CN104476372A - 卧式cnc蓝宝石开料工艺 - Google Patents

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Abstract

一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，将放置片状蓝宝石料放置于卧式CNC机加工定位夹具上定位，设置在卧式CNC机主轴上的烧结砂轮转速为3500-5000r/min之间，设定磨削液为3500-5000ml/min，温度控制在25-35℃之间，本发明利用卧式CNC机进行多片同时切割开料，借助磨削液的冷却作用、机械的磨削以及磨削液的化学腐蚀作用，提高蓝宝石料的生产效率，保证生产的稳定。

Description

卧式CNC蓝宝石开料工艺
技术领域
本发明涉及一种卧式CNC蓝宝石开料工艺。
背景技术
蓝宝石(α-Al2O3)是一种集优良光学性能、物理性能和化学性能于一体的多功能氧化物晶体，已被广泛应用于工业、国防、科研等领域，越来越多地用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底片、精密耐磨轴承等高技术领域中零件的制造材料。人工生长的蓝宝石具有很好的耐磨性，硬度仅次于金刚石达到莫氏9级，同时蓝宝石致密性使其具有较大的表面张力，上述两个特性十分适用于手机等电子触摸面板。
在现有工艺中块状蓝宝石毛坯切割和外形成型主要依靠的是线割、水割来满足生产需求，随着蓝宝石需求量日益增加传统工艺的长晶加工工艺时间长外界影响因素大，现出现一种快速长晶方式根据产品厚度来生长简称(EFG)料，此料外观成片状边缘不规则，通过线割或水割出现成本高、且浪费严重，由于蓝宝石是晶向进行连接用且硬度达到莫氏9级用金刚石开料刀轮根本无法完成取料效果，在此情况下需通过卧式CNC进行多片同时切割开料来完成取料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种不仅可以满足蓝宝石触摸面板的加工要求，又可有效突破对产品外形结构的限制性，加工更加精确、 产品稳定、产品良率和生产效率高的卧式CNC蓝宝石开料工艺。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：
一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，将放置片状蓝宝石料放置于卧式CNC机加工定位夹具上定位，设置在卧式CNC机主轴上的烧结砂轮转速为3500-5000r/min之间，设定磨削液为3500-5000ml/min。
所述烧结砂轮为3500r/mim，所述磨削液为3500ml/min。
所述烧结砂轮为3800r/mim，所述磨削液为3800ml/min。
所述烧结砂轮为5000r/mim，所述磨削液为5000ml/min。
一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，将放置片状蓝宝石料放置于卧式CNC机加工定位夹具上定位，卧式CNC机主轴上同轴设置有两片烧结砂轮，两片所述烧结砂轮之间的距离为产品的宽度或长度，所述烧结砂轮厚度为0.8mm，所述烧结砂轮的转速控制在5000-7000r/min，磨削液流量控制5000-7000ml/min。
所述烧结砂轮为5500r/mim，所述磨削液为6000ml/min。
所述烧结砂轮为6500r/mim，所述磨削液为7000ml/min。
所述烧结砂轮为7000r/mim，所述磨削液为7000ml/min。
所述加工定位夹具包括一个子座和一个母座，所述子座固定在CNC工作机台上，片状蓝宝石料通过蜡固定在母座上，所述母座安装在子座上，片状蓝宝石料具体固定工艺如下：首先用200度高温将蜡在母座上融化均匀，把片状蓝宝石料放在母座上，再用气缸将片状蓝宝石料在母座上压平，使得片状蓝宝石料、蜡与母座三者充分接触，在烧结砂轮切割过程中，磨削液也作为冷却剂，保证整个CNC机的环境温度在25-35℃之间，防止蜡融化。
所述烧结砂轮使用次数大于50次后采用修刀石对烧结砂轮进行修刀。
综上所述，本发明利用卧式CNC机进行多片同时切割开料，并且利用机械磨削和化学腐蚀的组合技术，借助磨削液的冷却作用、机械的磨削以及磨削液的化学腐蚀作用，再通过卧式主轴电机传递给烧结砂轮高速转动来完成蓝宝石面板高效切割，提高蓝宝石料的生产效率，保证生产的稳定，本发明通过用高温将蜡融化后将片状蓝宝石料放在同产品形状相同的母座上，待冷却后将母座放在定位子座上固定，从而解决了片料、线割留下来的边料无法进行二次定位切割的问题。
具体实施方式
下面来说明卧式CNC蓝宝石开料工艺的具体实施方式。
一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，将片状蓝宝石料放置于卧式CNC机台加工定位夹具上，所述加工定位夹具包括一个子座和一个母座，所述子座固定在CNC工作机台上，片状蓝宝石料通过蜡固定在母座上，所述母座安装在子座上，片状蓝宝石料固定在母座上时，首先用200度高温将蜡在母座上融化均匀后，把片状蓝宝石料放在母座上，再用气缸将其压平冷却后放入子坐上，这里用气缸将其压平指的是将蓝宝石片料用蜡粘贴在母座上后用气缸对片状蓝宝石料进行单独压平保证片状蓝宝石料、蜡与母座充分接触，卧式CNC主轴电机带动烧结砂轮转速控制在3500-5000r/min之间，磨削液控制在3500-5000ML/min之间，温度控制在25-30℃之间；卧式CNC机上完成加工过程。按照本发明工艺获得的蓝宝石面板，一次性合格率大于90％。
作为本工艺的实施方式一：主轴转速控制在3000r/mim转、磨削液3000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为85％(主要是产品边缘崩边严重)。
作为本工艺的实施方式二：主轴转速控制在3500r/mim转、磨削液3500ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为90％。
作为本工艺的实施方式三：主轴转速控制在3800r/mim转、磨削液3800ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为90％。
作为本工艺的实施方式四：主轴转速控制在4000r/mim转、磨削液4000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为91％。
作为本工艺的实施方式五：主轴转速控制在4000r/mim转、磨削液4500ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为89％。
作为本工艺的实施方式六：主轴转速控制在4500r/mim转、磨削液4500ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为90％。
作为本工艺的实施方式七：主轴转速控制在5000r/mim转、磨削液5500ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为89％。
作为一种改进，为了提高CNC切割效率，并保证蓝宝石片的低破损率，将主轴套进行更改为双卡位同时安装两片烧结砂轮切割，提高主轴电机的转速控制在5000-7000r/min，磨削液流量控制5000-7000ML/min，上述改进方案，烧结砂轮厚度由原来的1.0mm厚度调整为0.8mm厚度，加工路径进行修改分为三层进行切割粗修、中修、后进行精修，该加工方式可有效增加砂轮使用寿命，缩短加工的时间，提高加工的效率，该改进方法可在减少金刚石砂粒对蓝宝石晶向破坏的前提下，有效的提高精雕加工效率和产出良率。烧结砂轮在使用为50片左右时需用修刀石进行修刀一次来确保品质。
作为本工艺的实施方式一：主轴转速控制在5000r/mim转、磨削液5000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为89％。
作为本工艺的实施方式二：主轴转速控制在5500r/mim转、磨削液6000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为90％。
作为本工艺的实施方式三：主轴转速控制在5500r/mim转、磨削液6000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为92％。
作为本工艺的实施方式四：主轴转速控制在6000r/mim转、磨削液6000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为90％。
作为本工艺的实施方式五：主轴转速控制在6500r/mim转、磨削液7000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为89％。
作为本工艺的实施方式六：主轴转速控制在6500r/mim转、磨削液7000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为91.5％。
作为本工艺的实施方式七：主轴转速控制在7000r/mim转、磨削液7000ML/min稳定控制在25℃，一次加工良率为89％。
作为本工艺的实施方式八：主轴转速控制在7000r/mim转、磨削液6000ML/min稳定控制在35℃，一次加工良率为75％。(温度过高导致蜡出现融化产品有明显移动)
总体来说，本发明的有益效果是：可以有效的将片状、和线割边料进行二次定位加工，该工艺缩短蓝宝石基片的加工时间，降低生产成本。

Claims (10)

1.一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：将放置片状蓝宝石料放置于卧式CNC机加工定位夹具上定位，设置在卧式CNC机主轴上的烧结砂轮转速为3500-5000r/min之间，设定磨削液为3500-5000ml/min。
2.根据权利要求1所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为3500r/mim，所述磨削液为3500ml/min。
3.根据权利要求1所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为3800r/mim，所述磨削液为3800ml/min。
4.根据权利要求1所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为5000r/mim，所述磨削液为5000ml/min。
5.一种卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：将放置片状蓝宝石料放置于卧式CNC机加工定位夹具上定位，卧式CNC机主轴上同轴设置有两片烧结砂轮，两片所述烧结砂轮之间的距离为产品的宽度或长度，所述烧结砂轮厚度为0.8mm，所述烧结砂轮的转速控制在5000-7000r/min，磨削液流量控制5000-7000ml/min。
6.根据权利要求5所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为5500r/mim，所述磨削液为6000ml/min。
7.根据权利要求5所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为6500r/mim，所述磨削液为7000ml/min。
8.根据权利要求5所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮为7000r/mim，所述磨削液为7000ml/min。
9.根据权利要求1至8之一所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述加工定位夹具包括一个子座和一个母座，所述子座固定在CNC工作机台上，片状蓝宝石料通过蜡固定在母座上，所述母座安装在子座上，片状蓝宝石料具体固定工艺如下：首先用200℃高温将蜡在母座上融化均匀，把片状蓝宝石料放在母座上，再用气缸将片状蓝宝石料在母座上压平，使得片状蓝宝石料、蜡与母座三者充分接触，在烧结砂轮切割过程中，磨削液也作为冷却剂，保证整个CNC机的环境温度在25-35℃之间，防止蜡融化。
10.根据权利要求9所述的卧式CNC蓝宝石开料工艺，其特征在于：所述烧结砂轮使用次数大于50次后采用修刀石对烧结砂轮进行修刀。
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