CN107150283B

CN107150283B - 一种小件陶瓷产品的抛光方法

Info

Publication number: CN107150283B
Application number: CN201610125079.XA
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 饶桥兵; 谭良波
Original assignee: Lansi Technology (changsha) Co Ltd
Current assignee: Lansi Technology (changsha) Co Ltd
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2036-03-04
Also published as: CN107150283A

Abstract

本发明提供一种小件陶瓷产品的抛光方法，包括采用CNC结合砂轮棒对其进行抛光，且抛光时陶瓷产品不动，而CNC控制砂轮棒旋转并以波浪线的形式运动而对陶瓷产品进行抛光。在一种具体的实施方式中，CNC控制砂轮棒在竖直平面上呈波浪线的形式运动。本发明提供的抛光方法简单方便，提高了不规则外形陶瓷产品的抛光加工效率，是一种既能保证光洁度及外观要求，又能降低对陶瓷产品外形及结构要求的抛光方法。

Description

一种小件陶瓷产品的抛光方法

技术领域

本发明属于陶瓷产品的抛光领域，具体涉及一种小件陶瓷产品的抛光方法。

背景技术

传统陶瓷产品(如旋钮的盖子小圆帽、表链等)的抛光加工方法包括浸煮法、硬抛法和软抛法。其中，浸煮法是指将多件陶瓷产品泡入抛光液中浸煮。硬抛法一般为使用铝盘、铜盘和钨盘等金属盘对陶瓷产品进行抛光。软抛法则多为使用毛刷和磨皮等工具对陶瓷产品进行抛光。其中，硬抛法和软抛法一般适用于形状规则(如圆形件)的陶瓷产品，尤其是形状规则且待抛光的表面积较大的陶瓷产品。而浸煮法则适用于形状规则的陶瓷小件产品或微小陶瓷产品。

如专利申请CN201510136971.3提供一种微小陶瓷产品的抛光方法，包括使用滚抛机和抛光液对所述微小陶瓷产品的弧面及直身位同时抛光；具体包括：先配制抛光液，再将多块微小陶瓷产品与抛光液均置入滚抛机中，滚抛机电机转速控制在10～60rpm之间，抛光时间控制在2～60小时；在滚抛机中借助机械摩擦及化学腐蚀作用得到已抛光的微小陶瓷产品；且所述抛光液包括质量比例为1：50～200：20～120的陶瓷抛光粉、高频瓷和水，所述陶瓷抛光粉包括颗粒平均直径为20～300nm的SiO₂微粒，所述高频瓷为直径1～10mm且高为2～20mm的圆柱状Al₂O₃。本发明获得的微小陶瓷产品的一次性合格率大于95％，同时其表面粗糙度小于5nm。且本发明一次可同时加工40000片产品，缩短其加工时间，降低生产成本。该方法即一种浸煮法。

而专利申请CN201510138283.0提供一种抛光用磨皮及采用此磨皮的微小陶瓷产品弧面抛光方法。其第一目的在于提供一种抛光用磨皮，包括依次设置的第一层、第二层以及第三层，第一层的材质为海绵，第二层的材质为粘合胶，第三层的材质为树脂。本发明抛光用磨整体结构精简，生产方便；采用海绵和树脂的结合，使得抛光用磨皮在抛光过程中能根据待加工产品的弧面的形状进行变形，实现全局弧面化无损伤抛光，实用性强。本发明的第二目的在于提供一种微小陶瓷产品弧面抛光方法，工艺精简，生产周期短；部件容易获得，成本低；结合机械磨削和化学腐蚀技术，采用精准的压力控制，实现全局弧面化超光滑纳米级无损伤精密抛光，能实现陶瓷产品15～50微米的去除量，一次性合格率大于90％，表面粗糙度达到5纳米以下。该方法即一种软抛法。

但经上述浸煮法抛光的陶瓷产品，容易将陶瓷产品的尖角磨圆，且抛光后所得的陶瓷产品尺寸大小的均匀一致性不高，这就无法适应陶瓷产品中对尖角或产品大小有较高要求的产品(如电子产品的按键)的抛光。而硬抛法和软抛法同样无法适应陶瓷产品中对尖角有较高要求的抛光，且硬抛法和软抛法无法适应对形状不规则的小件陶瓷产品的抛光。因此，本领域需要一种可以满足对陶瓷产品中尖角和产品大小均有较高要求的抛光方法，且可以适应对形状不规则的陶瓷产品如按键进行抛光的抛光方法。

发明内容

在这样的工艺水平下，急需开发一种既能保证产品尺寸，又能对所加工的产品的外观要求没有局限性的工艺以满足日益发展的行业需求。

因此，本发明提供一种小件陶瓷产品的抛光方法，包括采用CNC结合砂轮棒对其进行抛光，且抛光时陶瓷产品不动，而CNC控制砂轮棒旋转并以波浪线的形式运动而对陶瓷产品进行抛光。本领域技术人员公知的，所述CNC为一种由程序控制的自动化机床。在一种具体的实施方式中，所述波浪线为正弦波。

本发明提供的抛光方法简单方便，提高了不规则外形陶瓷产品的抛光加工效率，是一种既能保证光洁度及外观要求，又能降低对陶瓷产品外形及结构要求的抛光方法。

在一种具体的实施方式中，所述方法中包括对所述陶瓷产品表面凸起处采用比平面处更为稀疏即波长更长的波纹抛光，和/或所述方法中包括对所述陶瓷产品表面凹陷处采用比平面处更为密集即波长更小的波纹抛光。

在一种具体的实施方式中，每件所述小件陶瓷产品的抛光路径均包括三条以上的多条不重合的闭合波浪线。

在一种具体的实施方式中，CNC控制砂轮棒在竖直平面上呈波浪线的形式运动。

在一种具体的实施方式中，砂轮棒运动的轨迹线中相邻两波峰间的距离即波长为1～5mm，且相邻波峰与波谷间的高度差即波高为1～6mm。

在一种具体的实施方式中，砂轮棒运动的轨迹线的波长小于波高。

在一种具体的实施方式中，所述小件陶瓷产品是指产品中使用所述方法抛光的外表面总面积为750mm²以下的陶瓷产品。在一种具体的实施方式中，使用本发明所述方法抛光的小件陶瓷产品的待抛光外表面总面积为220～750mm²。

在一种具体的实施方式中，所述砂轮棒的砂层为树脂结合金刚石。

在一种具体的实施方式中，外形抛光用砂轮棒的砂层直径为5～20mm；倒边抛光用砂轮棒的砂层最大直径为5～20mm，且砂层中锥面与底面的夹角为30～60°。

在一种具体的实施方式中，所述抛光方法用于抛光陶瓷产品的外形和倒边。

本发明中，所述陶瓷产品的外形是指除了上下底面以外的其它侧面，如图3所示陶瓷产品的四个侧面均属于本发明中外形的范畴，陶瓷产品的上底面为与用户接触的面，其一般设置为规则结构，如规则的弧面或平面，因而一般采用其它效率更高的硬抛或软抛方法抛光；而陶瓷产品的下底面一般设置为电子产品的内置面，因而其无需抛光。因此，需要抛光的陶瓷产品的“外形”为其外表侧面或其外表侧面的上半部分。而陶瓷产品的倒边是指其上底面与外形的过渡面。

本发明针对现有技术的不足提供了一种抛光工具结构简单、操作方便、能保证陶瓷产品要求，对所加工的陶瓷产品的外形没有限制的CNC抛光加工方法。

附图说明

图1为产品的倒边抛光用砂轮棒示意图，

图2为产品的外形抛光用砂轮棒示意图，

图3为产品的抛光用夹具示意图，

图4为本发明中单条刀路(砂轮棒运转一个循环)的运动轨迹图，

图5为本发明中多条刀路(砂轮棒运转多个循环)的运动轨迹图，

图6为对比例中的抛光效果图，

图7为本发明中的抛光效果图；

其中，1为小件陶瓷产品，2为夹具。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。

本发明中，CNC配备了JDJK-500E的CNC精雕机，图3所示夹具上有四个夹位，分别放置的四件陶瓷产品一件件按顺序抛光，因此本发明提供的方法的抛光效率相比其它方法来说略低，因而对于大件且形状规则的陶瓷产品适宜选用其它常规抛光方法进行抛光。

图3中的小件陶瓷产品大致为长方体状，夹具把每件产品的下半部分夹住，一般地，所述小件陶瓷产品中待抛光部分长15mm以下、宽10mm以下和高5mm以下。露出的包括四个侧面即外形，侧面与上表面间连接处为倒边，该产品的外形以及倒边使用本发明所述抛光方法。

在抛光前，在拿下的夹具中放入产品，再将夹具固定在工位上即可。或者先把夹具固定在工位上，再在其上装入陶瓷产品亦可。抛光过程中，产品和夹具保持不动，而砂轮棒由CNC主轴带动下在竖直平面内以波浪线的运动轨迹对小件陶瓷产品进行抛光，在抛光时，波高为1～6mm，优选2～3mm，具体依照产品尺寸而定。优选波长为2mm左右且略小于波高。当抛光凸面时，波长拉大，波浪变得稀疏；而当抛光凹面时，波长控窄，波浪变得密集。在一种具体的实施方式中，砂轮棒的运动轨迹线包括绕小件陶瓷产品外形或倒边一圈或多圈的闭合曲线。

图1中，倒边抛光用砂轮棒的棒柄直径为8mm，砂层的最大直径处为15mm，且其高度为1mm，砂层的最小直径处为7mm，砂层的高度共5mm，整个砂轮棒的高度为44mm。图2中，外形抛光用砂轮棒的棒柄直径为8mm，砂层的直径为15mm，砂层的高度为5mm，整个砂轮棒的高度为44mm。无论在外形还是倒边抛光时，CNC的主轴和砂轮棒的棒柄均设置在竖直方向上。

在抛光前，先将设计好的程序拷贝到CNC机台硬盘中，气嘴与夹具连接，陶瓷产品装夹好后通过气压夹紧固定，如图1和图2所示砂轮棒分别安装在CNC主轴上，砂轮棒在竖直平面内呈波浪线移动使得达到良好的抛光效果。

装在CNC主轴上的砂轮棒按CNC程序设置的路径对陶瓷产品进行抛光加工，在抛光时需使用冷却液。本发明提供的抛光方法的加工参数如表1所示。

表1

本发明提供的CNC抛光加工工艺的粗糙度均匀，表面粗糙度控制在20-40nm范围内。本装置对所加工的陶瓷产品的外形尺寸结构没有局限性，可有效解决外形抛光领域存在的技术难题。采用此工艺加工的产品具有外观缺陷少(无圆角情况，各件产品大小均匀)，加工过程稳定等特点，可满足目前任何形状的小件陶瓷产品的外形抛光要求，解决了传统抛光方式造成的抛光后产品去除量不稳定或无法抛光不规则陶瓷产品的问题。

图4和图5中给出了本发明中抛光轨迹为一条或多条波浪线路径的示意图，在图4和图5中，抛光路径的下刀点和收刀点均不在同一位置，图中的两条竖向线分别代表其下刀和收刀位置。图5中抛光轨迹为2条以上的多条波浪线路径时，每条波浪线之间不重合，如此能形成更好的抛光效果。

图6为对比例中采用树脂金刚石砂轮棒结合CNC对小件陶瓷产品进行抛光，且抛光时陶瓷产品不动，而CNC控制砂轮棒旋转并以直线前行的形式运动而对陶瓷产品进行抛光。所得产品的抛光效果见图6，其中陶瓷产品的表面含有线纹，抛光不合格。

而图7为本发明中采用树脂金刚石砂轮棒结合CNC对小件陶瓷产品进行抛光，且抛光时陶瓷产品不动，而CNC控制砂轮棒旋转并以波浪线前行的形式运动而对陶瓷产品进行抛光，抛光轨迹共包括7条波浪形的闭合回路，且每条波浪形不重合，抛光总用时例如为4～5min左右。所得产品的抛光效果见图7，其中陶瓷产品的表面光滑，经检测得知其表面粗糙度稳定地控制在20-40nm范围内，抛光合格。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种小件陶瓷产品的抛光方法，包括采用CNC结合砂轮棒对其进行抛光，且抛光时陶瓷产品不动，而CNC控制砂轮棒旋转并以波浪线的形式运动而对陶瓷产品进行抛光；

所述方法中包括对所述陶瓷产品表面凸起处采用比平面处更为稀疏即波长更长的波纹抛光，和/或所述方法中包括对所述陶瓷产品表面凹陷处采用比平面处更为密集即波长更小的波纹抛光；CNC控制砂轮棒在竖直平面上呈波浪线的形式运动；砂轮棒运动的轨迹线的波长小于波高。

2.根据权利要求1所述的抛光方法，其特征在于，每件所述小件陶瓷产品的抛光路径均包括三条以上的多条不重合的闭合波浪线。

3.根据权利要求1所述的抛光方法，其特征在于，砂轮棒运动的轨迹线中相邻两波峰间的距离即波长为1～5mm，且相邻波峰与波谷间的高度差即波高为1～6mm。

4.根据权利要求1所述的抛光方法，其特征在于，所述小件陶瓷产品是指产品中使用所述方法抛光的外表面总面积为750mm2以下的陶瓷产品。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的抛光方法，其特征在于，所述砂轮棒的砂层为树脂结合金刚石。

6.根据权利要求5所述的抛光方法，其特征在于，外形抛光用砂轮棒的砂层直径为5～20mm；倒边抛光用砂轮棒的砂层最大直径为5～20mm，且砂层中锥面与底面的夹角为30～60°。

7.根据权利要求6所述的抛光方法，其特征在于，所述抛光方法用于抛光陶瓷产品的外形和倒边。