和抛光压力之间有一定的相关性，在最佳抛光压力条件下，芙蓉绿花岗石的给水量以22.7ml/s为最好，平度白的最佳精磨压力和最佳抛光压力都是0.1233MPa,最佳抛光给水量为25.0ml/s.芙蓉绿花岗石和平度白花岗石是两种不同性质的石材，它们矿物组成如下表所示。这两种花岗石在物理和力学性能上有着很大的差异，因此，在选择最佳工艺上应有所不同。
芙蓉绿和平度白花岗石矿物组成
| 矿物组成％ | 芙蓉绿 | 平度白 |
| 石英 | 28.45 | 28.60 |
| 长石 | 87.83 | 95.25 |
| 黑云母 | 8.17 | 3.40 |
| 白云母 | - | 0.52 |
| 角闪石 | 2.70 | - |
| 副矿物 | 1.46 | 0.88 |
广东工业大学的谭哲丽、王成勇等通过实验研究了抛光条件对花岗石抛光效果的影响，实验是在手扶磨机上进行的，磨头直径350 mm,转速360 r/min，因此实验的切削速度达到6.594m/s,得出的结论是：抛光时间与板面光泽度成二次曲线关系，精细磨后的板面质量对抛光效果起着决定性的影响，不同的石材材质应选用不同性能的抛光工具等。
山东建材学院的周长民等利用正交实验方法研究了花岗石磨削抛光的最佳工艺参数，认为对磨削、抛光质量有显著影响的参数变量是细磨压力、精磨压力、抛光压力和抛光给水量，选择的正交设计的因素和水平如下表所示。实验是在手扶磨机上进行的，磨盘直径350 mm,转速500 r/min，切削速度达到9.16m/s,实验样品为济南青花岗石，其主要组成入物理性能如下表所示。经过实验研究得出最佳工艺参数组合为：细磨压力约124.1kPa(18psi,1psi=6894.76Pa),精磨压力约165.5kPa(24psi),抛光压力约124.4kPa(18psi),抛光给水量20ml/s。
正交设计的因素和水平
| 水 平 | 因 素 | |||
| （A）抛光给水量/（ml/s） | （B）抛光压力 / psi | （C）精磨压力/ psi | （D）细磨压力/ psi | |
| 1 | 20 | 6 | 12 | 6 |
| 2 | 35 | 12 | 16 | 12 |
| 3 | 50 | 18 | 24 | 18 |
济南花岗石主要组成及物理性能
| 主要成分（％） | 物理性能 | |||||||||
| SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Na2O | K2O | 烧失量 | 密度(kg/m3) | 抗压强度（MPa） | 抗弯强度（MPa） | 肖氏硬度值 |
| 48.8 | 12.54 | 8.8 | 14.54 | 2.1 | 0.49 | 0.65 | 3070 | 262.2 | 37.48 | 79.8 |
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