第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页模块化石材异型制品加工设备山东省石材工程技术研究中心，济南250061摘要：在分析石材异型制品的市场现状的基础上，针对当前国内石材装饰行业对经济实用型多功能石材异型制品加工设备的需求，应用模块化设计技术，通过功能运动分析，将设备划分为包括双立柱框架、水平动力头、水平托板、回转式工作台等在内的10个功能模块，结合可重构思想研制开发了石材异型制品加工系列设备。该系列设备以双立柱和单立柱各一种设备为基型，通过动力头模块和工作台模块的互换、重构，即可得到不同功能的石材异型制品加工设备，可加工平面、曲面、浮雕、立体雕刻制品等大部分石材异型制品。关键词：石材加工设备模块化重构1概述近几十年来，随着建筑装饰业的发展以及人们对大自然的崇尚，石材以其天然华丽的饰面效果、稳定的物理化学性能和良好的加工性能在建筑装饰、生活用具、艺术制品等方面得到大量应用，且用量越来越大，并向着高档化、艺术化方向发展，需求的个性化趋势也越来越明显，规格品种数量越来越多。这就迫使石材加工企业的生产模式和设备必须具有足够的柔性和敏捷性，能尽快地改变品种，更新设计，缩短生产周期，减少生产成本，提高产品质量和服务质量，以在激烈的市场竞争中站稳脚跟。而市场上现有的加工设备中，即使是功能相对齐全的数控加工中心也因加工成本太高而无法满足用户的需求，这就使得石材异型制品市场的多品种需求和生产设备无法满足要求的矛盾越来越突出。因此，国内迫切的需要多功能、低成本、适用面广的计算机数控加工设备，以适应石材异型制品的生产模式，在最短的交货期内以最低的成本、最高的质量满足用户的需求，提高在市场上的竞争能力。2设备结构方案设计针对国内对多功能石材异型制品加工设备的需求，我们拟开发模块化石材异型制品加工设备。将模块化设计技术、可重构思想引入石材异型制品加工设备研发和生产组织，通过模块化技术实现设备的快速设计、制造；通过模块的重构实现设备的多功能、多用途。2.1设备的功能、运动分析石材异型制品通常是指除矩形规则板材制品以外的其它所有石材制品，主要包括：（1）平面异型制品，如卫生间面盆板、厨房灶台板等；（2）曲面异型制品，如S形或波浪形等墙面用板材制品；（3）实体回转面制品，如圆柱、工艺花瓶等；（4）雕刻制品，包括平面浮雕和立体雕刻，如画框、透雕窗格等。第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页2.1.1设备的功能、运动分析石材异型制品的加工工艺一般为：石料选择→坯料加工→制品的型面成形加工→抛磨加工→清洗、防护、验收。石材异型制品加工的关键是其型面的成形加工，分析各种制品的型面构成，如表1所示：表1各种制品的型面分析及运动分析制品种类型面构成及运动分析平面异型制品主要是二维平面曲线构成的台板面制品，其型面大多由成型工具实现。加工时工具的上下运动实现打孔加工和边缘曲线的加工，工作台的前后运动和加工工具的左右运动实现平面二维曲线的插补运动曲面异型制品主要是具有公共母线或对称中线的曲面板材制品，型面的加工大多由锯片实现。加工时刀具的上下运动和工作台的前后运动实现母线的插补运动，刀具的左右运动实现进给运动实体回转面制品主要是具有对称中线的柱体制品，型面的加工大多由锯片实现。靠工件自身的回转运动和刀具水平方向、竖直方向的进给运动实现加工平面浮雕主要是形状复杂的台板面制品，型面的加工大多由雕刻刀实现。刀具的上下、左右方向以及工作台前后方向的插补运动相结合实现加工立体雕刻主要是形状复杂的立体制品，型面的加工大多由雕刻刀实现。工件的回转、刀具的左右、上下方向的运动以及动力头YOZ平面内的摆动四轴联动实现加工注：X——左右方向；Y——前后方向；Z——竖直方向；由表1归纳可知，对于一般的石材异型制品，如平面、曲面异型制品，设备所需要的总功能为：刀具的X向、Y向、工作台Z向三轴方向的插补运动；对于实体回转面制品，设备的工作台要有回转功能；而对于立体雕刻制品，还需动力头在Y...
