CN114559304A - 大型陶瓷圆弧加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大型陶瓷圆弧加工方法，包括如下步骤：S1、将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上；S2、采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗；S3、胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸；S4、将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸。通过将胚材放入数控车床内，并利用同一块砂轮对胚材内圆的圆弧面进行开粗和精加工，有助于减少加工时间，提高加工速度，且由于砂轮的工作面大，有助于胚材加工面减少接刀痕，提高加工面的表面质量。

Description

大型陶瓷圆弧加工方法
技术领域
本发明涉及陶瓷数控磨削技术领域，具体地，涉及一种大型陶瓷圆弧加工方法。
背景技术
陶瓷加工是车间专门对陶瓷进行加工。陶瓷加工需要有特殊的加工刀具和加工工艺。对陶瓷材料的加工是机械加工的一个特例，一般的机加工车间并不具备陶瓷加工的能力。
目前，对于大型陶瓷圆弧加工的工艺流程比较繁杂，常用的工艺方法是先进行平面磨床磨好平面，用粘接的方式固定产品，然后加工中心先用平刀走圆弧轨迹的方法开粗，开粗表面留有一定的余量，之后球刀用走圆弧轨迹的方法以一定的切削量精加工到最终尺寸。
发明人认为，现有技术中加工大型陶瓷圆弧的方法，加工时间长，有接刀痕，表面质量差，存在待改进之处。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大型陶瓷圆弧加工方法。
根据本发明提供的一种大型陶瓷圆弧加工方法,包括如下步骤：S1、将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上；S2、采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗，预留0.09-0.12mm，±0.01mm的加工余量；S3、胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸；S4、将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸。
优选地，还包括如下步骤：S3.1、将胚材翻面用粘接的方式固定胚材，采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材外圆面进行开粗；S3.2、胚材外圆面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸。
优选地，还包括如下步骤：S5、使用抛光机床将胚材抛光至图纸要求的粗糙度。
优选地，针对S1：开粗余量为3-5mm。
优选地，针对S2：砂轮走圆弧轨迹：胚材与机床转台相对固定，机床转台带着胚材旋转，砂轮沿着产品轮廓向下移动。
优选地，针对S3：精加工时，砂轮以每刀的切削量为0.01mm。
优选地，针对S1：所述夹具包括能够容纳胚材的腔体，所述胚材的外缘与腔体顶部边缘接触，且所述夹具的侧壁上设置有用于抵紧胚材的固定螺丝。
优选地，所述夹具的平面度为0.02。
优选地，所述夹具顶部边缘与胚材外缘的接触面为光滑平面。
根据本发明提供的一种大型陶瓷，所述大型陶瓷具有该方法加工而成的圆弧面。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过将胚材放入数控车床内，并利用同一块砂轮对胚材内圆的圆弧面进行开粗和精加工，有助于减少加工时间，提高加工速度，且由于砂轮的工作面大，有助于胚材加工面减少接刀痕，提高加工面的表面质量。
2、本发明通过具有能够容纳胚材的夹具腔体，并利用夹具侧壁上的固定螺丝抵紧胚材，实现了将胚材稳定安装到数控加工车床内，且有助于减少胚材在加工时松动造成的损伤及精度下降的问题，提高加工质量。
3、本发明通过将胚材翻面，采用同一块砂轮对胚材外圆面进行开粗和精加工，有助于减少加工时间，提高加工速度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现实施例1中加工流程示意图；
图2为本发明主要体现实施例1中胚材与夹具安装结构示意图；
图3为本发明主要体现实施例2中加工流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，根据本发明提供的一种大型陶瓷圆弧加工方法，包括如下步骤：
S1、将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，开粗余量为3-5mm。，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上。
S2、采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗，预留0.09-0.12mm，±0.01mm的加工余量。砂轮走圆弧轨迹设置为：胚材与机床转台相对固定，机床转台带着胚材旋转，砂轮沿着产品轮廓向下移动，从而实现磨削功能，最终达到产品图纸要求的尺寸。
S3、胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸，精加工时，砂轮以每刀的切削量为0.01mm。
S4、将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸；
S5、使用抛光机床将胚材抛光至图纸要求的粗糙度。
发明人认为，由于陶瓷工件的硬度较大，因此需要采用特质砂轮进行磨削，本申请优选使用品牌为卡贝尼，型号为SL0016的砂轮，采用砂轮加工相较于传统加工方法中的球磨加工可以获得更高的加工精度和更低的表面粗糙度。
砂轮在磨削时的形状保持性好，磨出工件的精度高；此外，特质的金刚石砂轮具有硬度高、抗压强度高、耐磨性好的优点，是大型陶瓷圆弧磨削加工中的理想工具，且有效率高、精度高，粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长等优点。
此外，胚材内圆弧面开粗和精加工时使用同一个刀具节省了换刀时间，同时砂轮加工速度较球刀更快，能够提高加工速度，且砂轮加工面较球刀大，可以避免加工后的刀痕。
如图2所示，本申请采用的夹具为特制夹具，其能够将胚材相对固定的安装在数控车床内，解决了大型陶瓷难以采用数控车床进行加工的问题，夹具包括能够容纳胚材的腔体，胚材的外缘与腔体顶部边缘接触，且夹具的侧壁上设置有用于抵紧胚材的固定螺丝，实现胚材在数控车床上的紧固安装。夹具的平面度为0.02，夹具顶部边缘与胚材外缘的接触面为光滑平面。
采用夹具固定胚材，可以避免被加胚材在加工时松动造成的损伤及精度下降的问题，以及脱胶时对被加工件的损伤、脱胶后粘结剂的残留问题。且由于被加工件对精度的高要求，在保证精度的前提下，磨削比车削的速度更快。在本发明设置的加工路径及工艺下，可以实现更高的加工精度。
实施例2
如图3所示，基于实施例1，根据本发明提供的一种大型陶瓷圆弧加工方法，包括如下步骤：
S1、将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，开粗余量为3-5mm。，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上。
S2、采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗，预留0.09-0.12mm，±0.01mm的加工余量。砂轮走圆弧轨迹设置为：胚材与机床转台相对固定，机床转台带着胚材旋转，砂轮沿着产品轮廓向下移动，从而实现磨削功能，最终达到产品图纸要求的尺寸。
S3、胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸，精加工时，砂轮以每刀的切削量为0.01mm。
S3.1、将胚材翻面用粘接的方式固定胚材，采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材外圆面进行开粗。
S3.2、胚材外圆面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸。
S4、将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸。
S5、使用抛光机床将胚材抛光至图纸要求的粗糙度。
在被加工产品放置的机床圆盘底座上设置可以相对于圆盘底座中心等距离移动的数个定位柱，在把被加工产品翻面后，通过移动数个定位柱，可以固定被加工产品。同时，胚材内外圆弧面加工时使用同一个砂轮节省了换刀时间。
实施例3
基于实施例1或实施例2，根据本发明提供的一种大型陶瓷，该大型陶瓷具有上述方法加工而成的圆弧面。
工作原理
将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上；采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗；胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸；将胚材翻面用粘接的方式固定胚材，采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材外圆面进行开粗；胚材外圆面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸；将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸；最后使用抛光机床将胚材抛光至图纸要求的粗糙度。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将胚材使用平面磨床磨好平面，使胚材总高到尺寸，并预留开粗余量，再将磨好后的胚材通过夹具装夹到数控车床上；
S2、采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材内圆直径大于等于150mm的圆弧面开粗，预留0.09-0.12mm，±0.01mm的加工余量；
S3、胚材内圆的圆弧面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸；
S4、将精加工完成的胚材安装到加工中心上，采用精加工将胚材内圆直径小于150mm的圆弧面加工到最终尺寸。
2.如权利要求1所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S3.1、将胚材翻面用粘接的方式固定胚材，采用砂轮走圆弧轨迹的方法对胚材外圆面进行开粗；
S3.2、胚材外圆面开粗完成后，采用同一块砂轮对开粗完成的圆弧面进行精加工到最终尺寸。
3.如权利要求1或2所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S5、使用抛光机床将胚材抛光至图纸要求的粗糙度。
4.如权利要求1所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，针对S1：开粗余量为3-5mm。
5.如权利要求1所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，针对S2：砂轮走圆弧轨迹：胚材与机床转台相对固定，机床转台带着胚材旋转，砂轮沿着产品轮廓向下移动。
6.如权利要求1所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，针对S3：精加工时，砂轮以每刀的切削量为0.01mm。
7.如权利要求1所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，针对S1：所述夹具包括能够容纳胚材的腔体，所述胚材的外缘与腔体顶部边缘接触，且所述夹具的侧壁上设置有用于抵紧胚材的固定螺丝。
8.如权利要求7所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，所述夹具的平面度为0.02。
9.如权利要求7所述的大型陶瓷圆弧加工方法，其特征在于，所述夹具顶部边缘与胚材外缘的接触面为光滑平面。
10.一种大型陶瓷，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的大型陶瓷圆弧加工方法，所述大型陶瓷具有该方法加工而成的圆弧面。
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