CN105538130B - 陶瓷零件上小孔扩孔方法及其陶瓷零件 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于陶瓷零件加工领域，提供了一种陶瓷零件上小孔扩孔方法及使用该方法得到的陶瓷零件。该陶瓷零件上小孔扩孔方法，包括如下步骤：设置干式喷砂机、治具和驱动所述治具转动的电机；将陶瓷零件固定于所述治具上，并将所述陶瓷零件上的小孔正对所述干式喷砂机的喷砂头；将碳化硅砂装于所述干式喷砂机；启动所述电机，并启动所述干式喷砂机，将所述碳化硅砂高速喷射向所述陶瓷零件上待处理位置，以对所述陶瓷零件上小孔进行扩孔。使用干式喷砂机将碳化硅砂高速喷射向陶瓷零件上待处理位置，通过碳化硅砂的砂流高速冲击，来打磨陶瓷零件上待处理位置，从而将陶瓷零件上待处理位置上多余余量去除，以实现对小孔进行扩孔。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷零件加工领域，尤其涉及一种陶瓷零件上小孔扩孔方法及使用该方法得到的陶瓷零件。
背景技术
由于陶瓷与金属材料相比具有完全不同的性质，既陶瓷抗剪切应力很高，而抗拉伸应力很低，同时弹性模量也相对较大，因此很难采用通常的金属切削方法来对陶瓷进行加工。另外大多数的陶瓷均是绝缘的，一般不宜使用电火花、线切割等电加工的方法，这样使得陶瓷材料的加工方法受到了很大的限制。这对工业陶瓷材料的推广造成很大的阻碍，特别是随着工业陶瓷材料向着高强度、高韧性、高致密性等方向发展，使得加工难度越来越大。金属材料的加工可根据材料种类，产品结构，加工精度等因素选择不同加工方式。而对于陶瓷材料，由于其特殊的物理机械性能，目前最普遍的加工方法只能是采用磨屑加工。但磨屑加工会受加工刀具的限制，对于加工陶瓷零件上的小孔类产品，特别是加工孔径在0.5mm以下的具有小孔类陶瓷零件，采用磨屑加工的方法就很难找到合适的加工刀具。目前，为对陶瓷产品上的小孔进行扩孔加工，只能通过修改模具镶针，从而在陶瓷产品的成型烧结阶段通过镶针来控制小孔的尺寸。但此方法只能进行样品生产或小批量生产，无法实现工业化大量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷零件上小孔扩孔方法，旨在解决现有陶瓷产品上的小孔进行扩孔加工只能通过修改模具镶针成型烧结来控制小孔的尺寸，无法实现工业化大量生产的问题。
本发明是这样实现的，一种陶瓷零件上小孔扩孔方法，包括如下步骤：
预备：设置用于高速喷射砂粒的干式喷砂机、用于夹持陶瓷零件的治具和驱动所述治具转动的电机；
组装：将陶瓷零件固定于所述治具上，并将所述陶瓷零件上的小孔正对所述干式喷砂机的喷砂头；
装砂：将碳化硅砂装于所述干式喷砂机；
扩孔：启动所述电机，使所述电机驱动所述治具带动所述陶瓷零件转动，并启动所述干式喷砂机，将所述碳化硅砂高速喷射向所述陶瓷零件上待处理位置，以对所述陶瓷零件上小孔进行扩孔。
本发明使用干式喷砂机将碳化硅砂高速喷射向陶瓷零件上待处理位置，通过碳化硅砂的砂流高速冲击，来打磨陶瓷零件上待处理位置，从而将陶瓷零件上待处理位置上多余余量去除，以实现对小孔进行扩孔。
本发明的另一目的在于提供一种陶瓷零件，使用如上所述的陶瓷零件上小孔扩孔方法加工制作。
本发明的陶瓷零件使用上述陶瓷零件上小孔扩孔方法进行加工制作，制作效率更高，更适合工业生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种陶瓷零件上小孔扩孔方法，包括如下步骤：
预备：设置用于高速喷射砂粒的干式喷砂机、用于夹持陶瓷零件的治具和驱动所述治具转动的电机；
组装：将陶瓷零件固定于所述治具上，并将所述陶瓷零件上的小孔正对所述干式喷砂机的喷砂头；
装砂：将碳化硅砂装于所述干式喷砂机；
扩孔：启动所述电机，使所述电机驱动所述治具带动所述陶瓷零件转动，并启动所述干式喷砂机，将所述碳化硅砂高速喷射向所述陶瓷零件上待处理位置，以对所述陶瓷零件上小孔进行扩孔。
通过干式喷砂机来高速喷射出碳化硅砂，使碳化硅砂形成高速砂流，而高速砂流冲击陶瓷零件表面，可以对陶瓷零件进行打磨，进而可以去除陶瓷零件上多余部分。因而使用干式喷砂机将碳化硅砂高速喷射向陶瓷零件上待处理位置，通过碳化硅砂的砂流高速冲击，来打磨陶瓷零件上待处理位置，从而将陶瓷零件上待处理位置上多余余量去除，以实现对小孔进行扩孔。
进一步地，所述扩孔步骤后还包括检测：使用针规检测所述陶瓷零件上的小孔大小是否符合要求；若符合要求则进行收取，若不符合要求则重复上述扩孔步骤。在对陶瓷零件上小孔扩孔后，使用针规对小孔进行检测，可以更好的确定扩孔后小孔的大小，以确定制作的陶瓷零件是否符合要求，以保护良品率，提高加工产品的质量。而针对检测不同大小的小孔，可以制作相应规格的针规，以进行检测。在检测时，若不符合要求，则可以重新进行扩孔步骤，以使加工的陶瓷零件满足要求，进而可以提高陶瓷零件的利用率。
进一步地，本实施例中，在所述扩孔步骤后还包括修复步骤，具体为，修复：使所述电机带动所述陶瓷零件转动，同时使所述干式喷砂机对所述陶瓷零件上同一位置再次进行高速喷射所述碳化硅砂打磨。通过修复步骤可以对陶瓷零件扩孔更为精确。由于电机驱动治具转动，进而带动陶瓷零件转动，而此时，干式喷砂机喷出的砂流冲击陶瓷零件的待处理位置，以实现打磨扩孔作业。然而在电机的驱动下，陶瓷零件上同一位置在扩孔时，难以达到要求精度，而通过修复步骤，对陶瓷零件上同一位置再次打磨，可以更好的达到设计要求。
进一步地，扩孔步骤与修复步骤可以连续进行，如电机驱动陶瓷零件转动，可以在陶瓷零件转动的前几圈来实现高速砂流溅射扩孔，而这样扩孔难以一次性加工达到尺寸要求，并且对于加工精度要求较高的小孔则更难以达到要求，因而可以直接进行修复步骤，使电机带动陶瓷零件继续转动，以使高速砂流溅射对陶瓷零件上同一位置再次冲击打磨；若陶瓷零件上的该位置不存在余量，则高速砂流会直接穿陶瓷零件上的小孔；若陶瓷零件上的该位置存在余量，则可以将余量磨去，而去除余量，从而进行修复。将扩孔步骤与修复步骤连续进行，可以提高加工效率。
进一步地，所述修复步骤后还包括检测：使用针规检测所述陶瓷零件上的小孔大小是否符合要求；若符合要求则进行收取，若不符合要求则重复上述扩孔或修复步骤。在修复步骤后，再进行检测步骤，可以更好的确定加工的小孔大小，以确定制作的陶瓷零件是否符合要求，以保护良品率，提高加工产品的质量。而检测时若不符合要求，可以通过扩孔步骤或修复步骤来进一步加工陶瓷零件上的小孔，以达到设计要求。
进一步地，在检测步骤中，若不符合要求，则当陶瓷零件上的小孔的精度与设计精度相差小于5％，则进行上述修复步骤，反之则进行上述扩孔步骤。此处精度是指小孔形状精度或小孔的孔径。即当检测出陶瓷零件上加工的小孔的孔径与设计孔径相差小于5％，则小孔的精度与设计精度相差小于5％，直接进行修复步骤，以提高加工效率。此处，小孔的孔径与设计孔径相差小于5％，是指小孔的孔径与设计孔径的之差的绝对值与设计孔径的比值小于5％。同样的，当检测出陶瓷零件上加工的小孔的孔径与设计孔径相差大于5％，或小孔的精度与设计精度相差大于5％，则进行扩孔步骤，以尽快达到设计精度或接近设计精度，从而提高加工效率。同理此处，小孔的孔径与设计孔径相差大于5％，是指小孔的孔径与设计孔径的之差的绝对值与设计孔径的比值大于5％。当然，也可以在扩孔后直接进行检测，再进行修复步骤或重新扩孔步骤。而对于加工精磨要求较低时，也可以在扩孔后直接进行检测，以直接收取符合要求的陶瓷零件，从而提高加工制作效率。
进一步地，该陶瓷零件上小孔扩孔方法还包括时间继电器，将时间继电器与干式喷砂机及电机相连，通过时间继电器来控制干式喷砂机及电机运行时间。通过时间继电器来控制干式喷砂机及电机运行时间，可以提高加工效率，也可以更好的控制干式喷砂机及电机。另外，还可以通过控制干式喷砂机及电机运行时间来直接实现扩孔步骤与修复步骤的连续进行。
进一步地，该陶瓷零件上小孔扩孔方法还包括保护罩，保护罩安装于干式喷砂机上。通过保护罩罩于治具及干式喷砂机的喷头上，从而在干式喷砂机喷出碳化硅砂时，可以防止碳化硅砂溅出而伤人，因而设置保护罩可以起到保护作用，使对陶瓷零件加工更为安全。
进一步地，所述碳化硅砂的颗粒直径范围为40μm-50μm。将碳化硅砂的颗粒直径范围选为40μm-50μm(μm为长度单位微米)，可以保证干式喷砂机喷出的碳化硅砂的冲击力，以更好的对陶瓷零件的小孔进行打磨扩孔。而具体地，可以使用320#碳化硅砂。若使用的碳化硅砂颗粒直径范围小于40μm，则干式喷砂机喷出的碳化硅砂的冲击力会过小，而达不到打磨扩孔的作用或打磨效率太低。而若使用的碳化硅砂颗粒直径范围大于50μm，则有可能会堵塞陶瓷零件上要加工的小孔。优选地，碳化硅砂的颗粒直径范围为44μm-50μm。当然最优的方案为碳化硅砂的颗粒直径为44μm。
进一步地，所述干式喷砂机喷砂压力范围为0.3MPa-0.5MPa。将干式喷砂机喷砂压力范围设为0.3MPa-0.5MPa，可以为喷出的碳化硅砂提供良好的冲击力，以高效的打磨陶瓷零件。当干式喷砂机喷砂压力小于0.3MPa，则喷出的碳化硅砂的冲击力会过小，而达不到打磨扩孔的作用或打磨效率太低。而当干式喷砂机喷砂压力大于0.5MPa，喷出的碳化硅砂的冲击力会过大，则打磨陶瓷零件速度会过快，扩孔时尺寸难以控制。优选地，干式喷砂机喷砂压力为0.4MPa。
干式喷砂机的压力可以通过调节干式喷砂机中气压范围进行控制。本实施例中，干式喷砂机可以是6050E型干式喷砂机。
本发明实施例还公开了一种陶瓷零件，该陶瓷零件使用如上所述的陶瓷零件上小孔扩孔方法加工制作。该陶瓷零件使用上述陶瓷零件上小孔扩孔方法进行加工制作，制作效率更高，更适合工业生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种陶瓷零件上小孔扩孔方法，其特征在于，包括如下步骤：
预备：设置用于高速喷射砂粒的干式喷砂机、用于夹持陶瓷零件的治具和驱动所述治具转动的电机；
组装：将陶瓷零件固定于所述治具上，并将所述陶瓷零件上的小孔正对所述干式喷砂机的喷砂头；
装砂：将碳化硅砂装于所述干式喷砂机；
扩孔：启动所述电机，使所述电机驱动所述治具带动所述陶瓷零件转动，并启动所述干式喷砂机，将所述碳化硅砂高速喷射向所述陶瓷零件上待处理位置，以对所述陶瓷零件上小孔进行扩孔；
所述扩孔步骤后还包括修复：使所述电机带动所述陶瓷零件转动，同时使所述干式喷砂机对所述陶瓷零件上同一位置再次进行高速喷射所述碳化硅砂打磨；
所述扩孔步骤与所述修复步骤连续进行：使所述电机驱动所述陶瓷零件转动，并在所述陶瓷零件转动的前几圈进行高速砂流溅射扩孔，然后直接进行所述修复步骤，使所述电机带动所述陶瓷零件继续转动，以使所述高速砂流溅射对所述陶瓷零件上同一位置再次冲击打磨；若所述陶瓷零件上的该位置不存在余量，则高速砂流会直接穿过所述陶瓷零件上的小孔；若所述陶瓷零件上的该位置存在余量，则高速砂流会将余量磨去，而去除余量；
所述修复步骤后还包括检测：使用针规检测所述陶瓷零件上的小孔大小是否符合要求；若符合要求则进行收取，若不符合要求则重复上述扩孔或修复步骤；
在检测步骤中，若不符合要求，则当陶瓷零件上的小孔的精度与设计精度相差小于5％，则进行上述修复步骤，反之则进行上述扩孔步骤；
所述碳化硅砂的颗粒直径范围为40μm-50μm；所述干式喷砂机喷砂压力范围为0.3MPa-0.5MPa。
2.如权利要求1所述的陶瓷零件上小孔扩孔方法，其特征在于，还包括用于控制所述干式喷砂机及所述电机运行时间的时间继电器。
3.如权利要求1所述的陶瓷零件上小孔扩孔方法，其特征在于，还包括罩于所述治具及所述干式喷砂机的喷头上的保护罩，所述保护罩安装于所述干式喷砂机上。
4.一种陶瓷零件，其特征在于，使用如权利要求1-3任一项所述的陶瓷零件上小孔扩孔方法加工制作。
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