چگونه می توان خطاها را در برش بلوک سنگ با ماشین چند سیمی فوق العاده نازک-به حداقل رساند؟

چگونه می توان خطاها را در برش بلوک سنگ با ماشین چند سیمی فوق-به حداقل رساند؟

در سناریوی برش سنگ با اره‌های چند سیمی فوق‌العاده نازک، خطاها (مانند انحراف‌های ابعادی، سطح ناهموار و فاصله اره‌ای ناهموار) عمدتاً از چهار عامل اصلی ناشی می‌شوند: پایداری ناکافی اره سیم، نوسانات در وضعیت سنگ، رانش دقیق فرآیند تجهیزات، و عدم وجود پارامتر. سنگ خود دارای ویژگی هایی مانند سختی ناهموار، بافت داخلی و ناخالصی است. علاوه بر این، اره‌های سیم فوق‌العاده نازک (قطر 0.3-0.8 میلی‌متر) باید با بار بالا-نیازهای برش بلوک‌های خام سازگار شوند. کاهش خطاها مستلزم طراحی جامعی است که شامل «کنترل منبع - ثبات فرآیند --تصحیح زمان واقعی- پس از تعمیر و نگهداری»، متناسب با ویژگی‌های خاص صنعت باشد. راه حل خاص به شرح زیر است:

1: آماده سازی از قبل

سیم الماس باید کیفیت ثابتی داشته باشد.

سیم الماس باید از همان سازنده و از همان دسته خریداری شود. این تضمین می کند که انحراف ضخامت هر سیم از 0.01 میلی متر تجاوز نمی کند و اندازه و چگالی ذرات ساینده یکسان است. این امر از انحراف ابعادی ناشی از برش سریعتر برخی از سیم‌ها در هنگام برش بلوک‌های خام جلوگیری می‌کند.

نصب سیم های الماسی را می توان با استفاده از دستگاه تعیین موقعیت لیزری کالیبره کرد تا اطمینان حاصل شود که همه سیم ها موازی هستند، با خطای بیش از 0.02 میلی متر در متر. علاوه بر این، باید از یک دستگاه تخصصی برای تنظیم کشش سنگ مرمر و گرانیت به ترتیب بر روی 12-15N و 15-18N استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که انحراف کشش هر سیم در محدوده ± 0.1N کنترل می شود و از افتادگی یا تغییر شکل سیم ها جلوگیری می کند.

برش مستقیم سنگ لوکس با سیم های الماس جدید توصیه نمی شود. سرعت خطی اره سیمی را روی 8-10 متر بر ثانیه و سرعت تغذیه را روی 0.3-0.5 میلی متر در دقیقه تنظیم کنید و سنگ معمولی را به مدت 30-60 دقیقه برش دهید تا در سیم های الماس جدید شکسته شود، به هر سیم اجازه می دهد تا توانایی برش یکنواختی داشته باشد و از همان ابتدا از خطا جلوگیری کند.

پیش تصفیه سنگ

توصیه می شود سنگ طبیعی تازه استخراج شده در محیطی با دمای حدود 20 درجه به مدت 48 تا 72 ساعت بماند تا تنش های داخلی از بین برود و از تغییر شکل در حین برش جلوگیری شود. برای بلوک های سنگی بزرگ، مانند 1.8 × 2.4 متر، توصیه می شود ابتدا در دمای پایین 50-80 درجه به مدت 4 ساعت پخته شود و سپس به آرامی سرد شود که به کاهش تغییر شکل هنگام برش بلوک کمک می کند.

2: فرآیند برش:

برای بهبود دقت پردازش، سیستم چرخ راهنما از چرخ‌های راهنمای سرامیکی با خروجی شعاعی کمتر یا مساوی 0.005 میلی‌متر استفاده می‌کند و مجهز به بلبرینگ‌های تماس زاویه‌دار دو ردیفه با فاصله کمتر یا مساوی 0.002 میلی‌متر است. عرض شیار V- آن 0.02-0.03 میلی‌متر از قطر اره سیمی پهن‌تر است و عمق آن 1/3 قطر اره سیمی است که برای جلوگیری از حرکت جانبی اره سیم طراحی شده است. یک پوشش آب بندی و سیستم حذف گرد و غبار فشار منفی نیز برای جلوگیری از تأثیر گرد و غبار بر دقت موقعیت یابی نصب شده است. مکانیزم انتقال از یک موتور سروو + بال اسکرو برای به حرکت درآوردن تغذیه استفاده می کند و اطمینان حاصل می کند که خطای سرب پیچ کمتر از 0.005mm/300mm است. بازخورد حلقه بسته از طریق یک خط کش گریتینگ با وضوح 0.001 میلی متر ارائه می شود تا به طور موثر واکنش برگشتی پیچ کمتر یا مساوی 0.003 میلی متر را از بین ببرد. عملکرد بادامک الکترونیکی سروو موتور انحراف موقعیت معکوس اره سیم را در 0.01 میلی متر کنترل می کند، در نتیجه از ضربه روی سنگ و خطاهای موضعی جلوگیری می کند.

برای بهینه‌سازی فرآیند برش سنگ، سرعت اره سیمی 12{13}}15 متر بر ثانیه برای سنگ مرمر (سختی متوسط، شکننده) و 8-10 متر بر ثانیه برای گرانیت (سختی بالا) تنظیم شده است. یک سنسور لرزش اره را در زمان واقعی نظارت می کند. اگر دامنه ارتعاش از 0.005 میلی‌متر بیشتر شود، سرعت به‌طور خودکار 0.5-1 متر بر ثانیه کاهش می‌یابد تا پچ پچ کاهش یابد. به طور همزمان، یک سنسور نیروی برش با دقت 0.1 نیوتن نرخ تغذیه را تنظیم می‌کند و نیروی برش را برای سنگ مرمر در 8{18}}12 نیوتن و برای گرانیت در 12 تا 16 نیوتن کنترل می‌کند. هنگام مواجهه با نقاط سخت، سرعت به طور خودکار از 1.2 میلی‌متر در دقیقه به 0.8 میلی‌متر در دقیقه کاهش می‌یابد، در حالی که سرعت برش در نواحی نرم‌تر به‌طور مناسب‌تر افزایش می‌یابد. علاوه بر این، از روش اسپری دو طرفه پرفشار (فشار 0.4-0.6MPa، سرعت جریان 30-40L/min) برای تامین مایع برش استفاده می شود که حاوی عامل ضد سایش و ضد ته نشینی با فشار شدید است تا دمای اره سیم را زیر 40 درجه نگه دارد و به طور موثر از خطاهای برش کاذب ناشی از فرآیند حذف براده سنگ ناشی از نیازهای غبار زدایی کارآمد جلوگیری کند.

3: نظارت بر{1} زمان واقعی فرآیند برش:

یک دستگاه ضخامت سنج لیزری با دقت 0.001 میلی متر در خروجی برش نصب شده است تا ضخامت ورق را در زمان واقعی اندازه گیری کند. هنگامی که انحراف از 0.05 میلی متر بیشتر شود، پارامترهای برش به طور خودکار تنظیم می شوند.

A high-resolution industrial camera and image processing algorithms are used to capture the flatness of the cut surface in real time. The wire saw tension or cutting fluid flow is automatically adjusted when the surface shape error is >0.03 میلی متر

اگر انحراف در مسیر برش سیم الماس تشخیص داده شود، موقعیت از طریق مکانیزم تنظیم دقیق چرخ راهنما (دقت 0.001 میلی متر) تنظیم می شود تا خطای فاصله گذاری جبران شود.

اگر ضخامت سنج لیزری انحراف ضخامت را تشخیص دهد، میز کار دقیقاً از طریق یک خط کش گریتینگ برگشت داده می شود تا از دقت ابعاد اطمینان حاصل شود.

4: تعمیر و نگهداری منظم: حفظ وضعیت بهینه تجهیزات

• روزانه: پس از اتمام کار، از یک تفنگ هوای فشار قوی-برای تمیز کردن پودر سنگ از اجزایی مانند چرخ های راهنما و سنسورهای کشش استفاده کنید و لنز ضخامت سنج لیزر را با الکل پاک کنید. کشش اره سیم را بررسی کنید. اگر تضعیف از 1 نیوتن بیشتر شد، فوراً دوباره کالیبره کنید.

• هفتگی: از یک دستگاه موقعیت یابی لیزری برای بررسی و کالیبره کردن موازی چرخ های راهنما استفاده کنید و از یک ابزار ویژه برای بررسی واکنش برگشتی انتقال توپ اسکرو استفاده کنید. اگر از حد تحمل فراتر رفت تنظیم کنید.

• ماهانه: یاتاقان های چرخ راهنما را با توجه به زمان استفاده (معمولاً 100 تا 150 ساعت) تعویض کنید و برای اطمینان از صحت تنظیمات سیستم، یک کالیبراسیون مجدد جامع تمام پارامترهای برش انجام دهید.