[发明专利]水晶材料的磨抛加工方法和磨抛机械

说明书

技术领域

本发明属于水晶材料的磨削、抛光加工工艺和设备领域，尤其涉及一种水晶材料的磨抛加工方法和磨抛机械。

背景技术

现有技术中，一般采用下述加工方法对水晶材料(如水晶球、水钻等)进行磨抛加工：先是用金刚石为磨料的磨削具对坯件进行磨削加工出一个加工面，再是用抛光粉制成的抛光具对磨削出的加工面进行抛光。因为金刚石磨料颗粒大小不均、硬度极高(莫氏硬度为9左右)，所以对水晶材料进行磨削时容易在表面形成刮痕，导致后续的研磨抛光加工工作量极大，生产效率降低，需要消耗大量抛光粉材料，生产成本高。为此，公开号为CN2897549Y的专利文献公开了一种砂岩磨盘，砂岩以坚硬的石英为主要磨料，以钙、硅、铁质及其他物质为天然胶结物，在研磨过程中既可保持良好的自锐性，又可对加工面产生研磨效果，因此采用砂岩替代上述用金刚石为磨料的磨削具，具有加工质量好、降低生产成本的积极效果。但是，在实际使用过程中发现，因为砂岩的硬度(石英莫氏硬度为7左右)远低于金刚石磨削具，所以导致磨削加工刻面的速度大大降低，水晶材料的总体磨抛加工效率仍旧较低，尤其是在多工位自动或者半自动磨抛加工机械上，因砂岩磨削加工占据较长的加工时间，导致其他工位等待时间较长，生产效率低下。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种水晶材料的磨抛加工方法以及采用该方法的磨抛机械，将金刚石磨具和砂岩磨具结合使用，在提高磨削加工质量的同时保证磨削加工速度，这样，不仅提高了后续抛光效率，降低了后续抛光粉材料的用量从而降低了生产成本，而且，磨削加工效率不会有较大降低，因此，提高了水晶材料的总体磨抛加工效率。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种水晶材料的磨抛加工方法，包括如下步骤：

1)采用以金刚石为磨料的磨具对水晶材料进行一次磨削加工出刻面；

2)采用砂岩磨具对所述水晶材料的刻面进行二次磨削加工；

3)采用抛光粉制成的抛光具对所述水晶材料的刻面进行抛光加工。

以金刚石为磨料的磨具，其金刚石的莫氏硬度高，可以快速切削水晶材料上的多余废料从而快速形成加工刻面(例如水钻的磨抛加工，从球坯切削加工出棱面或者端面)，但是，以金刚石为磨料的磨具不适合对已经成形的刻面进行磨抛加工，容易造成刻面上较深的划痕，因此本技术方案采用砂岩磨具来对水晶材料已经加工成形的刻面进行磨抛加工，实现对刻面表面粗糙度的初步降低，然后再用抛光具对水晶材料进行抛光，以进一步降低刻面的表面粗糙度和提高刻面的表面光亮度。

一种水晶材料的磨抛机械，包括第一磨削工位、第二磨削工位、抛光工位，以及能够将水晶材料或者粘接有水晶材料的夹具依次运送至第一磨削工位、第二磨削工位和抛光工位上进行磨抛加工的转移机构，所述第一磨削工位上设置以金刚石为磨料的磨具，所述第二磨削工位上设置砂岩磨具，所述抛光工位上设置稀土抛光粉制成的抛光具。

上述以金刚石为磨料的磨具可以采用现有的，例如公开号为CN101870092A的专利文献所公开的磨具和制造方法，但是优选，所述以金刚石为磨料的磨具采用在磨具基体上电镀制成，其重量百分比为：金刚石颗粒15％～20％，余量为金属粘附材料(镍钴)，金刚石颗粒大小为300目～400目。

上述砂岩磨具可以采用现有的，例如公开号为CN2848473Y和CN2897549Y的专利文献所公开的磨具和制造方法，但是优选，所述砂岩磨具的重量百分比为：石英68％～73％，粘土12％～16％，针铁矿14％～18％，余量为杂质。

上述抛光粉制成的抛光具一般采用稀土抛光粉，可以采用现有技术例如公开号为CN102114615A或者CN1205345A的专利文献所公开的抛光具和制造方法，但是优选，所述抛光粉制成的抛光具的重量份数为：稀土抛光粉100份，硫酸镁25～35份、树脂15～20份、促进剂1份组成；其中，稀土抛光粉颗粒度为300～500目，稀土抛光粉中氧化铈重量比为70％～85％。