石材數控加工技術

石材數控加工技術

《石材數控加工技術》，由趙民著。本書是作者在多年來從事石材加工理論和實驗研究的基礎上積累而成的，目的是向讀者介紹石材加工的最新石材數控裝備技術、工具技術和相關技術。該書作為石材專業的論著系統地論述了石材數控加工設備、石材數控加工工具、石材廓形掃描系統和石材數控加工實例，通過該書系統介紹，讀者可以了解和掌握石材數控加工設備基本原理和加工方法，同時通過數控加工實例掌握石材產品典型數控加工工藝。該書可作為相關院校石材專業教材，同時也適用於石材行業技術人員參考書。

基本信息

前言

石材數控加工技術石材數控加工技術
石材加工具有悠久的歷史，中國在戰國時代就有石基、石階，東漢時就有全部由石頭建成的建築。隋唐時代中國的石頭建築更是達到鼎盛暑期，各種石材製品都有相當傑出的代表作。隨著科學技術日新月異，這門古老的加工技術已從傳統的加工模式邁進先進制造技術中。尤其是隨著新材料技術、電子技術和計算機技術的飛躍發展，石材加工設備已從傳統的手動加工向自動化、智慧型化方向發展。石材設計也從平面設計向三維設計發展，從手工繪圖向計算機繪圖方向發展。石材加工設備已經廣泛採用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和光電子技術，使石材加工設備邁上了一個新的台階。石材加工設備已從機械化向數控化方向發展，並具有了現代加工中心。加工中心可以完成切割、成型、鑽孔、磨削、拋光、刻字、鏜孔、雕刻、和車削。石材數控加工設備也從2 軸到多軸聯動發展，可以進行複雜的曲面加工。石材加工設備也從單一化向多元化方向發展。在現代化石材加工中對石材加工理論和套用技術的研究越來越引起人們的關注。石材加工理論研究成果促進石材加工技術的發展，提高了石材資源利用率。

本書是作者在多年來從事石材加工理論和實驗研究的基礎上積累而成的，目的是向讀者介紹石材加工的最新石材數控裝備技術、工具技術和相關技術。該書作為石材專業的論著系統地論述了石材數控加工設備、石材數控加工工具、石材廓形掃描系統和石材數控加工實例，通過該書系統介紹，讀者可以了解和掌握石材數控加工設備基本原理和加工方法，同時通過數控加工實例掌握石材產品典型數控加工工藝。該書可作為相關院校石材專業教材，同時也適用於石材行業技術人員參考書。

全書共分成9章，第1 章，主要介紹石材加工設備的分類和石材加工技術現狀。第2 章石材數控工具機概論，主要介紹了石材數控工具機的工作原理及組成和石材數控工具機的分類。第3 章石材數控加工設備，重點介紹了石材數控銑削加工中心、石材車削加工中心、石材數控拋光機、石材雕刻機機器人和石材數控加工生產線。第4 章石材數控工具機輔助設備，主要介紹數控工具機的機械手、數控工具機主軸、電主軸和刀庫的工作原理、石材數控工具機的掃描系統。第5 章石材數控加工工具，主要介紹了各種石材數控刀具，包括金剛石成型銑刀、金剛石棒銑刀、石材定厚加工金剛石滾筒。第6 章石材數控加工實例，主要包括高壓水對石材拼花加工編程、石材圓柱的加工工藝及數控編程、石材雕刻數控加工編程等。第7 章石材數控刀具庫開發，主要介紹了基於Pro/ENGINEER 刀具庫的二次開發，並對石材羅馬柱車削加工實例進行了分析。第8 章金剛石圓鋸片動態特性，主要介紹了金剛石圓鋸片切割石材切削力分析金剛石圓鋸片動態特性。第9 章石材大板CCD 檢測，採用CCD 檢測技術對石材大板線上測量並進行最佳化下料，完成石材大板數控加工。

該書的出版發行為國內石材加工提供具有價值的參考資料，希望能為中國石材科技進步和發展作出一些貢獻。

參加本書編寫的主要人員有趙民、張靜、袁哲、王曉軍、秦自放、蓋瑞波、曹瑞元、孫占傑等同志。

此外在編寫本書過程中也得到了相關石材企業的大力支持和幫助，在此謹表謝意。

限於作者的水平，時間有限，書中難免有錯誤與不妥之處，懇請讀者批評指正。

本書出版得到瀋陽市科協出版基金的資助，在此表示感謝！

2013 年5 月25 日於瀋陽

目錄

第1章概論

1.1 石材加工設備的分類

1.2 石材加工設備的基本介紹

1.3 石材加工技術現狀

1.3.1 仿型技術

1.3.2 數控技術及單機生產線

1.3.3 多功能數控加工中心技術

第2章石材數控工具機概論

2.1 石材數控工具機的工作原理及組成

2.1.1 石材數控工具機的工作原理

2.1.2 石材數控工具機的組成

2.2 石材數控工具機的分類

2.2.1 按伺服單元（系統）的類型分類

2.2.2 按製品特點和加工方式分類

2.2.3 按加工類型分類

2.2.4 按控制的聯動坐標數分類

第3章石材數控加工裝備

3.1 數控加工中心

3.1.1 MILL5型數控加工中心

3.1.2 mill98型數控加工中心

3.1.3 BLADE型數控加工中心

3.1.4 三軸聯動數控加工中心

3.1.5 PROFILE數控加工中心

3.1.6 LOG2000型雕刻機

3.2 數控車床

3.2.1 三軸數控車床

3.2.2 仿型車床

3.2.3 石材圓柱加工數控車床

3.2.4 數控車床加工中心

3.2.5 液壓自動仿型車床

3.3 數控拋光機

3.3.1 數控拋光機

3.3.2數控拋光機加工中心

3.3.3 半自動拋光機

3.4 石材雕刻機

3.4.1 迴轉式石材雕刻機

3.4.2 平面雕刻機

3.5 石材雕刻機機器人

3.6 石材數控加工生產線

3.6.1 設備構成

3.6.2 工作原理

3.6.3 切機橫樑動態特性分析

第4章石材數控工具機輔助裝備

4.1 數控工具機機械結構組成

4.2 數控工具機的機械手

4.3 數控工具機主軸

4.4 石材數控加工電主軸和刀庫

4.4.1 電主軸和刀庫的工作原理

4.4.2 垂直傳動系統

4.4.3 電主軸技術

4.5 刀具夾緊方式及自動松拉刀系統

4.5.1 刀具的夾緊方式

4.5.2 電主軸自動拉刀系統

4.5.3 拉刀爪

4.6 電主軸支撐形式和軸承的選用

4.7 刀庫的設計

4.8 石材數控工具機的掃描系統

第5章 石材數控加工工具

5.1 石材數控刀具系統

5.1.1 刀柄

5.1.2 工具系統

5.2 金剛石成型銑刀概述

5.3 圓盤式金剛石成形工具

5.3.1 大理石電鍍成形工具

5.3.2 燒結成形工具

5.3.3 金剛石花線成型輪

5.4 圓柱式金剛石成形工具

5.5 數控工具機金剛石成形工具

5.5.1 概述

5.5.2 數控銑刀

5.5.3 數控工具機使用的廓形工具

5.5.4 數控工具機使用的孔加工工具

5.5.5 數控工具機使用的平面加工工具

5.5.6 工具連線刀柄

5.6 金剛石棒銑刀

5.6.1 棒銑刀分類

5.6.2 棒銑刀加工參數

5.7 石材定厚加工金剛石滾筒

第6章 石材數控加工實例

6.1 高壓水切割加工技術

6.1.1 國內外高壓水切割加工技術發展歷程

6.1.2 高壓水切割加工範圍

6.1.3 高壓水切割分類

6.1.4 高壓水切割的精度和介質

6.1.5 高壓水切割套用實例

6.2 石材圓柱的加工工藝

6.2.1 普通圓柱的種類

6.2.2 普通圓柱的加工

6.2.3 普通圓柱柱座和柱帽加工

6.2.4 石材扭紋柱數控加工

6.3 整體式洗手台的數控銑削加工

6.4 石材雕刻刀路程式

6.5 石材複雜曲面的雕刻

6.6 石材凹槽加工程式解析

第7章石材數控刀具庫開發

7.1 Pro/TOOLKIT安裝與測試

7.1.1 Pro/TOOLKIT安裝及VC環境的設定

7.1.2 測試

7.1.3 Pro/ENGINEER刀具庫的二次開發

7.2 羅馬柱車削加工實例分析

7.2.1 羅馬柱設計最終效果圖

7.2.2 羅馬柱車削加工工藝分析

7.2.3 Pro/ENGINEER中NC模組加工流程

7.3 羅馬柱柱頭車削加工實例

第8章金剛石圓鋸片動態特性

8.1 金剛石圓鋸片概述

8.2 金剛石圓鋸片分類及套用

8.3 金剛石圓鋸片切割石材切削力分析

8.3.1 金剛石圓鋸片切割石材機理分析

8.3.2 金剛石圓鋸片受力分析

8.3.3 金剛石圓鋸片切割石材數學模型

8.4 金剛石圓鋸片動態特性

8.4.1 模態實驗理論

8.4.2 試驗原理

8.4.3 試驗設計

8.4.5 試驗結果及分析

第9章石材大板CCD檢測

9.1 CCD檢測技術

9.2 石材大板CCD測量系統設計

9.2.1 系統基本組成

9.2.2 光源設計

9.2.3 光學系統的選擇

9.3 攝像機標定

9.3.1攝像機成像模型

9.3.2 標定實例

9.4 圖像處理

9.4.1 邊緣檢測原理

9.4.2 圖像預處理

9.4.3 邊緣檢測算法

9.5石材大板最佳化排樣技術

9.5.1最佳化排樣問題

9.5.2矩形石材工程板混合排樣

9.5.3矩形石材工程板混合排樣分類

9.5.4矩形石材工程板混合排樣問題求解思路

9.5.5矩形石材工程板混合排樣問題基本概念

9.5.6矩形石材工程板混合排樣問題模型

9.5.7建立矩形石材工程板混合排樣數學模型

9.5.8矩形石材工程板混合排樣問題求解

9.5.9矩形石材工程板混合排樣算法步驟

9.5.10套用實例

9.6 石材大板線上測量系統

9.6.1石材大板線上測量系統軟體概述

9.6.2石材大板線上測量系統軟體操作說明

參考文獻

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