专利名称：弧形瓷化板砂带磨抛机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑陶瓷装饰材料的加工设备，具体地说是关于弧形建筑陶瓷砖(板)，尤其是圆柱弧形瓷质砖、弧形钒钛黑瓷装饰板的表面研磨抛光的加工设备，即弧形瓷化板砂带磨抛机。
近年来，用花岗石、大理石装饰建筑物圆柱面、弧形墙面、弧形墙角、弧形扶手等建筑物弧形部分的情况日益增多，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产成本很高。大理石一般是沉积、变质岩石，主要成分是碳酸钙，理化性能差，硬度低，一般为莫氏硬度3－4，抗折强度100kg／cm2左右，将大理石料加工成弧形制品时，可采用带锯将石料切割成由多个平面组成、接近弧形、粗糙的弧形板，再用机械或手工的方法将装饰面修正研磨抛光。由于大理石的理化性能差，硬度低，易风化，耐候性差，大理石的磨光表面持久性不好，一般数月至数年内磨光表面失去光泽，颜色也会发生变化，装饰效果难以持久，当用于室外装饰时，随岁月变化十分显著。花岗石是火成岩，多数理化性能优良，硬度高，一般为莫氏硬度6－7，抗折强度200kg／cm2左右，将花岗石料加工成弧形制品时，加工十分困难，到目前为止无法采用带锯加工，只能采用机械或手工的方法对花岗石块料进行打凿、以冲击和劈裂的方式去掉块料的多余部分，加工难度大，石材利用率很低，加工成本十分高昂，并且难以制成薄板，也增加了建筑施工中的困难，加大了施工成本。天然石材另一固有缺点是装饰面色差大。用有机材料可以方便地制成曲面饰面材料，但有机物耐候性差、易老化、易变形，难以满足建筑物的使用要求，尤其不能用于建筑物的室外装饰。玻璃板可制成各种弧形板，但普通玻璃脆性大，装饰效果不理想，微晶玻璃价格高昂。
多年来，建筑陶瓷装饰材料是指墙地砖、彩釉砖、釉面砖、铺地砖、陶瓷马赛克等，表面施釉或不施釉，一般尺寸都比较小，陶瓷马赛克的尺寸一般为10×10、10×20、20×20(本文尺寸单位均为毫米)，几乎没有超过50×50的，其它建筑陶瓷砖一般为100×100、100×200、152×152、200×200、200×300几乎没有超过300×300的。陶瓷马赛克吸水率较小，是瓷化的瓷质材料，其它建筑陶瓷砖吸水率较大，基本属于陶质的陶瓷材料。建筑物的尺寸都很大，当需要将这些建筑陶瓷材料用于建筑弧形部位时，只须将它们顺序铺贴就可得到宏观弧形的效果。
进入八十年代，随着大型陶瓷成型压机的出现，墙地砖包括彩釉砖、釉面砖、铺地砖也向大规格发展，达到300×300、400×400、500×500等，多数表面施釉，此外，意大利首先推出大规格瓷质材料，一般称作瓷质砖也叫作同质砖、玻化砖、仿石砖、无釉砖等，尺寸也达到300×300、400×400、500×500，八十年代中期本发明人发明了以工业废弃物提钒尾渣为主要原料制造的钒钛黑瓷及其制品，并已获得中国、美国、欧洲等八国专利证书，经几年发展而可规模生产300×300、400×400、400×600的钒钛黑瓷装饰板，钒钛黑瓷装饰板整体黑色，抗折强度比瓷质砖高一倍，也是瓷质材料，瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板表面可以磨光，磨光后的质感和外观酷似石材，其尺寸也正在向大规格石质板材靠拢。瓷质砖、钒钛黑瓷装饰板是最有希望大量代替天然石质板材的人工板材，并且瓷质砖、钒钛黑瓷装饰板可以方便地制成厚度均匀、薄壁的弧形板材，其加工代价之低廉是天然石料所无法比拟的，并可以实现大规模生产。为此，本发明人也提出了曲面陶瓷板(砖)的制造方法，包括弧形瓷化板的制造方法，为与此相适应，本实用新型提出了瓷化板的表面加工设备，主要是指对弧形瓷化板的表面研磨抛光的设备。瓷化板是相对于陶质板(砖)而言瓷质化的陶瓷板(砖)的简称。弧形瓷化板是指形状为弧形的瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板，通常瓷化板的吸水率小于3％。
石质板材的弧形磨光表面一般是这样获得的由于石材难以加工，一般研磨前的弧形表面和背面都是十分粗糙的，尤其背面是很不规则的，有时并不形成弧形，具有大致弧形表面的石材往往厚度很大，一般为几十毫米，甚至上百毫米，将数块这样的石材用机械的方法固定在一根水平转轴上，外表面形成一个大致的整圆，一般在石材两端加以机械固定，由于其不规则性，此过程十分耗费工时，石材固定后，开动转轴，先以硬质刀具对石材进行切削，粗加工对花岗石往往采用金刚石刀具，此过程类似车床的切削加工，此后对表面进行磨削、抛光加工，此过程类似外圆磨床的磨加工。另一种方法是将具有一个弧形面的石材固定在一个摆动装置上，使其沿径向往复摆动进行切削、磨削、抛光加工。
大理石的抗折强度为100kg／cm2左右，花岗石的抗折强度为200kg／cm2左右，瓷质砖抗折强度为200～500kg／cm2，钒钛黑瓷装饰板抗折强度为700～1100kg／cm2。瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板都可以制成厚度十毫米左右，厚度均匀，弧面准确的弧形板。瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板通称瓷化板。
所述的弧形瓷化板的表面加工设备可以是这样的制造一个转筒，转筒的半径与所需加工的弧形瓷化板内表面的弧面半径相同，将弧形瓷化板固定在转筒表面，使转筒旋转，以硬质车刀、磨块、抛光块或自身旋转的磨头、自身旋转的抛光头对弧形瓷化板进行车削、磨光、抛光加工，加工时对加工面不断喷水冷却，车刀、磨块、抛光块、旋转的磨头、旋转的抛光头都可沿转筒的中心轴的平行方向和垂直方向运动。加工完成后，将弧形瓷化板取下，就得到了具有光亮表面的弧形瓷化板，各种尺寸的转筒与转筒的动力部分可以方便的组合。
上述旋转的磨头、旋转的抛光头的中心轴与转筒的中心轴相垂直，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头平面上。
上述旋转的磨头、旋转的抛光头的中心轴也可与转筒的中心轴平行，磨削材料、抛光材料装在磨头和抛光头的圆周上。
实现上述弧形瓷化板的表面加工方法的弧形瓷化板表面加工设备称作弧形瓷化板表面磨抛机，它是由一个转筒及车刀、磨块、抛光块或可旋转的磨头，可旋转的抛光头组成的。
上述设备中将弧形瓷化板固定在磨抛机上，采用下述方式1、在转筒表面打孔或开槽，以螺钉和压板将弧形瓷化板固定在转筒表面上。
2、以钢带或钢丝绳做的卡箍沿圆周将弧形瓷化板固定在转筒表面上。
3、在转筒表面设置具空负压吸盘，将弧形瓷化板吸附在转筒表面上。
近年来砂带磨削技术发展很快，砂带磨削是一种高效率、高精度、高光度、低粗糙度的加工方法，砂带磨床在某些场合可取代车、铣、刨磨等加工，切削铸铁、合金钢等切削率可达＞5000毫米3／秒，一次切削深度可达3～4毫米，加工精度可达到0·01～0·001毫米，表面粗糙度可达到0·4～0·02微米，可获得镜面效果，可切削、磨削各种硬度的工作，通常砂带磨床采用四种加工方式，即接触滚式、压板支承式、自由式、旋压式，这些加工方式都是由主动轮、从动轮、张紧轮、接触轮、压紧轮、导轮、压板支承砂带的，即砂带都是由砂带磨床本身的机件提供支承的，砂带的砂面背对主动轮，即基带与主动轮接触。目前砂带磨床主要用于金属工件的加工，采用上述加工方式是保证加工工件的精度所必需的。
弧形瓷化板是建筑用装饰材料，对弧形瓷化板进行研磨抛光加工是为了获得光亮的表面，即为了获得较高的表面光泽度，其加工精度的等级不需要很高，只要达到人的肉眼看来是规整的、光亮的即可，其加工精度可以放宽到1毫米左右，对大规格瓷化板而言，只要在建筑装饰施工时将板与板之间的接缝对好，弧面上即使存在几毫米的加工精度误差也不会影响对人的肉眼而言的装饰效果。
本实用新型的目的是提供一种对新产品弧形瓷化板进行表面加工的设备，此设备与传统设备相比，具有高的生产效率和低的生产成本。
本实用新型的弧形瓷化板表面研磨抛光设备即弧形瓷化板砂带磨抛机是在普通砂带磨床的基础上改进而成，普通的砂带磨床主要由主动轮、接触轮、砂带和径向进给装置构成，主要用于金属园柱体的表面加工，改造成为弧形瓷化板砂带磨抛机，可以有三种改造方案，其一是将径向进给装置取消，把园柱体工件改为弧形瓷化板支承托，并将接触轮改为两个张紧轮，固定在支承托上的弧形瓷化板是砂带的支承件之一，砂带绕过主动轮、张紧轮和弧形瓷化板，砂带的砂面与弧形瓷化板表面、张紧轮和主动轮表面相接触。其二是将砂带磨床的径向进给装置取消把园柱体工件改为弧形瓷化板支承托，并设一导轮和两个张紧轮。固定在支承托上的弧形瓷化板是砂带的支承件之一，砂带绕过主动轮、张紧轮、导轮和弧形瓷化板，砂带的砂面只与弧形瓷化板表面和导轮的表面相接触。其三是将砂带磨床的径向进给装置取消，把园柱体工件改为弧形瓷化板支承托，省去接触轮，固定在支承托上的弧形瓷化板是砂带的支承件之一，砂带绕过主动轮和弧形瓷化板，砂带的砂面与主动轮和弧形瓷化板的表面接触。
本实用新型的弧形瓷化板砂带磨抛机主动轮、张紧轮、导轮和支承托之间的相对位置可以进行调整，为了防止砂带磨损主动轮表面并增大磨擦力，主动轮表面可以采用有机材料制做，例如橡塑材料、橡胶、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边缘处打孔，用螺栓固定，待研磨完毕之后将打孔的部分切掉，实验证明采用胶粘剂粘接的方法是不可取的，因为胶粘剂难于从弧形瓷化板上清洗干净影响弧形瓷化板与建筑物的粘接牢度。本实用新型的弧形瓷化板砂带磨抛机对于弧形瓷质砖以及钒钛黑瓷装饰均适用。
本实用新型的弧形瓷化板砂带磨抛机与砂带磨床相比较，主要优点是设备结构简单、设备投资少，工件与砂带的接触部位由原来的线接触改为面接触，生产效率大大提高，对于脆性较大的陶瓷材料尤其适用。
以下结合附图详细说明本实用新型的特点
图1、通常的砂带磨床对园柱体进行磨削加工示意图。
图2、砂带的砂面与弧形瓷化板表面，主动轮和张紧轮表面接触进行磨削抛光的砂带磨抛机示意图。
图3、砂带的砂面与弧形瓷化板表面和导轮表面接触进行磨削抛光的砂带磨抛机示意图。
图4、砂带的砂面与弧形瓷化板表面和主动轮表面接触进行磨削抛光的砂带磨抛机示意图。
图中1－砂带2－主动轮3－径向进给装置4－接触轮5－园柱体6－张紧轮7－弧形瓷化板8－支承轮9－导轮
权利要求1.由主动轮、砂带、张紧轮构成的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于将普通砂带磨床的园柱状工件改为弧形瓷化板支承托(8)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂带(1)的支承件之一，砂带绕过主动轮(2)、张紧轮(6)和弧形瓷化板(7)，砂带的砂面与弧形瓷化板表面、张紧轮和主动轮表面相接触。
2.由主动轮、砂带、张紧轮构成的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于将普通砂带磨床的园柱体工件改为弧形瓷化板支承托(8)，并设一导轮(9)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂带的支承件之一，砂带(1)绕过主动轮(2)、张紧轮(6)、导轮(9)和弧形瓷化板(7)，砂带(1)的砂面只与弧形瓷化板(7)的表面和导轮(9)的表面接触。
3.由主动轮、砂带构成的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于将普通砂带磨床的园柱体工件改为弧形瓷化板支承托(8)，固定在支承托(8)上的弧形瓷化板(7)是砂带(1)的支承件之一，砂带(1)绕过主动轮(2)和弧形瓷化板(7)，砂带的砂面与主动轮(2)和弧形瓷化板(7)的表面相接触。
4.根据权利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于主动轮、张紧轮、导轮和弧形瓷化板支承托之间的相对位置可以调整。
5.根据权利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于所述主动轮表面可以采用有机材料。
6.根据权利要求1、2、3所述的弧形瓷化板砂带磨抛机，其特征在于所述的弧形瓷化板是指形状为弧形的瓷质砖和钒钛黑瓷装饰板。
专利摘要本实用新型对砂带磨床的设计进行了改进，提供了一种用于新产品弧形瓷化板表面磨削抛光的砂带磨抛机，该设备主要由主动轮、砂带、支承托、张紧轮和导轮构成，有三种不同的组合方式可供选择，均取消了普通砂带磨床的径向进给装置，增加了弧形瓷板支承托，对脆性较大的瓷质材料尤其适用，结构较简单，设备投资少，生产效率较砂带磨床大大提高。
文档编号B24B21/00GK2133407SQ92211358
公开日1993年5月19日 申请日期1992年3月13日 优先权日1992年3月13日
发明者曹树梁, 吕伟, 杜毅, 许建华 申请人:山东省新材料研究所