CN101157192B - 加工宝石元件单面圆弧外棱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，该方法将两件直径、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯的一轴向端相向粘合形成一个圆柱体工件，在倒棱机上对宝石工件进行倒棱粗加工，然后把圆柱体工件从粘合处分离，形成具有单面圆弧外棱的宝石工件，在刷棱机上对宝石工件进行刷棱精加工。它通过倒棱和刷棱方式有机结合，既消除了宝石元件单面圆弧外棱加工材料浪费大的现象，又能够提高加工效率，稳定产品质量，降低生产成本。

Description

加工宝石元件单面圆弧外棱的方法

技术领域

本发明涉及一种宝石的加工方法，特别涉及一种加工宝石元件单面圆弧外棱的方法。

背景技术

在宝石元件制造业中，经常会碰到需要对圆柱形宝石产品单面加工大半径R圆弧外棱，该圆弧半径R要求在0.20mm以上，且外棱半径R与宝石产品的外圆和端面光滑过渡(如附图1所示产品)。目前常用的宝石元件外棱加工方法有两种：一种采用倒棱法(如附图2所示)，即将被加工的圆柱形宝石元件与水、滑石粉和宝石废粒料按一定比例混合成浆状，呈自由状态密封在倒棱桶中，通过倒棱机带动倒棱桶自转和公转，宝石元件在倒棱桶中翻滚，其外棱与倒棱桶内壁嵌有钻粉块碰撞、磨擦，经一定时间后，宝石元件的两端面即被磨出圆弧外棱。但是常用的倒棱法加工出的宝石元件产品的轴向两端面均有圆弧外棱，为了使其只是单面有圆弧外棱，就必须将已加工出两端面圆弧外棱的宝石元件的一端圆弧外棱通过磨削去除(如附图4所示)，这就造成制作宝石元件的毛坯时，必须把毛坯轴向尺寸放大，多留加工余量，以保证磨削去一端圆弧外棱后，产品的轴向尺寸符合设计要求。采用这种倒棱方法加工单面圆弧外棱宝石元件，宝石材料的浪费大，而且加工的圆弧外棱半径越大，材料的浪费就越大，外棱成形后还需再增加磨削工序，致使宝石元件圆弧外棱的制作成本大，增加企业负担。另一种采用刷棱法(如附图3所示)，即将被加工的圆柱形宝石元件一端粘结在标准平板玻璃上，然后将粘有宝石元件的玻璃板装在宝石刷棱机上，并且使宝石刷棱机上安装的铜丝刷1与宝石元件上端面接触，通过玻璃板2在机床托盘3上的自转和公转，同时铜丝刷转动且对宝石元件施加一定的压力，与宝石元件外棱处发生摩擦，并且通过随着机床转动带到铜丝刷上的磨料，对宝石元件外棱产生磨削作用，经一定时间后铜丝刷所接触的宝石元件一端即形成圆弧外棱，然后从玻璃上取下形成圆弧外棱的宝石元件。但是常用的刷棱法一般只用于加工单面圆弧外棱半径只有0.10mm左右的产品。当圆弧半径要求在0.20mm以上时，就必须延长刷棱时间，其刷棱时间需达数小时以上，并加大刷棱压力，

在长时间的大压力下，铜丝刷会产生变形，使宝石元件的圆弧外棱的半径大小不一致，影响产品质量，严重时还会造成宝石元件外径尺寸超差，导致宝石元件产品报废，增大生产成本。

由于上述原因，宝石元件单面加工半径在0.20mm以上的大圆弧外棱，单独采用现有的倒棱法或者刷棱法，均会因浪费而导致企业生产成本增大，不利于企业发展。如果将这二者简单的结合进行宝石元件单面加工半径在0.20mm以上的大圆弧外棱，即先采用传统的倒棱方式加工出宝石元件单面的大圆弧外棱，再用传统的刷棱方式进一步刷棱，虽然可以将刷棱的时间缩短，但是传统倒棱法存在的宝石材料的浪费大，外棱成形后还需再增加磨削工序，宝石元件单面圆弧外棱的制作成本大的问题仍然不能得到解决。怎样才能使宝石元件单面加工圆弧外棱的成本降低，避免棱加工缺陷，又能够提高加工效率，长期以来一直困扰本领域的技术人员。

发明内容

本发明的目的是针对现有宝石元件加工单面圆弧外棱存在的不足，提供一种加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，它通过倒棱和刷棱方式有机结合，既消除了宝石元件单面圆弧外棱加工材料浪费大的现象，又能够提高加工效率，稳定产品质量，降低生产成本。

本发明的目的是这样实现的：采用在倒棱机上对宝石工件进行倒棱粗加工，在刷棱机上对宝石工件进行刷棱精加工相结合的方式加工宝石元件单面圆弧外棱，其具体过程如下：

首先将两件直径一致、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯加热后，采用专用的粘胶把两件圆柱形宝石料坯的一轴向端相向粘合形成一个圆柱体工件，将粘合成圆柱体的若干宝石工件与宝石废粒料、水、滑石粉混合成浆状混合物，混合物呈自由状态密封在倒棱桶中，倒棱桶在倒棱机的带动下自转和公转，宝石工件在倒棱桶内翻滚，其外棱与倒棱桶内壁嵌有钻粉块碰撞、磨擦，在圆柱体轴向两端磨出粗加工的圆弧外棱；

然后将轴向两端磨出圆弧外棱的粘合成圆柱体的宝石工件，采用碱液或酸液清除粘结，分离成两件分别具有单面圆弧外棱的宝石工件；

随后将若干具有单面圆弧外棱的宝石工件，在其为平面的一端涂上专用的粘胶，逐一粘结在标准平板玻璃上，在宝石刷棱机上采用铜丝刷对宝石工件的单面圆弧外棱进行刷棱精加工，通过玻璃板在机床托盘上的自转和公转，同时铜丝刷转动且对宝石工件施加一定的压力，与宝石工件圆弧外棱发生摩擦，并且通过随着机床转动带到铜丝刷上的磨料，对宝石工件圆弧外棱产生磨削作用，使宝石工件的外棱圆弧光滑过渡且大小一致；

最后通过碱液或酸液清除宝石工件与玻璃的粘结，使加工好的宝石元件脱离玻璃。

由于采用了上述方案，将两件直径一致、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯加热后，采用专用的粘胶把两件圆柱形宝石料坯的一轴向端相向粘合形成一个圆柱体工件，通过在倒棱机上对粘合成圆柱体的宝石工件进行倒棱粗加工，充分利用倒棱法加工出的宝石元件产品的轴向两端面均有圆弧外棱，而即使加工半径在0.20mm以上的圆弧外棱，其加工质量也比较稳定的特点，在粘合成圆柱体的宝石工件的两端粗加工出基本的圆弧外棱，清除圆柱体的宝石工件的粘结后，分离出两个具有单面圆弧外棱的宝石工件。这种由两件圆柱形宝石料坯粘结成一个圆柱体的宝石工件用倒棱机倒棱的方式，只需清除粘结就可得到两件具有单面圆弧外棱的宝石工件，而不需再对宝石工件的另一端进行磨削，极大的节省了宝石原材料，降低了生产成本。把分离出的具有单面圆弧外棱的宝石工件，再利用刷棱机上对宝石工件的单面圆弧外棱进行短时间的刷棱精加工，可以避免单独采用刷棱法加工半径在0.20mm以上的圆弧外棱，因长时间刷棱以及加大刷棱压力加工，铜丝刷会产生变形，使宝石元件的圆弧外棱的半径大小不一致，影响产品质量的缺陷。

本发明通过将两件直径一致、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯粘结成一个圆柱体工件，进行倒棱法粗加工，然后再分离成具有单面圆弧外棱的宝石工件，进行刷棱法精加工，将倒棱和刷棱方式有机结合，既解决了传统倒棱加工单面大半径圆弧外棱宝石材料浪费大的问题，又解决了传统刷棱加工单面大半径圆弧外棱产品质量差的问题，还能够提高加工效率，降低生产成本。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为单面圆弧外棱的宝石产品的形状；

图2为宝石圆弧外棱加工的倒棱方式；

图3为宝石圆弧外棱加工的刷棱方式；

图4为传统倒棱法加工出的宝石产品毛坯的形状；

图5为本发明的粘结成一体的圆柱体宝石工件。

具体实施方式

本发明加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，是采用在倒棱机上对宝石工件进行倒棱粗加工，在刷棱机上对宝石工件进行刷棱精加工相结合的方式加工宝石元件单面圆弧外棱，其具体过程如下：

首先按圆柱形宝石料坯按设计要求的直径和轴向长度下料且打磨，将两件直径一致、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯a、b放在电炉上加热至90～160度，采用专用的粘胶把两件圆柱形宝石料坯a、b的一轴向端相向粘合形成一个圆柱体工件(如图5所示)，专用的粘胶采用虫胶70％、松香30％混合熔化而成。将粘合成圆柱体的若干宝石工件与宝石废粒料、水、滑石粉混合成浆状混合物，混合物呈自由状态密封在倒棱桶4中，所述浆状混合物中若干宝石工件、宝石废粒料、水、滑石粉的体积比为2∶2∶5∶1。倒棱桶4在倒棱机的带动下自转和公转(如图2所示)，宝石工件在倒棱桶内翻滚，其外棱与倒棱桶内壁嵌有钻粉块碰撞、磨擦，在圆柱体轴向两端磨出粗加工的基本圆弧外棱。由于采用倒棱方式进行粗加工，即使圆弧半径在0.20mm以上也能加工成形，圆弧尺寸不受影响。倒棱的时间长短还应根据圆弧外棱半径的大小来定，半径越大，倒棱时间就越长，反之则短。

然后将轴向两端磨出圆弧外棱的粘合成圆柱体的宝石工件，采用碱液或酸液清除粘结，分离成两件分别具有单面圆弧外棱的宝石工件。所使用的碱液才用碳酸钠和水，按重量比1∶20兑制而成，或者所使用的酸液用重铬酸钾、浓流酸和水，按重量比5∶18∶40兑制而成，通过碱液或酸液的清洗，消除专用的粘胶的粘结。

随后将若干具有单面圆弧外棱的宝石工件，在其为平面的一端涂上专用的粘胶，逐一粘结在标准平板玻璃上，采用铜丝刷1在宝石刷棱机上对宝石工件的单面圆弧外棱进行刷棱精加工。宝石工件之间的间距大约保持在0.8mm～1.0mm之间，不宜太稀或太密。将粘有单面圆弧外棱宝石工件的玻璃板2装在宝石刷棱机的托盘3上，并且使宝石刷棱机上安装的铜丝刷与宝石工件具有圆弧外棱的一面接触，通过玻璃板2在机床托盘3上的自转和公转，同时铜丝刷1转动且对宝石工件施加一定的压力，与宝石工件圆弧外棱发生摩擦，并且通过随着机床转动带到铜丝刷1上的磨料，对宝石工件圆弧外棱产生磨削作用，经一定时间后，铜丝刷所接触的宝石工件圆弧外棱就打磨成光滑过渡且大小一致的圆弧外棱。刷棱时，铜丝刷的压力以铜丝刷变形长度2～3mm为宜，刷棱时间根据外棱圆弧半径的大小而定，半径小则时间短，半径大则时间稍长。采用本发明对圆弧半径在0.20mm以上宝石工件进行圆弧外棱精加工，其刷棱时间约为1～1.5小时，使刷棱时间得到极大的缩短。

最后通过与前述相同的碱液或酸液清除宝石工件与玻璃的粘结，使加工好的宝石元件脱离玻璃，由此完成宝石元件单面圆弧外棱的加工。

采用本发明加工宝石元件单面圆弧外棱，不浪费材料，产品质量稳定，还能提高加工效率。

Claims (3)

1.一种加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，其特征在于所述方法，采用在倒棱机上对宝石工件进行倒棱粗加工，在刷棱机上对宝石工件进行刷棱精加工相结合的方式加工宝石元件单面圆弧外棱，其具体过程如下：

首先将两件直径一致、轴向长度一致的圆柱形宝石料坯加热后，采用虫胶70％、松香30％混合熔化而成的专用粘胶把两件圆柱形宝石料坯的一轴向端相向粘合形成一个圆柱体工件，将粘合成圆柱体的若干宝石工件与宝石废粒料、水、滑石粉混合成浆状混合物，混合物呈自由状态密封在倒棱桶中，倒棱桶在倒棱机的带动下自转和公转，宝石工件在倒棱桶内翻滚，其外棱与倒棱桶内壁嵌有钻粉块碰撞、磨擦，在圆柱体轴向两端磨出粗加工的圆弧外棱；

然后将轴向两端磨出圆弧外棱的粘合成圆柱体的宝石工件，用碳酸钠和水，按重量比1∶20兑制而成的碱液或者用重铬酸钾、浓流酸和水，按重量比5∶18∶40兑制而成的酸液清除粘结，分离成两件分别具有单面圆弧外棱的宝石工件；

随后将若干具有单面圆弧外棱的宝石工件，在其为平面的一端涂上用虫胶70％、松香30％混合熔化而成的专用粘胶，逐一粘结在标准平板玻璃上，在宝石刷棱机上采用铜丝刷对宝石工件的单面圆弧外棱进行刷棱精加工，通过玻璃板在机床托盘上的自转和公转，同时铜丝刷转动且对宝石工件施加一定的压力，与宝石工件圆弧外棱发生摩擦，并且通过随着机床转动带到铜丝刷上的磨料，对宝石工件圆弧外棱产生磨削作用，使宝石工件的外棱圆弧光滑过渡且大小一致；

最后通过用碳酸钠和水，按重量比1∶20兑制而成的碱液或者用重铬酸钾、浓流酸和水，按重量比5∶18∶40兑制而成的酸液清除宝石工件与玻璃的粘结，使加工好的宝石元件脱离玻璃。

2.根据权利要求1所述的加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，其特征在于：所述圆柱形宝石料坯放在电炉上加热至90～160度。

3.根据权利要求1所述的加工宝石元件单面圆弧外棱的方法，其特征在于：所述浆状混合物中若干宝石工件、宝石废粒料、水、滑石粉的体积比为2∶2∶5∶1。

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