宝石原料的切割设备

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1、宝石原料的切割设备主讲教师：廖望春授课单位：金陵科技学院珠宝系切割设备切割设备主要用于宝石原料的分割，其具体用途有两个，一是分割原石，即把大块料分割成小块料，或把大块料上的废料剔除；二是预形，即把毛料修整为初步的形状（毛坏）。根据用途不同，切割设备有泥砂锯、开石机、切片机、宝石切割机、多刀切割机、激光切割装置、水刀切割装置和超声切割装置。（1）泥砂锯在钻粉锯片未出现之前，泥砂锯被广泛地用于切割大小各异的宝石材料。在我国，泥砂锯的使用历史更是源远流长，即使在科学技术高度发达的今天，这类锯机仍能解决许多实际问题。我国古代泥砂

2、锯是靠人力驱动。现代的泥砂锯多以电动机作动力，使用更方便，切割效率更高。这种装置如下图所示，带锯的锯片用宽125px左右软钢制成，用木板制作一驱动轴，由于锯切时锯割时锯片的往复运动不能太快，因此，驱动轮的直径应比电机的皮带轮大的多。用三角皮带将电动机的皮带轮与驱动轮相连，并使驱动轴与锯片和驱动轮相连。电机转动，通过这一系列驱动装置带动锯片来回运动，并在锯口处不断地添加磨料及水，材料将会很快地被切开。锯片宽度：50mm冷却方式：喷淋式进料方式：锯片移动带锯式泥砂锯结构示意图1、原石2、锯片3磨料与水4、原料固定系统5、驱动

3、轴6、驱动轮7、三角皮带8、电机现在只用大型泥砂锯进行大料的切割，其结构如下图所示。大型泥砂锯结构示意图（2）开石机开石机主要用于分割大块的（直径在375px以上）原石，其结构比较简单（见下图所示），主要部件有：钢质、主动轴和轴承、冷却装置、支撑和进料装置、防溅罩。其动力源是电动机，一般用于三角皮带和主动轴一端连接，主动轴另一端用于装片，锯片由法兰盘固定。锯片直径：400—900mm冷却方式：浸润式1/4—1/3进料方式：原料移动开石机的结构示意图1、原石2、原石夹3、托盘4、滑机5、防溅罩6、锯片7、法轮盘8、主动轴

4、9、轴承10、电机11、砂浆槽（3）切片机切片机是一种体积较小的切割设备，主要用来解决直径在10—375px之间的材料的切片问题，其结构如下图所示，与开石机相似，所不同的是，切片机的锯片主轴一般是固定不动的，进料托架安装在一导轨上，托架一端悬挂一重锤，依靠重锤拖着拖架在导轨上运动而实现进料。进料速度可通过改变重锤的重量来调节。紧固原料的夹板在燕尾槽内的横向运动可以调节切割位置及切片的厚度。锯片冷却一般采用浸润冷却方式。锯片直径：300—450mm冷却方式：浸润式1/4—1/3进料方式：原料移动切片结构示意图1、锯片2、原

5、石3、进料板4、导轨5、冷却液6、重锤7、夹具（4）宝石切割机宝石切割机的种类很多，有单刀的，也有双刀的，但结构大同小异。下图所示的宝石切割机为单刀切割机，其主要结构为一电机带动的轴，两片刀夹将钻粉锯片固定在轴上，使之与轴同步转动。切割宝石常用的锯片直径有150mm、110mm和100mm三种，锯片厚度在0.15—0.3mm之间，直径大的锯片厚度也较大，刀基强度高，使用寿命长，但刀刃对宝石的损失率高，所以在切割贵重宝石时，一般需要使用较薄的锯片，以尽可能减少刀刃对材料的损失。锯片直径：100、110、150mm锯片厚度：

6、0.15—0.3mm冷却方式：浸润式（本机）；喷淋式进料方式：手持进料宝石切割机的结构示意图1、电动机2、冷却液箱3、载石平台4、锯片5、防溅罩6、轴承的主动轴7、皮带轮和皮带8、有机玻璃防溅罩（5）多刀切割机多刀切割机是近年来出现的一种新型设备，主要用来解决圆珠宝石的切粒问题。如果用单刀切割机切割珠坯，不仅效率底，而且精度不高，多刀切割机很好的解决了这一问题。多刀切割机的结构是在同一主轴上可以安装数块切片，最多可达20余片，锯片间间隔有相同间距的刀夹，若需要改变材料的切割厚度，只需改变刀夹的厚度就可以了

7、，为了方便切割不同尺寸的珠坯，通常根据需要在同一设备上配有一系列不同厚度的刀夹。（6）激光刀切割机激光切割是利用经过聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将材料割开。激光切割的设备如下图图所示，主要由激光器、导光系统、数控运动系统、割炬、操作台、气源、水源及轴烟系统组成。各结构的作用如下：激光电源：供给激光振荡用的高压电源。激光振荡器：产生激光的主要设备。折射反射镜：将激光导向所需方向。为使光束通路不发生故障，所有反射镜都要用保护罩

8、加以保护。割炬：主要包括枪体、聚焦透镜和辅助气体喷嘴等零件。切割工作平台：用于安放被切割物体，并能控制程序正确而精确地进行移动，通常由伺机电机驱动。割炬驱动装置：用于按照程序驱动割炬沿X轴Z轴方向运动，由饲服电动机和丝杆等传动件组成。数控装置：对切割平台