一种加工成异形石柱的石材切割方法与流程

本发明涉及石材加工领域，更具体地说涉及一种加工成异形石柱的石材切割方法。

背景技术：

从山体开采出来的石材荒料经过切割、打磨、凿刻和抛光等加工工序后可以被加工成异形石柱，如石材栏杆，这种异形石柱广泛应用于工程建设、装修装饰、园林景观等地方。

目前，采用切割件对石材进行切割，以切割成所需形状的初成型石柱，初成型石柱再经过后续加工形成异形石柱，但是，在要求生产出来的异形石柱的端部具有阳角时，即要求在石材的其中一端端部或两端端部分别切割形成有阳角时，以切割件从上至下切割为例，因石材对应的阳角处的下侧不再有石材作为支撑，而切割件切割石材所需的进给量又很大，故，切割件在切割到石材的下端边沿处后继续加工时，容易将石材对应的阳角的顶点掰断，连带着使石材对应于阳角附近的部分也被掰断而使初成型石柱出现缺口，从而导致异形石柱的端部出现缺口，进而导致异形石柱出现瑕疵或无法形成有棱角的异形石柱。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种加工成异形石柱的石材切割方法，其能够切割得到没有缺口且端部具有阳角的初成型石柱，经初成型石柱进行后续加工以得到具有阳角的异形石柱，且切割方法简单、方便。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种加工成异形石柱的石材切割方法，采用切割件对石材进行切割，所述切割件安装于切割设备上，所述石材被切割成相应端具有阳角的初成型石柱，依次包括如下步骤：

步骤a1：所述切割件沿所述石材的轴线方向且朝第一方向移动，使所述切割件从与其临近的所述石材的第一端端沿处开始进行切割；

步骤a2:当所述切割件切割到逐渐临近所述石材的第二端端沿处时，所述切割件向外移动，以使所述切割件与所述石材之间存在间距；

步骤a3：所述切割件继续朝所述第一方向移动，直至越过所述石材的第二端端沿，然后所述切割件朝与所述第一方向相反的第二方向移动，并使所述切割件从所述石材的第二端端沿处开始进行切割；

步骤a4：所述切割件继续朝所述第二方向移动，并对石材进行切割；或者，所述切割件对所述石材的第二端切割完成后，所述切割件水平向外移动，以使所述切割件与所述石材存在间距，然后所述切割件朝所述第二方向移动，直至越过所述石材的第一端端沿处；

步骤a5：重复步骤a1-a4对所述石材进行切割，以得到所述初成型石柱。

所述异形石柱的其中一端或两端为方形体端；或者，所述异形石柱的其中一端或两端为棱柱体端。

所述石材横卧布置或竖立布置。

所述石材竖立布置时，所述第一方向为从上至下的方向，所述第二方向为从下至上的方向；或者，所述第一方向为从下至上的方向，所述第二方向为从上至下的方向。

所述石材横卧布置时，所述第一方向为从左至右的方向，所述第二方向为从右至左的方向；或者，所述第一方向为从右至左的方向，所述第二方向为从左至右的方向。

在步骤a4中，当所述切割件继续朝所述第二方向移动并对石材进行切割时，所述切割件在逐渐临近所述石材的第一端端沿时向外移动，使所述切割件与所述石材存在间距，所述切割件继续朝第二方向移动，直至越过所述石材的第一端端沿处。

所述石材夹具包括相互对应的顶针和旋转底托，所述顶针安装于所述切割设备的前横臂上，所述前横臂以能够上下移动的方式安装于立柱的两侧，所述旋转底托以能够旋转的方式安装在工作箱上。

所述旋转底托有多个，各所述旋转底托分别间隔布置于所述工作箱上，且各所述旋转底托共同通过工位旋转机构进行转动，所述工位旋转机构安装于所述工作箱中。

采用上述方法后，本发明具有如下有益效果：切割件对石材进行切割过程中，在逐渐临近石材的第二端端沿处时切割件不再继续切割，以避免石材的该端沿被掰断时连带石材的该端的相应部分被牵连一起被掰断而形成缺口，切割件从石材的第二端端沿处开始沿第二方向切割时，因切割时切割件能够持续抵接在石材上，故石材的第二端端沿不会被掰断，使得石材的第二端端部形成阳角(即棱角)，从而保证加工获得的异形石柱没有缺口以使异形石柱的相应端具有阳角，并且，切割方法简单、方便。

附图说明

图1为本发明中异形石柱的结构示意图；

图2为本发明中切割设备的结构示意图；

图3为本发明中工位旋转机构的结构示意图；

图4为本发明中工位旋转机构的内部结构示意图。

图中：

100-工作箱；10-旋转底托；

21-旋转电机；31-主齿轮；

32-从动齿轮；33-传动齿轮；

34-蜗轮；35-蜗杆；

41-从动转轴；42-传动转轴；

51-密封板；52-安装板；

60-石材夹具；61-顶针；

62-前横臂；63-立柱。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

一种加工成异形石柱的石材切割方法，采用切割件对石材进行切割，以得到初成型石柱，该初成型石柱经过后续常规的加工(如打磨和抛光等)后，得到异形石柱。这里说的异形石柱指的是两端端部分别形成有阳角的石柱，换言之，异形石柱的两端均为方形体端或棱形体端，也意味着，在石材的两端端部处分别切割以形成阳角。此外，上述的异形石柱也可为在其中一端处加工形成有阳角的石柱。

为方便描述，以石材的轴线所在位置为内，背离轴线的方向为外。

本发明中，切割件安装在切割设备上，以使切割件可沿石材的轴线方向移动、沿靠近石材的方向(向内)移动以持续进给抵接石材表面及沿背离石材的方向(向外)移动以离开石材表面，并且，切割件能够自转，以对旋转的石材进行切割。

本实施例中，以加工成如图1所示的异形石柱为例进行说明，石材切割方法依次包括如下步骤：

步骤a1：切割件从与其临近的石材的第一端端沿开始进行切割，同时切割件沿石材的轴线方向且朝第一方向移动；

步骤a2:当切割件切割到逐渐临近石材的第二端端沿处时，切割件水平向外移动，以使切割件与石材之间存在间距；

步骤a3：切割件继续朝第一方向移动，直至越过石材的第二端端沿，然后切割件朝与步骤a1中所述的第一方向相反的第二方向移动，然后切割件水平向内移动，以便对石材的第二端进行切割；

步骤a4：切割件继续朝第二方向移动对石材进行切割，切割件在逐渐临近石材的第一端端沿时向外移动，使切割件与石材存在间距，然后切割件继续朝第二方向移动，直至越过石材的第一端端沿；或者，切割件水平向外移动，以使切割件离开石材的表面，并与石材存在一定的间距，然后切割件朝第二方向移动，直至越过石材的第一端端沿；

步骤a5：重复步骤a1-a4对所述石材进行切割，以得到所述初成型石柱。

需说明的是，步骤a2和步骤a4所说的间距，可为不同数值，此间距的设置以不妨碍石材与切割件的转动及切割件在后续移动时不会碰触到石材为宜。

本发明中，石材根据切割设备的类型可以设置为竖立布置或横卧布置。当在石材竖立布置时，上述的第一方向为从上至下的方向，相应地，上述的第二方向为从下至上的方向；或者，上述的第一方向为从下至上的方向，相应地，第二方向为从上至下的方向。当石材横卧布置时，以切割设备正常加工状态为参考方向，横向为左右方向，竖向与横向相互垂直，上述的第一方向为从左至右的方向，相应地，上述的第二方向为从右至左的方向；或者，第一方向为从右至左的方向，相应地，第二方向为从左至右的方向。

本发明中，切割设备为采用石材加工领域常规的切割设备，例如，如图2所示，申请号为200810071856.2的中国专利公开了一种“多头石材仿形切割机”，本实施例中以采用多头石材防形切割机为例进行说明，切割件安装于多头石材防形切割机上，以此实现切割件的上下移动、向内或向外移动和自转，并且，石材被多头石材防形切割机中的石材夹具夹持，以实现石材的定位和自转。石材夹具包括相互对应的顶针61和旋转底托10，顶针61安装在多头石材仿形切割机的前横臂62上，前横臂62以能够上下移动的方式安装于多头石材仿形切割机的立柱63的两侧，旋转底托10以能够旋转的方式安装在工作箱100上，石材被顶针61和旋转底托10共同夹持，且石材跟随旋转底托10的旋转而转动，其中，这里的石材竖立布置，且，前述石材的轴线指的是石材夹具夹持石材时顶针61和旋转底托10共同的轴线。

本发明中对竖立的石材进行切割方法进行展开叙述。

实施例一

石材切割方法依次包括如下步骤：

步骤a1：切割件移动至切割件的上端端沿的上侧，然后切割件沿石材的轴线且朝第一方向移动，并从石材的上端开始持续进行切割；其中，本实施例中以第一方向为从上至下的方向为例进行说明。

步骤a2：当切割件切割到逐渐临近石材的下端沿处时，切割件水平向外移动，以离开石材的表面，使切割件与石材的外表面之间形成一定的间距；

切割件从上至下切割过程中逐渐接近石材的下端端沿，这意味着，切割件继续进行切割后其切割面离开石材的表面不再接触，切割件空转，即，切割件继续进行切割后石材对应的阳角处的下侧不再有石材作为支撑。

步骤a3：切割件继续向下移动，直至切割件位于下端端沿的下侧处，然后切割件朝第二方向移动，并从石材的下端端沿开始进行切割，直至石材的下端切割完成；其中，第二方向为与第一方向相反的方向，即从下至上的方向。

步骤a4：切割件水平向外移动，以离开石材的外表面，使切割件与石材的外表面之间形成一定的间距，然后切割件继续朝第二方向移动，直至越过石材的上端端沿；其中，切割件的切割面指的是对石材进行切割的侧面。

步骤a5：重复步骤a1-a4，以切割得到初成型石柱。

本实施例中，采用上述石材切割方法，将石材切割成两端端部具有阳角的初成型石柱，且切割方法简单，避免了初成型石柱的端沿处产生缺口而只能在后续打磨中形成圆滑的端沿，确保初成型石柱的棱角。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，切割件上下往复对石材进行切割。

本实施例中，石材切割方法依次包括如下步骤：

步骤a1：切割件移动至切割件的上端端沿的上侧，然后切割件沿石材的轴线且朝第一方向移动，并从石材的上端端沿开始持续进行切割；其中，本实施例中以第一方向为从上至下的方向为例进行说明；

步骤a2：当切割件切割到逐渐临近石材的下端端沿处时，切割件水平向外移动，以离开石材的表面，使切割件与石材的外表面之间形成一定的间距；

步骤a3：切割件向下移动，直至切割件位于下端端沿的下侧处，然后切割件朝第二方向移动，并从石材的下端端沿开始进行切割；其中，第二方向为与第一方向相反的方向，即从下至上的方向。

步骤a4：当切割件切割到逐渐临近石材的上端端沿处时，切割件水平向外移动，以离开石材的表面，使切割件与石材的外表面之间形成一定的间距，然后切割件继续朝第二方向移动，直至越过石材的上端端沿。

步骤a5：重复步骤a1-a4，以切割得到初成型石柱。

本实施例中，采用上述石材切割方法，石材进行上下往复移动并进行切割，仅在移动过程中逐渐临近石材的端沿处时，切割件不再对该端端沿进行切割而是越过该端沿，然后重新从该端沿开始向另一端端的方向进行切割，提高了切割效果，并且，避免了石材的端部处被掰断而使切割完成形成的初成型石柱产生缺口而使最终获得的异形石柱存在缺口。

本发明中，当石材根据切割设备的类型而处于横卧布置的状态时，与石材竖立布置相同，仅切割件的加工方向所有不同，而两者的石材切割方法实质相同，故不再赘述。

实施例三

如图3-4所示，前述石材夹具中旋转底托10有多个，各旋转底托10分别间隔布置在工作箱100的上侧面处，各旋转底托10共同通过工位旋转机构进行转动，工位旋转机构安装于工作箱100中。

具体讲，工位旋转机构(即前述的旋转驱动机构)安装在工作箱100的内部，工作箱100呈长方体状，工作箱100上沿其长度方向依次间隔划分有多个工位，工作箱100的上侧对应于各工位分别以能够转动的方式安装有旋转底托10，其中，工位的数量根据机台上的切削装置的数量进行设置。

进一步地，工作箱100包括共同连接形成密封空间的底板、左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和上侧板，该密封空间即为前述的工作箱100的内部。其中，各板之间按常规方式能够拆装设置，安装时底板、左侧板、右侧板、前侧板和后侧板共同安装形成盒体，然后上侧板固定盖设在盒体上，以使工作箱100的内部形成密封空间。

工位旋转机构包括旋转电机21和传动结构。旋转电机21横卧布置，这里的横卧指的是左右方向，以工作箱100的长度方向为左右方向，旋转电机21的壳体架设在工作箱100的内部，并位于工作箱100的右侧板处，且传动结构安装于工作箱100的内部。

上述的传动结构包括主齿轮31、若干个从动齿轮32、若干个传动齿轮33以及相互啮合的蜗轮34和蜗杆35，主齿轮31、各从动齿轮32和各传动齿轮33均水平布置，各从动齿轮33与各旋转底托10分别一对一配设，各从动齿轮32分别与对应的旋转底托10同轴布置，旋转电机21的输出轴按常规方式连接蜗杆35的第一端，如两者采用联轴器连接；蜗杆35的第二端与蜗轮34相互啮合，蜗轮34与主齿轮31同轴布置，且蜗轮34位于主齿轮31的下侧，主齿轮31位于各从动齿轮32的最左侧或最右侧，本实施例中主齿轮31位于所有的从动齿轮32的最右侧，各两相邻的从动齿轮32之间以及主齿轮31和就近的从动齿轮32之间分别设置有传动齿轮33，为方便描述以主齿轮31和就近的从动齿轮32之间设置的传动齿轮为传动齿轮一，其他传动齿轮为传动齿轮二，传动齿轮一分别与主齿轮31和就近的从动齿轮32相互啮合，各传动齿轮二分别对应与相邻的两从动齿轮32相互啮合。

展开说，工作箱100的内部设置有多个可转动的从动转轴41，各从动转轴41均上下布置，且各从动转轴41分别位于对应的工位处，各从动转轴41的安装结构均相同，故以其中一个从动转轴41为例进行说明，从动转轴41的安装结构为：于同一工位处，工作箱100的内部的上侧和底部分别安装有相互对应的第一轴承和第二轴承，从动转轴41的下端安装于位于第二轴承中，从动转轴41的上端依次穿过第一轴承和工作箱100的上侧板，然后与旋转底托10传动连接，其中，旋转底托10与从动转轴41采用常规方式连接在一起，如键联接。各从动齿轮32分别套设在对应的从动转轴41外，从动齿轮32和从动转轴41之间按常规方式安装在一起，如键联接。上述的各传动齿轮33分别安装于传动转轴42外，各传动转轴42均上下布置，且各传动转轴42分别以能够转动的方式安装于工作箱100的内部；前述的主齿轮31和蜗轮34共同安装在同一转轴上，传动转轴42和转轴的安装结构均与前述的从动转轴41相同，故不再赘述。

当旋转电机21工作时，旋转电机21的输出轴带动蜗杆35转动，蜗杆35的转动以使蜗轮34转动，通过转动的传动以带动主齿轮31转动，然后主齿轮31带动传动齿轮一转动，传动齿轮一的转动带动就近的从动齿轮32转动，以此依次带动各从动齿轮32同方向转动，从而使各旋转底托10同方向自转。

本实施例中，旋转电机和传动结构分别安装在工作箱内，以使旋转电机和传动结构均未裸露于外，避免了粉尘堆积在旋转电机和/或传动结构中而影响到两者的正常运行，提高本发明的使用寿命，且可靠性好，并且不再需要对旋转电机防水处理，防水性能好，同时各主齿轮、传动齿轮和从动齿轮均水平布置，且各两相邻旋转底托之间设置有传动齿轮，有效利用工作箱内的空间，令本发明的占用面积小。

作为优选地方式，各从动齿轮32和各传动齿轮33均为斜齿轮，以降低各齿轮的损耗，让各齿轮更加耐用。

作为优选地方式，工作箱100的前侧壁(即前侧板)对应于各传动齿轮33处开设有若干个维护口，工作箱100上对应于各维护口处分别安装有可拆卸的密封板51，以采用各密封板51分别对相应的维护口进行密封，以保证工作箱100内部的密封性。在检修或维护时，打开相应的密封板51，以从左至右的第一块密封板51为例，露出主齿轮31和传动齿轮一，以便对主齿轮31和传动齿轮一进行检查或维护，操作更加简单、方便。其中，密封板51的装卸采用现有常规的方式，如采用螺栓和螺纹孔的螺锁结构。

作为优选地方式，工作箱100的上侧壁(即上侧板)对应于各传动转轴42处分别开设有安装口，各安装口处分别以能够拆卸的方式安装有安装板52，以采用各安装板52分别对相应的安装口进行密封，以保证工作箱100内部的密封性，并且，各传动转轴42的上端分别安装于对应的安装板52上，即，各安装板52上分别安装有第一轴承，各传动转轴42分别插装于对应的第一轴承内，以此对各传动转轴42定位，并且，通过各安装口，方便于对各轴承、各传动转轴进行润滑，确保各传动转轴的正常工作。

以上所述仅为本实施例的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明的权利要求范围。

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