CN201092001Y - 普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装 - Google Patents

普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装 Download PDF

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CN201092001Y CNU2007201252414U CN200720125241U CN201092001Y CN 201092001 Y CN201092001 Y CN 201092001Y CN U2007201252414 U CNU2007201252414 U CN U2007201252414U CN 200720125241 U CN200720125241 U CN 200720125241U CN 201092001 Y CN201092001 Y CN 201092001Y
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邓远东
顾穗建
柏教林
李杰英
傅军
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Abstract

本实用新型涉及一种用普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述工装为一个带有中心孔的圆筒体，圆筒体中心孔的壁上设置有用于固定蓝宝石工件的轴向延伸的凹槽，所述凹槽的深度小于蓝宝石工件的高度。本实用新型工装利用普通的磨床即可同时加工多个蓝宝石的内弧面，加工精度好，生产效率高，还可以大大降低加工成本。

Description

普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装
技术领域
本实用新型涉及一种宝石加工的工装，具体涉及一种用普通磨床批量加工蓝宝石内弧面的工装。
背景技术
以人造蓝宝石(陶瓷或压电陶瓷等)材料制作的产品，具有硬度高，耐酸碱，耐高温、耐磨损等特性，在各领域中应用都非常广泛。但是，由于人造蓝宝石的硬度达莫氏9级，仅次于天然钻石，并且具有脆性大等特性，因此，加工难度相当大。目前，对蓝宝石工件内弧面采用单片加工的仿形法加工成形，蓝宝石内弧面的加工方法参见图5，砂轮1在转动过程中，通过添加散粒磨料对蓝宝石工件2内弧面进行磨削，蓝宝石内弧面的尺寸及精度均由砂轮内圆半径的外形尺寸及精度确定。
采用专用机床加工可以弥补传统方法加工宝石内弧面的很多不足，如可以缩小加工工期，提高加工效率，并能使宝石内弧面达到较高的加工精度等，但对设备精度要求很高，对操作人员的技术要求也很高，特别是对专用机床资金的投入金额巨大，加工成本很昂贵。
采用上述单片加工的仿形法加工蓝宝石内弧面，各个蓝宝石内弧面尺寸公差变化大，尺寸一致性差，内外厚度不一致等加工缺陷，并且加工工期长，效率低。当加工一段时间后，砂轮受到磨损，对所加工蓝宝石元件的内弧面造成影响，需要经常更换砂轮，因此加工成本较高。此外，蓝宝石工件的内弧度尺寸，受砂轮尺寸的约束而受到限制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，采用本工装利用普通的磨床即可同时加工多个蓝宝石的内弧面，加工精度好，生产效率高，还可以大大降低加工成本。
本实用新型的技术方案是这样实现的：所述工装为一个带有中心孔的圆筒体，圆筒体中心孔的壁上设置有用于固定蓝宝石工件的轴向延伸的凹槽，所述凹槽的深度小于蓝宝石工件的高度。
本实用新型的进一步方案是圆筒体中心孔的壁上均布有多个轴向延伸的凹槽，凹槽之间有间距，凹槽至少为三个。
采用了上述方案，带有中心孔的圆筒体的一端与普通磨床连接，圆筒体中心孔的壁上设置有用于固定蓝宝石工件的轴向延伸的凹槽，加工时，将需要加工的多个蓝宝石放在凹槽中，可以同时加工多个蓝宝石工件，实现批量加工，因此加工效率高。此外，将蓝宝石工件装在凹槽中，凹槽的侧壁对蓝宝石工件有阻挡作用，防止在加工过程中蓝宝石工件与磨轮形成过大摩擦力时产生松动而从工装上脱落，增加了蓝宝石工件在加工过程中的定位可靠性。
圆筒体中心孔的壁上相邻的两个凹槽之间留有间距，便于将蓝宝石工件分别装到不同的凹槽中。
此外，采用本实用新型的工装，还可以减少磨轮材料消耗，减少环境污染，并且成形的内弧面的半径不受磨具影响。
本实用新型利用普通磨床即可加工蓝宝石工件，不需要专用设备，并且可以保证加工精度，因此有加工成本低，加工精度高的优点。
下表为采用本实用新型工件加工蓝宝石内弧面与传统的加工方法的比较：
Figure S2007201252414D00021
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本实用新型的详细说明中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为内弧工装的结构示意图；
图2为图1中沿A-A向的剖视图；
图3为内弧工装的一种实施例；
图4为图3中沿B-B向的剖视图；
图5为传统加工蓝宝石工件内弧面的示意图。
附图中，1为三爪夹头，2为圆筒体，3为磨轮，4为蓝宝石工件，5为凹槽，6为越程，7为磨轮主轴。
具体实施方式
参见图1至图4，普通磨床(图中未示出)上的三爪夹头1将圆筒体2的一端夹紧固定在磨床上。圆筒体的中心孔壁上设置有用于固定蓝宝石工件的凹槽5，所述凹槽5在中心孔壁上沿轴向延伸，凹槽通过铣削加工所成型。凹槽5轴向惯穿于圆筒2的内壁，因此，凹槽5的长度与圆筒2的总长度L相等。本实用新型中的凹槽5中可装入多个待加工的蓝宝石工件4，本实施例为20个，各蓝宝石工件4通过粘结剂依次粘结固定在凹槽中，其中粘结剂可以采用火漆和虫胶等对蓝宝石没有损害的粘接剂。圆筒体的中心孔壁上均布的多个轴向延伸的凹槽至少为三个，本实施例为六个，所述六个凹槽等分中心孔，相邻的两个凹槽5之间留有间距，其间距以装入蓝宝石时供手指插入为宜，便于向凹槽中装入蓝宝石工件。凹槽5的深度小于装入在其中的蓝宝石工件的高度，凹槽的宽度大于装入在其中的蓝宝石工件的宽度，并且凹槽的宽度与蓝宝石工件的宽度之差小于等于0.5mm，凹槽的宽度与蓝宝石工件的宽度之间的间隙，即方便蓝宝石工件在凹槽中的定位，又能保证加工过程中的可靠性。凹槽底面设置为平面，如果在蓝宝石需要加工的面的相对面已有成型内弧面，则凹槽底面可以设置成与其内弧面相对应的弧形面。将蓝宝石放在凹槽中进行内弧面加工时，可以采用上述原则选择性地蓝宝石工件装入到底面为平面或弧形面凹槽中，使蓝宝石工件的底面与凹槽贴合。
工装圆筒体的有关参数如下所示：
圆筒体内径D1＝2R1+(0.5～1mm)(R1为所加工内弧半径尺寸)，外径D2＝2R2+2H1+(6～20mm)，R2为外弧R半径尺寸，H1为毛坯厚度尺寸。
凹槽个数X＝D1×π/(H2+Δ)
式中：D1为圆筒体的内径，H2为凹槽的宽度，Δ为凹槽间的距离，以粘结产品不发生干涉为前提。
凹槽宽度B2＝毛坯长度L1+(0.05～0.15mm)
凹槽深度H2＝R2+(0.2～0.4mm)
圆筒体的总长度L＝N×B1+(5～30mm)
式中：N为每条槽粘结产品数量，B为产品毛坯宽度B1，5～30mm为磨轮越程6的尺寸。
本实施例磨轮3采用金刚石磨轮，磨轮3与磨轮主轴7之间用螺钉固定连接。金刚石磨轮硬度大，不易受到磨损，无需经常更换磨轮。
将蓝宝石工件装入本实施例工装时，在圆筒体中心孔的凹槽底面及侧壁上涂上火漆或虫胶等粘结剂，在一个凹槽中将20个蓝宝石4工件用火漆或虫胶等粘结剂依次粘结，然后，将粘结好蓝宝石工件的工装用磨床(或外圆磨床)上的三爪夹头1夹持，以将工装固定在磨床上。根据磨床的加工工艺，采用粒度不同的金刚石磨轮进行粗、细、精磨削，磨削过程中，主轴带动三爪夹头1旋转，圆筒体2跟随三爪夹头1一起做旋转运动，磨轮3跟随磨轮主轴7一起做旋转运动，通过手柄控制内圆磨床作径向的调整，使磨轮3与蓝宝石工件4之间逐渐接触，磨轮3自转的同时并随磨轮主轴7沿着圆筒体2的做轴向进给和径向进给，对蓝宝石工件4进行磨削加工。加工后，再用油性钻粉膏对蓝宝石内弧面进行抛光处理，以达到产品要求。将粘结固定有蓝宝石产品的工件从磨床上取下，加热，使粘结剂失去粘结力，将蓝宝石从凹槽分离取出，蓝宝石的内弧面加工完成。
虽然，本实用新型只给出了一个实施例，但在不背离本实用新型之精神及实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本实用新型的方法作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述工装为一个带有中心孔的圆筒体，圆筒体中心孔的壁上设置有用于固定蓝宝石工件的轴向延伸的凹槽，所述凹槽的深度小于蓝宝石工件的高度。
2.根据权利要求1所述的普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述圆筒体中心孔的壁上均布有多个轴向延伸的凹槽，凹槽之间有间距。
3.根据权利要求2所述的普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述凹槽至少为三个。
4.根据权利要求1所述的普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述凹槽的底面为的平面。
5.根据权利要求1所述的普通磨床加工蓝宝石内弧面的工装，其特征在于：所述凹槽的底面为弧形面。
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