專利名稱：水晶材料的磨拋加工方法和磨拋機械的制作方法
技術領域：
本發明屬于水晶材料的磨削、拋光加工工藝和設備領域，尤其涉及一種水晶材料的磨拋加工方法和磨拋機械。
背景技術：
現有技術中，一般采用下述加工方法對水晶材料(如水晶球、水鉆等)進行磨拋加工先是用金剛石為磨料的磨削具對坯件進行磨削加工出一個加工面，再是用拋光粉制成的拋光具對磨削出的加工面進行拋光。因為金剛石磨料顆粒大小不均、硬度極高(莫氏硬度為9左右)，所以對水晶材料進行磨削時容易在表面形成刮痕，導致后續的研磨拋光加工工作量極大，生產效率降低，需要消耗大量拋光粉材料，生產成本高。為此，公開號為 CN2897549Y的專利文獻公開了一種砂巖磨盤，砂巖以堅硬的石英為主要磨料，以鈣、硅、鐵質及其他物質為天然膠結物，在研磨過程中既可保持良好的自銳性，又可對加工面產生研磨效果，因此采用砂巖替代上述用金剛石為磨料的磨削具，具有加工質量好、降低生產成本的積極效果。但是，在實際使用過程中發現，因為砂巖的硬度(石英莫氏硬度為7左右)遠低于金剛石磨削具，所以導致磨削加工刻面的速度大大降低，水晶材料的總體磨拋加工效率仍舊較低，尤其是在多工位自動或者半自動磨拋加工機械上，因砂巖磨削加工占據較長的加工時間，導致其他工位等待時間較長，生產效率低下。
發明內容
為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種水晶材料的磨拋加工方法以及采用該方法的磨拋機械，將金剛石磨具和砂巖磨具結合使用，在提高磨削加工質量的同時保證磨削加工速度，這樣，不僅提高了后續拋光效率，降低了后續拋光粉材料的用量從而降低了生產成本，而且，磨削加工效率不會有較大降低，因此，提高了水晶材料的總體磨拋
加工效率。為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案一種水晶材料的磨拋加工方法，包括如下步驟1)采用以金剛石為磨料的磨具對水晶材料進行一次磨削加工出刻面；2)采用砂巖磨具對所述水晶材料的刻面進行二次磨削加工；3)采用拋光粉制成的拋光具對所述水晶材料的刻面進行拋光加工。以金剛石為磨料的磨具，其金剛石的莫氏硬度高，可以快速切削水晶材料上的多余廢料從而快速形成加工刻面(例如水鉆的磨拋加工，從球坯切削加工出棱面或者端面)， 但是，以金剛石為磨料的磨具不適合對已經成形的刻面進行磨拋加工，容易造成刻面上較深的劃痕，因此本技術方案采用砂巖磨具來對水晶材料已經加工成形的刻面進行磨拋加工，實現對刻面表面粗糙度的初步降低，然后再用拋光具對水晶材料進行拋光，以進一步降低刻面的表面粗糙度和提高刻面的表面光亮度。一種水晶材料的磨拋機械，包括第一磨削工位、第二磨削工位、拋光工位，以及能夠將水晶材料或者粘接有水晶材料的夾具依次運送至第一磨削工位、第二磨削工位和拋光工位上進行磨拋加工的轉移機構，所述第一磨削工位上設置以金剛石為磨料的磨具，所述第二磨削工位上設置砂巖磨具，所述拋光工位上設置稀土拋光粉制成的拋光具。上述以金剛石為磨料的磨具可以采用現有的，例如公開號為CN101870092A的專利文獻所公開的磨具和制造方法，但是優選，所述以金剛石為磨料的磨具采用在磨具基體上電鍍制成，其重量百分比為金剛石顆粒15% 20%，余量為金屬粘附材料(鎳鈷)，金剛石顆粒大小為300目 400目。上述砂巖磨具可以采用現有的，例如公開號為C擬848473Y和C擬897M9Y的專利文獻所公開的磨具和制造方法，但是優選，所述砂巖磨具的重量百分比為石英68% 73%，粘土 12% 16%，針鐵礦14% 18%，余量為雜質。上述拋光粉制成的拋光具一般采用稀土拋光粉，可以采用現有技術例如公開號為 CN102114615A或者CN1205345A的專利文獻所公開的拋光具和制造方法，但是優選，所述拋光粉制成的拋光具的重量份數為稀土拋光粉100份，硫酸鎂25 35份、樹脂15 20份、 促進劑1份組成；其中，稀土拋光粉顆粒度為300 500目，稀土拋光粉中氧化鈰重量比為 70% 85%。上述以金剛石為磨料的磨具、砂巖磨具和拋光粉制成的拋光具均為平盤或者滾筒，即可采用平盤機構或者滾筒磨輪機構。上述磨拋加工方法和機械，可以用于水晶球、水鉆、平底鉆、異形水晶等各種水晶制品的刻面磨拋加工；對于水鉆制品來說，水鉆的棱面和端面均可以采用上述方法和機械。對于上述水晶材料的磨拋機械，不僅涵蓋用于水晶材料的刻面全自動磨拋加工的機械，也涵蓋用于水晶材料的刻面半自動磨拋加工和人工磨拋加工的機械；上述轉移機構可以是多種形式的，可以是機頭形式(參見CN201179615Y專利文獻)，也可以是機械手形式(參見CN101758431A專利文獻)，也可以是將兩者結合的(參見 CN102248460A專利文獻)，還可以是能夠將水晶材料或者粘接有水晶材料的夾具在各工位之間進行轉移運送的機構。本發明由于采用了以上的技術方案，將金剛石磨具和砂巖磨具結合使用，在提高磨削加工質量的同時保證磨削加工速度，這樣，不僅提高了后續拋光效率，降低了后續拋光粉材料的用量從而降低了生產成本，而且，磨削加工效率不會有較大降低反有改善，因此， 提高了水晶材料的總體磨拋加工效率。尤其是在多工位自動或者半自動磨拋加工機械上， 各工位的加工時間分布更加合理，工位等待時間較少，工位轉換時間減少，生產效率顯著提尚ο
圖1是實施例1磨拋機械的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做一個詳細的說明。實施例1 一種水晶材料的磨拋加工方法，包括如下步驟1)采用以金剛石為磨料的磨具對水晶材料進行一次磨削加工出刻面；
2)采用砂巖磨具對所述水晶材料的刻面進行二次磨削加工；3)采用拋光粉制成的拋光具對所述水晶材料的刻面進行拋光加工。如圖1所示的一種水晶材料的磨拋機械，用于實施上述磨拋加工方法，包括第一磨削工位1、第二磨削工位2、拋光工位3、上下料工位4以及能夠將水晶材料或者粘接有水晶材料的夾具依次運送至第一磨削工位1、第二磨削工位2、拋光工位3和上下料工位4上進行磨拋加工的轉移機構(旋轉架6，旋轉架6的四面安裝有與四個工位相對應的四個機頭5，機頭5用于固定夾具)，所述第一磨削工位1上設置以金剛石為磨料的磨具(滾筒磨輪結構)，所述第二磨削工位2上設置砂巖磨具(滾筒磨輪結構)，所述拋光工位3上設置稀土拋光粉制成的拋光具(滾筒磨輪結構)。本實施例中，所述以金剛石為磨料的磨具采用在磨具基體上電鍍制成，其重量百分比為金剛石顆粒18%，余量為金屬粘附材料，金剛石顆粒大小為300目 400目。所述砂巖磨具的重量百分比為石英68% 73%，粘土 12% 16%，針鐵礦14% 18%，余量為雜質，為天然砂巖制成。所述拋光粉制成的拋光具的重量份數為稀土拋光粉100份，硫酸鎂30份、樹脂18份、促進劑1份組成；其中，稀土拋光粉顆粒度為300 500目，稀土拋光粉為氧化鈰重量比為80% 85%的中鈰系拋光粉。在上述機械上分別安裝上述不同磨具組合進行水鉆端面磨拋加工，在磨具尺寸和機臺轉速相同的情況下，實際使用數據如下
權利要求
1.一種水晶材料的磨拋加工方法，其特征在于，包括如下步驟1)采用以金剛石為磨料的磨具對水晶材料進行一次磨削加工出刻面；2)采用砂巖磨具對所述水晶材料的刻面進行二次磨削加工；3)采用拋光粉制成的拋光具對所述水晶材料的刻面進行拋光加工。
2.根據權利要求1所述的一種水晶材料的磨拋加工方法，其特征在于，所述以金剛石為磨料的磨具采用在磨具基體上電鍍制成，其重量百分比為金剛石顆粒15% 20%，余量為金屬粘附材料，金剛石顆粒大小為300目 400目。
3.根據權利要求1所述的一種水晶材料的磨拋加工方法，其特征在于，所述砂巖磨具的重量百分比為石英68% 73%，粘土 12% 16%，針鐵礦14% 18%，余量為雜質。
4.根據權利要求1所述的一種水晶材料的磨拋加工方法，其特征在于，所述拋光粉制成的拋光具的重量份數為稀土拋光粉100份，硫酸鎂25 35份、樹脂15 20份、促進劑 1份組成；其中，稀土拋光粉顆粒度為300 500目，稀土拋光粉中氧化鈰重量比為70% 85%。
5.根據權利要求1所述的一種水晶材料的磨拋加工方法，其特征在于，所述以金剛石為磨料的磨具、砂巖磨具和拋光粉制成的拋光具均為平盤或者滾筒。
6.一種水晶材料的磨拋機械，包括第一磨削工位、第二磨削工位、拋光工位，以及能夠將水晶材料或者粘接有水晶材料的夾具依次運送至第一磨削工位、第二磨削工位和拋光工位上進行磨拋加工的轉移機構，其特征在于，所述第一磨削工位上設置以金剛石為磨料的磨具，所述第二磨削工位上設置砂巖磨具，所述拋光工位上設置稀土拋光粉制成的拋光具。
全文摘要
本發明公開了一種水晶材料的磨拋加工方法，包括如下步驟1)采用以金剛石為磨料的磨具對水晶材料進行一次磨削加工出刻面；2)采用砂巖磨具對所述水晶材料的刻面進行二次磨削加工；3)采用拋光粉制成的拋光具對所述水晶材料的刻面進行拋光加工。還公開了采用該方法的磨拋機械。本技術方案將金剛石磨具和砂巖磨具結合使用，在提高磨削加工質量的同時保證磨削加工速度，這樣，不僅提高了后續拋光效率，降低了后續拋光粉材料的用量從而降低了生產成本，而且，磨削加工效率不會有較大降低，因此，提高了水晶材料的總體磨拋加工效率。
文檔編號B24B41/06GK102528605SQ20121008081
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者虞衛東 申請人:浙江歐源機械科技有限公司