CN201271822Y - 加工宝石外弧面的装夹工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加工宝石外弧面的装夹工具，所述装夹工具包括一个阶梯圆柱体，阶梯圆柱体的中段的直径大于两端的直径，中段的圆周面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。在普通磨床上使用本实用新型工具可以同时加工多个蓝宝石的外弧面，大大降低了加工成本，并且加工精度好，生产效率高。

Description

加工宝石外弧面的装夹工具

技术领域

本实用新型涉及一种宝石加工的工具，具体涉及一种加工宝石外弧面的装夹工具。

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，对蓝宝石工件外弧面采用仿形法进行加工成形，蓝宝石外弧面的加工方法参见图3，砂轮1在自转过程中，通过添加散粒磨料对蓝宝石工件2外弧面进行磨削，蓝宝石外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外弧面的很多不足，如缩小加工工期，提高加工效率，并能使宝石外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。

采用上述的单片加工仿形法加工蓝宝石外弧面，各个蓝宝石外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外弧面造成影响，需要经常更换砂轮，因此加工成本较高。此外，蓝宝石工件的外弧度尺寸，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加工宝石外弧面的装夹工具，采用本工具可以同时加工多个宝石的外弧面，大大降低了加工成本，并且加工精度好，生产效率高。

本实用新型的目的是这样实现的：所述装夹工具包括一个阶梯圆柱体，阶梯圆柱体的中段的直径大于两端的直径，中段的圆周面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：圆柱体两轴向端的端面均设有顶针孔。

圆柱体中段的圆周均布有多个轴向延伸的凹槽，凹槽之间有间距。

采用了上述方案，所述装夹工具为一个阶梯圆柱体，阶梯圆柱体的中段的直径大于两端的直径，阶梯圆柱体直径较小的两端与普通磨床连接，便于将工具固定在磨床上。中段的圆周面上设置有用于固定蓝宝石工件的多个轴向延伸的凹槽，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从装夹工具上脱落，增加了蓝宝石工件在加工过程中的定位可靠性。

圆柱体两轴向端的端面设置的顶针孔，将顶针插入顶针孔中即将本装夹工具固定在磨床上，可以提高装夹工具的定位精度，可以保证装入在圆柱体凹槽中的蓝宝石工件的加工精度。在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，采用本实用新型的装夹工具，还可以减少磨轮材料消耗，减少环境污染，并且成形的外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外弧面与传统的加工方法的比较：

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为本实用新型装夹工具的结构示意图；

图2为采用本实用新型加工蓝宝石外弧面的一种优选实施例；

图3为传统加工蓝宝石工件外弧面的示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，装夹工具包括一个阶梯圆柱体1，阶梯圆柱体的两端2与普通磨床(图中未示出)连接。阶梯圆柱体1与普通磨床紧固连接的方式有两种，一种是普通磨床上的三爪夹头将阶梯圆柱体1的两端夹紧固定在磨床上；另一种是在阶梯圆柱体1的两轴向端的端面均设有顶针孔2a，磨床上的顶针3插入连接头的顶针孔中将连接头紧固在磨床上。阶梯圆柱体的中段的圆周面上设置有用于固定蓝宝石工件的凹槽1a，所述凹槽1a在阶梯圆柱体的中段的圆周面上沿轴向延伸，凹槽通过铣削加工所成型。本实用新型中的凹槽1a中可装入20个待加工的蓝宝石工件4，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。阶梯圆柱体的中段的圆周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1a等分圆周面，相邻的两个凹槽1a之间留有间距，其间距以装入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1a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外弧面加工时，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。

本实施例的装夹工具，其中阶梯圆柱体1中段的直径D＝2R1(R1代表所加工的蓝宝石工件内圆弧的半径)；阶梯圆柱体的长度L2＝N×B1+5mm(N代表每个凹槽内粘结蓝宝石工件的总数；B1代表蓝宝石工件毛坯宽度)，装夹工具设计时，阶梯圆柱体的长度L2应根据加工磨床的行程和装夹工具的刚性确定；阶梯圆柱体两端2的外圆直径D1：10mm<D1≤D；阶梯圆柱体两端2的长度L1取决于磨轮越程尺寸(L1＝5～30mm)。本实施例采用金刚石磨轮5为磨具，其硬度大，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装夹工具时，在阶梯圆柱体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装夹工具用磨床(或外圆磨床)上的三爪夹头或双顶尖3夹持，以将装夹工具固定在磨床上。根据磨床外圆加工工艺，采用粒度不同的金刚石磨轮进行粗、细、精磨削，磨削过程中，装夹工具转动，同时磨轮5在贴在蓝宝石工件的表面旋转同时沿着圆筒体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外弧面进行抛光处理，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，蓝宝石的外弧面加工完成。

对于上述的装夹工具，可使加工的蓝宝石工件外弧面的磨轮无需受到严格限定，并可以使蓝宝石的外弧面成型后能达到较高的精度。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 (6)

1.一种加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述装夹工具包括一个阶梯圆柱体，阶梯圆柱体的中段的直径大于两端的直径，中段的圆周面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所述的加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述圆柱体两轴向端的端面均设有顶针孔。

3.根据权利要求1所述的加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述圆柱体中段的圆周均布有多个轴向延伸的凹槽，凹槽之间有间距。

4.根据权利要求3所述的加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述凹槽至少为三个。

5.根据权利要求1所述的加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述凹槽的底面为的平面。

6.根据权利要求1所述的加工宝石外弧面的装夹工具，其特征在于：所述凹槽的底面为弧形面。

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