圓盤鋸石機(jī)是石材行業(yè)主要的加工設(shè)備之一，主要用于石材產(chǎn)品的粗加工。如切割板材、加工毛坯塊料等。目前國內(nèi)市場現(xiàn)有的圓盤鋸石機(jī)從結(jié)構(gòu)上劃分主要有三大類。第一類是單臂圓盤鋸石機(jī)，其主機(jī)的主要結(jié)構(gòu)為棟梁通過拖板安裝在立柱上，由于其橫梁和主軸箱為一體式結(jié)構(gòu)，當(dāng)拖板帶動橫梁上下運(yùn)行時便能帶動鋸片上下運(yùn)動切割石材了，這類產(chǎn)品剛性差、精度低，主要用于加工石材坯料、路邊石、臺階石等石材制品。第二類是龍門式圓盤鋸石機(jī)，它的主要結(jié)構(gòu)是由左右兩立柱、橫梁、滑箱等部件組成，采用橫梁上下運(yùn)動的方法來帶動鋸片切割石材，此類產(chǎn)品剛性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價較高。第三類是橋式圓盤鋸石機(jī)，它的主要結(jié)構(gòu)由橫梁和縱使滑箱組成，彩滑板上下運(yùn)行的方法帶動鋸片來石材，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、造價低，適用范圍廣。因此，市場的占有率很高。國內(nèi)的很多石材設(shè)備生產(chǎn)商都生產(chǎn)此種產(chǎn)品。雖然各個廠家生產(chǎn)的橋式圓盤鋸石機(jī)外形基本類似，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計上仍有不少差別，筆者以此類產(chǎn)品為例，粗淺地闡述對其結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾點(diǎn)看法。

一、橫梁及其相配拖板的設(shè)計

橫梁和拖板是鋸石機(jī)的關(guān)鍵零件，它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造精度直接影響到設(shè)備的加工精度，在設(shè)計是應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.導(dǎo)向方式的選擇：橫梁和拖板的主要結(jié)構(gòu)之一是其導(dǎo)向方式。目前國內(nèi)廠商出道的鋸石機(jī)所采用的導(dǎo)向方式有兩種，一種為單V型槽和平軌相配合的導(dǎo)向方式；另一種為雙V型槽的導(dǎo)向方式。前者加工簡便、定位精度一般，后者加工復(fù)雜，但定位精度較高。我建議采用雙V型槽的導(dǎo)向方式較好。即便采用第一種方式也應(yīng)將V型軌旋轉(zhuǎn)在鋸片的后端一側(cè)，將平軌旋轉(zhuǎn)在鋸片上方一側(cè)。因為當(dāng)鋸片切割石材時將產(chǎn)生很大的切削抗力，其向上的切削抗力將托起靠近鋸片一側(cè)的導(dǎo)軌。若將V型旋轉(zhuǎn)鋸片一側(cè)勢必會影響到鋸片的運(yùn)行精度，繼而影響到石材產(chǎn)品的質(zhì)量。若采用雙V型軌導(dǎo)向這咱影響便不必考慮了。其次應(yīng)該注意拖板的長度應(yīng)大于兩導(dǎo)軌中心距的2.5～3倍方能有良好的導(dǎo)向精度。

2.加工方法的選擇：目前鋸石機(jī)橫梁導(dǎo)軌最終的加工方法也有兩種：一種為精刨；一種為精磨。磨削的橫梁導(dǎo)軌經(jīng)過了表面的加工強(qiáng)化，因而硬度有了一定的提高，在不經(jīng)熱處理的條件下經(jīng)過磨削的橫梁比不磨削的橫梁其壽命要長二到三年。

3.潤滑結(jié)構(gòu)的設(shè)計：在設(shè)計橫梁的結(jié)構(gòu)開關(guān)時，應(yīng)注意其擋油槽的高度應(yīng)足夠，應(yīng)做到使導(dǎo)向軌全部浸入油中而在拖板運(yùn)行時油還不會溢出。有些廠家出產(chǎn)的設(shè)備其擋油槽高度較低，其V型軌沒有全部浸入油中，當(dāng)冬季天氣較冷時油的黏度變大，油的流動速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于拖板的運(yùn)行速度，造成拖板在運(yùn)行時有很大一段距離沒有潤滑油潤滑，不但會加速橫梁的磨損，還會因潤滑不良引起組合滑箱的運(yùn)行振動，從而影響所加工石材的質(zhì)量。

4.耐磨材料的使用：拖板在棟橫梁上滑動時摩擦力較大，因此不少廠家采用了在拖拉機(jī)板的導(dǎo)軌上粘貼聚四氟乙烯耐磨膠帶的方法來減小摩擦力。這樣不但可以減小摩擦力在潤滑不良的條件下工作，也不會對導(dǎo)軌造成大的損害，從而延長了設(shè)備的使用壽命。由于摩擦系數(shù)變小了，拖板運(yùn)行時潤滑油易于形成較厚的油膜，從而將拖板浮起。當(dāng)拖運(yùn)行速度發(fā)生變化時，其位置也隨之發(fā)生改變。實驗證明減速機(jī)帶動拖板勻速運(yùn)行時此其靜止的位置約高了0.15～0.2mm。鋸大型機(jī)切割石材時進(jìn)出鋸的速度較慢而前進(jìn)時的速度較快，加之切削抗力的變化對此種摩擦狀態(tài)的影響加劇，從而造成鋸片位置的變化，這種變化易造成鋸片進(jìn)出石料時發(fā)生“掃道子”現(xiàn)象。因此設(shè)計時應(yīng)綜合考慮以上問題。

5.齒輪、齒條在橫梁上嚙合位置的確定：鋸石機(jī)在切割石材時兩導(dǎo)向所隨的正壓力不同，因而其摩擦力的大小也不一致，當(dāng)兩摩擦力相對于齒條的嚙合位置不平衡時，在鋸片相對于原位置發(fā)生了偏擺，這種現(xiàn)象會使所加工石材鋸路變寬，鋸片產(chǎn)生微量的扭曲變形，這樣的狀態(tài)將導(dǎo)致金剛石的過早脫落和鋸片基體的過早疲勞破壞。這種情況雙V型軌比單V型軌加平軌的導(dǎo)向方式要好得多，這也是我為什么推薦采用雙V型軌導(dǎo)向的原因。在設(shè)計時應(yīng)大致估算出兩摩擦面所產(chǎn)生的摩擦力的大小從而正確確定齒輪、齒條在橫梁上的嚙合公位置。

二、齒輪、齒條的結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋸片的往復(fù)街是由減速機(jī)帶動齒輪，通過齒輪和齒條的嚙合來實現(xiàn)的。齒輪、齒條的設(shè)計除了以上提到的嚙合位置要正確外，還應(yīng)注意的齒條強(qiáng)度足夠的條件下模數(shù)盡量取小值。實踐小模數(shù)齒條比大模數(shù)齒條的嚙合平穩(wěn)性要好。齒條的模數(shù)一般可在3～4之間選取，鋼制齒條取下限，球墨鑄鐵齒條取上限。齒輪的齒數(shù)及模數(shù)的選擇除依據(jù)齒條外也可參考鋸石機(jī)工作時的切割速度，目前各個廠家大多采用變頻率為工頻或稍高為宜，使齒輪、齒條的嚙合產(chǎn)生振動，工作時易導(dǎo)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(yīng)保持良好接觸面積過小也會因受力不均引起嚙合振動，因此齒輪、齒條的制造精度應(yīng)比普通零件高一級。

三、前后滑板的結(jié)構(gòu)設(shè)計

前后滑板也是格式鋸石機(jī)的關(guān)鍵零件之一。前后滑板的長寬之比可達(dá)1：4，屬于細(xì)長件之列，除了應(yīng)合理設(shè)計其形狀，合理排布肋筋的位置外，還應(yīng)對其毛坯實行時效處理，從而使加工后的零件長時間保持良好的精度。前后滑板的材質(zhì)最好采用HT200（材質(zhì)一定要達(dá)標(biāo)）。因為石材加工屬于斷續(xù)切削）振動很大，而灰口鑄鐵具有良好的吸震性能，可以吸收振動提高石材產(chǎn)品的質(zhì)量。有的廠家采用球墨鑄鐵生產(chǎn)前后滑板，筆者認(rèn)為不可取，雖然提高了強(qiáng)度，但吸震性太差，而且制造成本也大大增加了。

四、主軸箱的設(shè)計

主軸箱是鋸石機(jī)的核心部件，它的精度和耐用度將直接影響到設(shè)備的精度，在設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1.結(jié)構(gòu)型式的選取：現(xiàn)有鋸石機(jī)主軸箱的結(jié)構(gòu)有兩種，一種為分體式，一種為整體式。我認(rèn)為主軸箱的結(jié)構(gòu)最好彩整體式結(jié)構(gòu)，因為分體式結(jié)構(gòu)勢必會存在間接誤差的累積，從而影響主軸箱的裝配精度。

2.軸承的選擇：主軸箱中軸承的組合方式應(yīng)采用前端固定后端游動的方式。目前主軸前端的軸承大多采用輕窄系列圓錐小辮子軸承，我建議采用輕寬系列的圓錐滾子軸承，經(jīng)多年的使用證明輕寬系列軸承不易損壞，且主軸的精度可長期保持較好的狀態(tài)，雖然成本高了，但使用壽命也大大提高。

3.內(nèi)夾盤結(jié)構(gòu)形式的選擇：安裝鋸片的內(nèi)夾盤和主軸的聯(lián)接應(yīng)設(shè)計為可拆卸聯(lián)接。實踐證明內(nèi)夾盤和主軸的制造精度達(dá)標(biāo)的情況下，采用可拆卸聯(lián)接不僅不影響設(shè)備的性能，且對設(shè)備的維修有著很大的便利。因為夾盤經(jīng)常裝卸鋸片，主軸箱中的油封損壞頻繁，如果夾盤和主軸為一體，那么維修夾盤或更換油封均要拆下主軸箱卸下主軸后方能進(jìn)行費(fèi)工費(fèi)時而分體式結(jié)構(gòu)就方便多。

4.齒輪形式的選擇：主軸箱內(nèi)的減速齒輪，最好采用斜齒齒輪，因為斜齒輪重合系數(shù)大，承載能力強(qiáng)，不易發(fā)生崩齒、打齒的現(xiàn)象，且運(yùn)行平衡、無雜音。設(shè)計時應(yīng)注意使兩斜齒輪的軸向力分別指向主軸和副軸的后端，這樣不僅消除了軸向力，還預(yù)緊了軸承。實踐證明斜齒齒輪的壽命比直齒齒輪要長1～2年。

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計上的其他問題

1.絲母的設(shè)計：鋸石機(jī)的升降的絲母一般采用ZQSn6-6-3的材質(zhì)，其前后絲母采用大小組合的方式來設(shè)計。因為鋸石機(jī)工作時屬于切削對前端絲母有微動磨損的情況，加之前端絲母要也隨大部分的切削力，因此磨損較后側(cè)絲母要快。設(shè)計絲母時前端絲母應(yīng)比后側(cè)絲母稍長，再者在絲母的上端應(yīng)留儲油槽，便于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(jié)方法：由于不少石材廠設(shè)備較少，因此很多廠商均希望設(shè)備能一機(jī)多用，希望鋸石機(jī)既能安裝直徑1.6m的鋸片，還能安裝直徑2.2m甚至直徑2.5m的鋸片。由于鋸片直徑相關(guān)較大，為保證鋸片在工作時有合適的線速度就應(yīng)相應(yīng)改變主軸的轉(zhuǎn)速而改變主軸轉(zhuǎn)速的辦法，目前一般是采用更換主電機(jī)帶輪的辦法。更換帶輪后需重新調(diào)節(jié)兩帶輪之間的距離，現(xiàn)有鋸石機(jī)采用的是直接調(diào)式電機(jī)支柱的辦法，這樣的方法因受電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制調(diào)節(jié)范圍小，有時往往需要更換三角帶后才可以滿足工作要求。不如將電機(jī)安裝到輔板的辦法來改變兩帶輪的中心距，這種方法調(diào)節(jié)范圍大，一種型號的三角帶便可配合多個大小不等的帶輪，而且操作方便，快捷。

3.潤滑系統(tǒng)的改進(jìn)：目前市場上的鋸石機(jī)其潤滑系統(tǒng)很不完善，有的則根本未配有潤滑裝置，這樣容易造成設(shè)備的潤滑不及時和潤滑不良的現(xiàn)象。筆者認(rèn)為應(yīng)在設(shè)備上增加一套自動潤滑系統(tǒng)，在設(shè)備運(yùn)行前和設(shè)備有較大行程的升降時（如鋸切完一張板材升鋸時）油泵便自動向各潤滑部位定時供油，從而避免了潤滑的不及時和潤滑不良的現(xiàn)象，從而能最大限度的延長設(shè)備的使用壽命。