專利名稱：弧形瓷化板砂帶磨拋機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑陶瓷裝飾材料的加工設備，具體地說是關于弧形建筑陶瓷磚(板)，尤其是圓柱弧形瓷質磚、弧形釩鈦黑瓷裝飾板的表面研磨拋光的加工設備，即弧形瓷化板砂帶磨拋機。
近年來，用花崗石、大理石裝飾建筑物圓柱面、弧形墻面、弧形墻角、弧形扶手等建筑物弧形部分的情況日益增多，用量很大。用天然石材加工成弧形制品，加工量大，石材的利用率低，天然石材弧形制品的生產成本很高。大理石一般是沉積、變質巖石，主要成分是碳酸鈣，理化性能差，硬度低，一般為莫氏硬度3－4，抗折強度100kg／cm2左右，將大理石料加工成弧形制品時，可采用帶鋸將石料切割成由多個平面組成、接近弧形、粗糙的弧形板，再用機械或手工的方法將裝飾面修正研磨拋光。由于大理石的理化性能差，硬度低，易風化，耐候性差，大理石的磨光表面持久性不好，一般數月至數年內磨光表面失去光澤，顏色也會發生變化，裝飾效果難以持久，當用于室外裝飾時，隨歲月變化十分顯著。花崗石是火成巖，多數理化性能優良，硬度高，一般為莫氏硬度6－7，抗折強度200kg／cm2左右，將花崗石料加工成弧形制品時，加工十分困難，到目前為止無法采用帶鋸加工，只能采用機械或手工的方法對花崗石塊料進行打鑿、以沖擊和劈裂的方式去掉塊料的多余部分，加工難度大，石材利用率很低，加工成本十分高昂，并且難以制成薄板，也增加了建筑施工中的困難，加大了施工成本。天然石材另一固有缺點是裝飾面色差大。用有機材料可以方便地制成曲面飾面材料，但有機物耐候性差、易老化、易變形，難以滿足建筑物的使用要求，尤其不能用于建筑物的室外裝飾。玻璃板可制成各種弧形板，但普通玻璃脆性大，裝飾效果不理想，微晶玻璃價格高昂。
多年來，建筑陶瓷裝飾材料是指墻地磚、彩釉磚、釉面磚、鋪地磚、陶瓷馬賽克等，表面施釉或不施釉，一般尺寸都比較小，陶瓷馬賽克的尺寸一般為10×10、10×20、20×20(本文尺寸單位均為毫米)，幾乎沒有超過50×50的，其它建筑陶瓷磚一般為100×100、100×200、152×152、200×200、200×300幾乎沒有超過300×300的。陶瓷馬賽克吸水率較小，是瓷化的瓷質材料，其它建筑陶瓷磚吸水率較大，基本屬于陶質的陶瓷材料。建筑物的尺寸都很大，當需要將這些建筑陶瓷材料用于建筑弧形部位時，只須將它們順序鋪貼就可得到宏觀弧形的效果。
進入八十年代，隨著大型陶瓷成型壓機的出現，墻地磚包括彩釉磚、釉面磚、鋪地磚也向大規格發展，達到300×300、400×400、500×500等，多數表面施釉，此外，意大利首先推出大規格瓷質材料，一般稱作瓷質磚也叫作同質磚、玻化磚、仿石磚、無釉磚等，尺寸也達到300×300、400×400、500×500，八十年代中期本發明人發明了以工業廢棄物提釩尾渣為主要原料制造的釩鈦黑瓷及其制品，并已獲得中國、美國、歐洲等八國專利證書，經幾年發展而可規模生產300×300、400×400、400×600的釩鈦黑瓷裝飾板，釩鈦黑瓷裝飾板整體黑色，抗折強度比瓷質磚高一倍，也是瓷質材料，瓷質磚和釩鈦黑瓷裝飾板表面可以磨光，磨光后的質感和外觀酷似石材，其尺寸也正在向大規格石質板材靠攏。瓷質磚、釩鈦黑瓷裝飾板是最有希望大量代替天然石質板材的人工板材，并且瓷質磚、釩鈦黑瓷裝飾板可以方便地制成厚度均勻、薄壁的弧形板材，其加工代價之低廉是天然石料所無法比擬的，并可以實現大規模生產。為此，本發明人也提出了曲面陶瓷板(磚)的制造方法，包括弧形瓷化板的制造方法，為與此相適應，本實用新型提出了瓷化板的表面加工設備，主要是指對弧形瓷化板的表面研磨拋光的設備。瓷化板是相對于陶質板(磚)而言瓷質化的陶瓷板(磚)的簡稱。弧形瓷化板是指形狀為弧形的瓷質磚和釩鈦黑瓷裝飾板，通常瓷化板的吸水率小于3％。
石質板材的弧形磨光表面一般是這樣獲得的由于石材難以加工，一般研磨前的弧形表面和背面都是十分粗糙的，尤其背面是很不規則的，有時并不形成弧形，具有大致弧形表面的石材往往厚度很大，一般為幾十毫米，甚至上百毫米，將數塊這樣的石材用機械的方法固定在一根水平轉軸上，外表面形成一個大致的整圓，一般在石材兩端加以機械固定，由于其不規則性，此過程十分耗費工時，石材固定后，開動轉軸，先以硬質刀具對石材進行切削，粗加工對花崗石往往采用金剛石刀具，此過程類似車床的切削加工，此后對表面進行磨削、拋光加工，此過程類似外圓磨床的磨加工。另一種方法是將具有一個弧形面的石材固定在一個擺動裝置上，使其沿徑向往復擺動進行切削、磨削、拋光加工。
大理石的抗折強度為100kg／cm2左右，花崗石的抗折強度為200kg／cm2左右，瓷質磚抗折強度為200～500kg／cm2，釩鈦黑瓷裝飾板抗折強度為700～1100kg／cm2。瓷質磚和釩鈦黑瓷裝飾板都可以制成厚度十毫米左右，厚度均勻，弧面準確的弧形板。瓷質磚和釩鈦黑瓷裝飾板通稱瓷化板。
所述的弧形瓷化板的表面加工設備可以是這樣的制造一個轉筒，轉筒的半徑與所需加工的弧形瓷化板內表面的弧面半徑相同，將弧形瓷化板固定在轉筒表面，使轉筒旋轉，以硬質車刀、磨塊、拋光塊或自身旋轉的磨頭、自身旋轉的拋光頭對弧形瓷化板進行車削、磨光、拋光加工，加工時對加工面不斷噴水冷卻，車刀、磨塊、拋光塊、旋轉的磨頭、旋轉的拋光頭都可沿轉筒的中心軸的平行方向和垂直方向運動。加工完成后，將弧形瓷化板取下，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各種尺寸的轉筒與轉筒的動力部分可以方便的組合。
上述旋轉的磨頭、旋轉的拋光頭的中心軸與轉筒的中心軸相垂直，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭平面上。
上述旋轉的磨頭、旋轉的拋光頭的中心軸也可與轉筒的中心軸平行，磨削材料、拋光材料裝在磨頭和拋光頭的圓周上。
實現上述弧形瓷化板的表面加工方法的弧形瓷化板表面加工設備稱作弧形瓷化板表面磨拋機，它是由一個轉筒及車刀、磨塊、拋光塊或可旋轉的磨頭，可旋轉的拋光頭組成的。
上述設備中將弧形瓷化板固定在磨拋機上，采用下述方式1、在轉筒表面打孔或開槽，以螺釘和壓板將弧形瓷化板固定在轉筒表面上。
2、以鋼帶或鋼絲繩做的卡箍沿圓周將弧形瓷化板固定在轉筒表面上。
3、在轉筒表面設置具空負壓吸盤，將弧形瓷化板吸附在轉筒表面上。
近年來砂帶磨削技術發展很快，砂帶磨削是一種高效率、高精度、高光度、低粗糙度的加工方法，砂帶磨床在某些場合可取代車、銑、刨磨等加工，切削鑄鐵、合金鋼等切削率可達＞5000毫米3／秒，一次切削深度可達3～4毫米，加工精度可達到0·01～0·001毫米，表面粗糙度可達到0·4～0·02微米，可獲得鏡面效果，可切削、磨削各種硬度的工作，通常砂帶磨床采用四種加工方式，即接觸滾式、壓板支承式、自由式、旋壓式，這些加工方式都是由主動輪、從動輪、張緊輪、接觸輪、壓緊輪、導輪、壓板支承砂帶的，即砂帶都是由砂帶磨床本身的機件提供支承的，砂帶的砂面背對主動輪，即基帶與主動輪接觸。目前砂帶磨床主要用于金屬工件的加工，采用上述加工方式是保證加工工件的精度所必需的。
弧形瓷化板是建筑用裝飾材料，對弧形瓷化板進行研磨拋光加工是為了獲得光亮的表面，即為了獲得較高的表面光澤度，其加工精度的等級不需要很高，只要達到人的肉眼看來是規整的、光亮的即可，其加工精度可以放寬到1毫米左右，對大規格瓷化板而言，只要在建筑裝飾施工時將板與板之間的接縫對好，弧面上即使存在幾毫米的加工精度誤差也不會影響對人的肉眼而言的裝飾效果。
本實用新型的目的是提供一種對新產品弧形瓷化板進行表面加工的設備，此設備與傳統設備相比，具有高的生產效率和低的生產成本。
本實用新型的弧形瓷化板表面研磨拋光設備即弧形瓷化板砂帶磨拋機是在普通砂帶磨床的基礎上改進而成，普通的砂帶磨床主要由主動輪、接觸輪、砂帶和徑向進給裝置構成，主要用于金屬園柱體的表面加工，改造成為弧形瓷化板砂帶磨拋機，可以有三種改造方案，其一是將徑向進給裝置取消，把園柱體工件改為弧形瓷化板支承托，并將接觸輪改為兩個張緊輪，固定在支承托上的弧形瓷化板是砂帶的支承件之一，砂帶繞過主動輪、張緊輪和弧形瓷化板，砂帶的砂面與弧形瓷化板表面、張緊輪和主動輪表面相接觸。其二是將砂帶磨床的徑向進給裝置取消把園柱體工件改為弧形瓷化板支承托，并設一導輪和兩個張緊輪。固定在支承托上的弧形瓷化板是砂帶的支承件之一，砂帶繞過主動輪、張緊輪、導輪和弧形瓷化板，砂帶的砂面只與弧形瓷化板表面和導輪的表面相接觸。其三是將砂帶磨床的徑向進給裝置取消，把園柱體工件改為弧形瓷化板支承托，省去接觸輪，固定在支承托上的弧形瓷化板是砂帶的支承件之一，砂帶繞過主動輪和弧形瓷化板，砂帶的砂面與主動輪和弧形瓷化板的表面接觸。
本實用新型的弧形瓷化板砂帶磨拋機主動輪、張緊輪、導輪和支承托之間的相對位置可以進行調整，為了防止砂帶磨損主動輪表面并增大磨擦力，主動輪表面可以采用有機材料制做，例如橡塑材料、橡膠、塑料等，弧形瓷化板固定在支承托上的方法可采用卡具固定或在弧形瓷化板的邊緣處打孔，用螺栓固定，待研磨完畢之后將打孔的部分切掉，實驗證明采用膠粘劑粘接的方法是不可取的，因為膠粘劑難于從弧形瓷化板上清洗干凈影響弧形瓷化板與建筑物的粘接牢度。本實用新型的弧形瓷化板砂帶磨拋機對于弧形瓷質磚以及釩鈦黑瓷裝飾均適用。
本實用新型的弧形瓷化板砂帶磨拋機與砂帶磨床相比較，主要優點是設備結構簡單、設備投資少，工件與砂帶的接觸部位由原來的線接觸改為面接觸，生產效率大大提高，對于脆性較大的陶瓷材料尤其適用。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的特點


圖1、通常的砂帶磨床對園柱體進行磨削加工示意圖。
圖2、砂帶的砂面與弧形瓷化板表面，主動輪和張緊輪表面接觸進行磨削拋光的砂帶磨拋機示意圖。
圖3、砂帶的砂面與弧形瓷化板表面和導輪表面接觸進行磨削拋光的砂帶磨拋機示意圖。
圖4、砂帶的砂面與弧形瓷化板表面和主動輪表面接觸進行磨削拋光的砂帶磨拋機示意圖。
圖中1－砂帶2－主動輪3－徑向進給裝置4－接觸輪5－園柱體6－張緊輪7－弧形瓷化板8－支承輪9－導輪
權利要求1.由主動輪、砂帶、張緊輪構成的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于將普通砂帶磨床的園柱狀工件改為弧形瓷化板支承托(8)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂帶(1)的支承件之一，砂帶繞過主動輪(2)、張緊輪(6)和弧形瓷化板(7)，砂帶的砂面與弧形瓷化板表面、張緊輪和主動輪表面相接觸。
2.由主動輪、砂帶、張緊輪構成的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于將普通砂帶磨床的園柱體工件改為弧形瓷化板支承托(8)，并設一導輪(9)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂帶的支承件之一，砂帶(1)繞過主動輪(2)、張緊輪(6)、導輪(9)和弧形瓷化板(7)，砂帶(1)的砂面只與弧形瓷化板(7)的表面和導輪(9)的表面接觸。
3.由主動輪、砂帶構成的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于將普通砂帶磨床的園柱體工件改為弧形瓷化板支承托(8)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂帶(1)的支承件之一，砂帶(1)繞過主動輪(2)和弧形瓷化板(7)，砂帶的砂面與主動輪(2)和弧形瓷化板(7)的表面相接觸。
4.根據權利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于主動輪、張緊輪、導輪和弧形瓷化板支承托之間的相對位置可以調整。
5.根據權利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于所述主動輪表面可以采用有機材料。
6.根據權利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂帶磨拋機，其特征在于所述的弧形瓷化板是指形狀為弧形的瓷質磚和釩鈦黑瓷裝飾板。
專利摘要本實用新型對砂帶磨床的設計進行了改進，提供了一種用于新產品弧形瓷化板表面磨削拋光的砂帶磨拋機，該設備主要由主動輪、砂帶、支承托、張緊輪和導輪構成，有三種不同的組合方式可供選擇，均取消了普通砂帶磨床的徑向進給裝置，增加了弧形瓷板支承托，對脆性較大的瓷質材料尤其適用，結構較簡單，設備投資少，生產效率較砂帶磨床大大提高。
文檔編號B24B21/00GK2133407SQ92211358
公開日1993年5月19日 申請日期1992年3月13日 優先權日1992年3月13日
發明者曹樹梁, 呂偉, 杜毅, 許建華 申請人:山東省新材料研究所