對橋式圓盤鋸結構設計（jì）的幾點（diǎn）看（kàn）法

圓盤鋸石機是石材行業主要的加工設備之一，主要用於石材產品的粗加工。如切割板材、加工（gōng）毛坯塊料等。目前國內市場現有的圓盤鋸（jù）石機從結構上劃分主要有三（sān）大（dà）類。第一類是單臂圓盤鋸石機，其主機的主要結構為橫梁通過拖板安裝在立柱上，由於其橫梁和主軸箱（xiāng）為一體式（shì）結構，當拖板帶動橫梁上下運行（háng）時便能帶動鋸片上下運動切割石材了，這類（lèi）產品剛性差、精度低，主要用於加（jiā）工石材坯（pī）料、路邊石、台階石等石材製品。第二類是龍門式圓盤鋸石機，它的主（zhǔ）要結構是由左右兩立柱、橫梁、滑箱等部件組（zǔ）成，采用橫梁上（shàng）下運動的方法來帶動鋸片切割石材，此類產品剛性好，但結（jié）構複雜，造價較高。第三類是橋式圓盤鋸石機，它的主要結構由橫梁和組合滑箱組成，采用滑板上下運行的方（fāng）法帶（dài）動（dòng）鋸片來（lái）切（qiē）割石材，此類產品結構簡單（dān）、造（zào）價低，適用範圍廣。因（yīn）此，市場的占有率很高。國（guó）內的很多石材設備生（shēng）產商都生產此（cǐ）種（zhǒng）產品。雖然各個廠家生產的橋式圓盤鋸石機外形基本類似，但其結構設計上仍有不少差別，筆者以此類產品為例，粗淺地闡述對其結（jié）構設計的幾點（diǎn）看法。

　　一、橫（héng）梁（liáng）及其（qí）相配拖板的設計

　　橫（héng）梁和拖板（bǎn）是鋸石機的關鍵零件，它（tā）們的結構設（shè）計和製造精度將直接影響到（dào）設備的加工精度，在設計時應注意以下幾點:

　　1.導向方式的選擇:橫梁和拖板的主要結構之（zhī）一是其導向（xiàng）方式（shì）。目前國內廠（chǎng）商出產的鋸石（shí）機（jī）所采用（yòng）的導向方式有兩（liǎng）種，一種為單（dān）v型槽和平軌相配合的導向方式;另（lìng）一（yī）種為雙v型槽的導向（xiàng）方式。前（qián）者加工簡便、定位精度一般，後者加工複雜（zá），但定位精度較高。我建議采用雙v型槽的導向方式較好。即（jí）便采（cǎi）用第一種方式也應將V型（xíng）軌放置在鋸片的後端一側，將平軌放置在鋸片上方（fāng）一側。因為當鋸片切（qiē）割石材時將產生很大的切削抗力，其向上的切削抗力將（jiāng）托起靠近鋸片一側的導（dǎo）軌。若將V型軌放置鋸片（piàn）一側勢（shì）必會（huì）影響到鋸片的運行精度，繼而影響到（dào）石材產品的質（zhì）t。若采用雙V型（xíng）軌導向這種影響便不必考慮（lǜ）了。其次（cì）應該注意拖板的長度（dù）應大於兩（liǎng）導軌中心距的2.5一3倍方能有良好的導向精度（dù）。

　　2.加工方（fāng）法的選擇:目前鋸石機橫梁導軌最終的（de）加（jiā）工方法也有兩種:一種為精（jīng）刨;一（yī）種為精磨。磨削的橫梁導軌經過了表麵的加工強化，因而硬度（dù）有了一定的提（tí）高，在不（bú）經熱處理的條（tiáo）件下經過磨削的橫（héng）梁比不磨削的橫梁其（qí）壽命要長二至三年。

　　3.潤滑結構的（de）設計:在設計橫梁的結構形狀時，應注意其擋油槽的（de）高度應足夠，應做到使導向軌全（quán）部浸人油中而在拖板運行時油還不會滋出。有些廠家出產的設備其擋（dǎng）油槽高度較低，其V型軌沒有全部浸人油中，當冬季天氣較冷時油的豁度變大，油的流動速度遠遠小於拖板（bǎn）的運行速度，造成拖板在運行時有很（hěn）大一段距離沒有潤（rùn）滑油潤滑，不但會加速橫梁的（de）磨損，還會因潤滑不良引起組合滑箱的運行振動，從而影響所加工石材的質量。

　　4.耐磨（mó）材料的使用:拖（tuō）板在橫梁上滑動時摩擦力較大，因此不少廠家（jiā）采用了在拖拉機板的（de）導（dǎo）軌上粘貼聚四氟乙烯耐磨膠帶的（de）方法來減小摩擦力（lì）。這樣（yàng）不但可以減（jiǎn）小摩擦力在潤滑（huá）不良的條（tiáo）件下工作，也不（bú）會對導軌造成大的損害，從而延長了設備的使用壽命。由於摩擦係數變小了，拖板運行時潤滑油易於形成較厚的油膜，從而將拖板浮起（qǐ）。當拖運行速度發生變化時，其位置也隨之發生改變。實驗證明減速機帶動拖板勻速運行時此其靜止的位置約高（gāo）了0.15-0.2mmo鋸石機切（qiē）割石材時（shí）進（jìn）出鋸（jù）的速度較慢而前進時的速度較快，加之（zhī）切削抗力的變化對此種摩擦狀態的影（yǐng）響加劇，從而造成（chéng）鋸片（piàn）位!的變（biàn）化，這（zhè）種變化易造成鋸片進出石料時發生“掃道子”現象。因（yīn）此設計時應綜合考慮以上問題（tí）。

　　5.齒輪、齒條在橫梁上齧合位（wèi）置的確定:鋸石機在切割石材時兩導向所承受的正壓力不（bú）同（tóng），因而其摩擦力的大小（xiǎo）也不一致，當兩摩擦力相對於齒條的齧合位置不平衡時，在鋸片換向時摩擦力的方向也（yě）隨之發生變化（huà），從而使鋸片（piàn）相對於原位置發生（shēng）了偏擺，這種現象會使所加工石材鋸路變寬，鋸片產生微量的扭曲變形，這樣的狀態（tài）將導致金剛石的過早（zǎo）脫落和鋸片基（jī）體的過早疲勞破壞（huài）。這種（zhǒng）情況雙V型軌比單V型軌加平軌的導向方（fāng）式要好得（dé）多，這也是我為什麽推薦采用雙（shuāng）V型軌導向的原因。在設計時應（yīng）大（dà）致估算出兩摩擦（cā）麵所產生的摩擦力的大小從而正確確定齒輪（lún）、齒條在橫梁上的齧合位置。

　　二、齒輪、齒條（tiáo）的結構設計

　　鋸（jù）片的往複行走是由減速機帶動齒輪，通過齒輪和齒條（tiáo）的齧合來實現的。齒輪、齒條的設計除了以上提到（dào）的齧合位置要（yào）正確（què）外，還應注意的齒條強度足夠的條件下模數盡量取小值。實踐證明小模數齒條比大模（mó）數（shù）齒條的齧合平穩性要好。齒（chǐ）條的模數一般可在3}4之間選取，鋼製齒條取下限，球墨（mò）鑄鐵齒條取上限（xiàn）。齒輪的齒數及模數的選擇除依（yī）據齒條外也可參考鋸石機（jī）工作時（shí）的切割速度，目前各個廠（chǎng）家大多采用變（biàn）頻率為工頻或稍高為宜，因（yīn）為電機頻（pín）率過高或（huò）過低均會引起變頻器輸出不穩定，使齒輪、齒（chǐ）條的齧合產生振動，工作時易導致金剛石切頭的過速磨損，影響刀具的耐用度。此外齒輪和齒條的接觸精度也應保持良好接觸（chù）麵積過小也會因受力不均引起齧合振動，因此齒輪、齒（chǐ）條的製造精度應比普通零件高一級。

　　三、前後滑（huá）板的結構設計

　　前後滑板也是橋式鋸石機的關鍵零件之一。前後滑（huá）板的長寬之比可達1:4，屬於細長（zhǎng）件之列（liè），除了應（yīng）合理設計其形狀，合理排布肋筋的（de）位置外，還（hái）應對其毛坯實行時效處理，從而使加工後的零件長時間保持良好的（de）精度。前後滑板的材質采用（yòng）HT200(材質一定要達標)。因為（wéi）石材加工屬於斷續切削)振動很（hěn）大，而灰口鑄鐵具有良好的吸展（zhǎn）性能，可以吸收振動提高石材（cái）產品的（de）質t。有的廠家采用球墨鑄鐵生產前後（hòu）滑板，筆者認為不可取，雖然提高了強度，但吸展性太差，而且製造成本也大大增加了。

　　四、主軸箱的設計

　　主（zhǔ）軸箱是鋸石機的核心部件，它的精度和耐用度將直接影響到設備的精度，在設計時應注意以下幾點。

　　1.結構型式的選取:現有鋸石機主軸箱的結構有兩種，一種為分體式，一種為整體式。我認為主軸箱（xiāng）的結構（gòu）采用整體式結構，因為分體式（shì）結構勢必會存在間接誤差的累積，從而影（yǐng）響（xiǎng）主軸箱的裝配精（jīng）度。

　　2.軸承（chéng）的選擇:主軸箱（xiāng）中軸承的組合方式應采用前（qián）端固（gù）定後（hòu）端遊動（dòng）的方式（shì）。目前主軸前端的軸（zhóu）承（chéng）大多采（cǎi）用輕窄係列圓錐滾子軸（zhóu）承，我建議采用輕寬係列的圓錐滾子軸承，經多年的使用（yòng）證明輕（qīng）寬（kuān）係列軸承不易損壞（huài），且主軸的精（jīng）度可（kě）長期保持較好的狀態（tài），雖然成本（běn）高了，但使用壽命也大大提高。

　　3.內夾盤結構型式的選擇:安裝鋸片的內夾盤和主（zhǔ）軸的聯接應設（shè）計為（wéi）可拆卸聯接。實踐證明（míng）內夾盤和主軸的製造（zào）精度達標的情況下，采用可拆卸聯接不僅不影響設備的性能，且對設備的維修有著很大的便利。因為夾盤經常裝卸鋸（jù）片（piàn），長期使用易發生變形，加上鋸石機的工作條件惡劣，主軸（zhóu）箱（xiāng）中的油封損壞繃繁，如果夾盤和主軸為一體，那麽維修夾盤或更換油封（fēng）均要拆下主軸箱卸下主軸後方能進（jìn）行費（fèi）工費（fèi）時而分體式（shì）結構就方（fāng）便多。4.齒輪（lún）型式（shì）的選擇:主軸箱內的減速（sù）齒輪，采用斜齒齒輪，因為（wéi）斜齒輪重（chóng）合係數大，承載（zǎi）能力（lì）強，不易發生崩齒、打齒的現象，且運行平穩、無雜（zá）音。設計時應注意使兩斜齒輪的軸（zhóu）向力分別指向主軸和副軸（zhóu）的後端，這（zhè）樣不僅消除了軸向（xiàng）力，還（hái）預緊了軸承。實踐證明斜齒齒輪的壽命（mìng）比直（zhí）齒齒輪要長1-2年。

　　五、結構設計上的其他問題

　　1.絲母的設計:鋸石機的升降的絲母一般采用ZQSn6-6-3的材質，其前後絲母采用大小組合的方式來設計。因為鋸石機工作時屬於（yú）斷續切削對前端絲母有（yǒu）微動磨損的情況，加之前端絲母要隨大部分的切削力，因此磨損（sǔn）較後側絲母要快。設計絲母時前端絲母應比後側絲母稍長，其比例約為1:1.2為宜，這樣可使前後絲（sī）母同步磨損（sǔn），再（zài）者在絲母的上端應留儲油槽，便於儲存潤滑油從而延長絲杠絲母的壽命。

　　2.帶輪中心距的調（diào）節方法:由於不少石（shí）材廠設備較少，因此很多（duō）廠（chǎng）商均希（xī）望設備能（néng）一機多（duō）用，希望鋸石機既能（néng）安裝Ø1.6m的（de）鋸片，還能安裝Ø2.2m甚（shèn）至Ø 2.5m的鋸片。由於鋸片直徑相差較大，為保證鋸片在工作時有合適的（de）線速度就應相應改變主軸的轉（zhuǎn）速而改變主軸轉速的辦法（fǎ）目前一般是（shì）采用更換主（zhǔ）電機帶輪的辦法。更換帶輪後需重新調節兩帶輪之間的距離，現有鋸（jù）石機采用的（de）是直接調工電機支柱的（de）辦法，這（zhè）樣的方法因受（shòu）電機結構的限製調節範圍（wéi）小（xiǎo），有時往往需（xū）要更換三角帶後才（cái）可以滿足工（gōng）作要（yào）求。不如將電機安裝到輔板上采用調節輔板的辦法來改（gǎi）變兩帶輪的中心距，這種方法調節範圍大，一種型號的三（sān）角帶便可配合多個大小（xiǎo）不等（děng）的帶輪，而且操作方便，快捷。

　　3.潤滑係統的改進:目前市場上（shàng）的鋸石機其潤滑係統很不完善（shàn），有的則根（gēn）本未配有潤滑裝（zhuāng）t，這樣容易造成設備的潤滑不及時和潤滑不良的現象。筆者認為應（yīng）在設備上增加一套自動潤滑係（xì）統（tǒng），在設備運行前和設備有較大行程的升降時(如鋸切完一張（zhāng）板材升鋸時)油泵便自動向各潤滑（huá）部位定時供（gòng）油，從而避免了潤滑的不及（jí）時和（hé）潤（rùn）滑不良的現象，從而能限度的延長設備的使用壽命。