陶瓷加工设备及陶瓷加工系统的制作方法

本实用新型涉及陶瓷加工技术领域，尤其是涉及一种陶瓷加工设备及陶瓷加工系统。

背景技术：

陶瓷具有很好的耐磨性，硬度仅次于金刚石，达到莫氏九级，陶瓷致密性使其具有比钢化玻璃更强的强度，上述两个特性使得陶瓷十分适用于高端手表、手机及其他电子产品的案件等。因此，采用更加环保的陶瓷取代传统的塑料、钢化玻璃等材料的产品逐渐增多。

在将陶瓷制作为产品的过程中，需要对陶瓷进行去除余料、打磨、抛光等操作，上述过程通常使用数控机床完成。但是，由于陶瓷的硬度较大，因此在抛光、打磨陶瓷的过程中，刀具磨损严重，使用寿命较短，需要经常更换刀具，导致陶瓷加工处理效率较低。

因此，刀具使用寿命短、陶瓷加工处理效率低为陶瓷加工处理领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种陶瓷加工设备，以解决现有技术中存在的刀具使用寿命短、陶瓷加工处理效率低的技术问题。

本实用新型提供的陶瓷加工设备，包括：超声波发生装置和加工机床，所述加工机床内安装有超声波刀柄，所述超声波刀柄上安装有加工刀具，所述超声波发生装置驱动所述超声波刀柄带动所述加工刀具振动。

进一步地，所述超声波发生装置包括超声波发生器和超声波发射器。

优选地，所述超声波发射器挂接于所述加工机床内的主轴上，所述超声波刀柄安装于所述主轴上挂接有所述超声波发射器的一端。

可选地，所述超声波发射器为超声波换能器。

进一步地，所述超声波发生器上设置有频率调节开关。

优选地，所述超声波刀柄与所述主轴可拆卸连接。

优选地，所述加工刀具与所述超声波刀柄可拆卸连接。

可选地，包括：所述超声波刀柄具有多个刀具容纳腔，所述加工刀具容纳腔内安装有伸缩装置，所述伸缩装置与所述加工刀具连接，用于驱动所述加工刀具伸出或缩回所述刀具容纳腔。

进一步地，所述伸缩装置包括电机、丝杠和连接环，所述丝杠与所述电机连接，所述连接环与所述丝杠螺纹连接，所述连接环与所述加工刀具连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的陶瓷加工设备具有以下优势：

本实用新型所述的陶瓷加工设备，在使用的过程中，由超声波发生装置向超声波刀柄发射超声波，超声波刀柄接收超声波并将其转化为动能产生振动，由于加工刀具与超声波刀柄相连，因此超声波刀柄带动加工刀具振动，由于超声波频率较高，因此驱动加工刀具高频振动，加工刀具高频振动将快速、有效去除待加工物体(例如陶瓷产品)余量，从而达到铣削的目的。

与现有技术中直接使用数控机床中的刀具对陶瓷产品进行切削作业相比，使用本实用新型提供的陶瓷加工设备加工陶瓷，可有效提高陶瓷加工良率，提高陶瓷加工品质，且使用超声波振动加工方式进行加工，对于加工刀具的磨损力度小，从而可以延长加工刀具的使用寿命，减少更换刀具次数，从而提高陶瓷加工效率。

本实用新型的另一目的在于提出一种陶瓷加工系统，以解决现有技术中存在的刀具使用寿命短、陶瓷加工处理效率低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种陶瓷加工系统，包括上述技术方案所述的陶瓷加工设备。

本实用新型所述的陶瓷加工系统，在使用的过程中，由超声波发生装置向超声波刀柄发射超声波，超声波刀柄接收超声波并将其转化为动能产生振动，由于加工刀具与超声波刀柄相连，因此超声波刀柄带动加工刀具振动，由于超声波频率较高，因此驱动加工刀具高频振动，加工刀具高频振动将快速、有效去除待加工物体(例如陶瓷产品)余量，从而达到铣削的目的。

与现有技术中直接使用数控机床中的刀具对陶瓷产品进行切削作业相比，使用本实用新型提供的陶瓷加工系统加工陶瓷，可有效提高陶瓷加工良率，提高陶瓷加工品质，且使用超声波振动加工方式进行加工，对于加工刀具的磨损力度小，从而可以延长加工刀具的使用寿命，减少更换刀具次数，从而提高陶瓷加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备中超声波发生器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备中加工机床的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备的加工流程图一；

图4为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备的加工流程图二。

图中：10-超声波发生器；20-加工刀具；30-超声波刀柄；40-超声波发射器；50-主轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种陶瓷加工设备，在说明书附图中，图1为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备中超声波发生器的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备中加工机床的结构示意图；如图1和图2所示，本实用新型实施例一提供的陶瓷加工设备，包括：超声波发生装置和加工机床，加工机床内安装有超声波刀柄30，超声波刀柄30上安装有加工刀具20，超声波发生装置驱动超声波刀柄30带动加工刀具20振动，刀具可在XYZ三个方向上高频振动。

本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备，在使用的过程中，由超声波发生装置向超声波刀柄30发射超声波，超声波刀柄30接收超声波并将其转化为动能产生振动，由于加工刀具20与超声波刀柄30相连，因此超声波刀柄30带动加工刀具20振动，由于超声波频率较高，因此驱动加工刀具20高频振动，加工刀具20高频振动将快速、有效去除待加工物体(例如陶瓷产品)余量，从而达到铣削的目的。

与现有技术中直接使用数控机床中的刀具对陶瓷产品进行切削作业相比，使用本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备加工陶瓷，可有效提高陶瓷加工良率，提高陶瓷加工品质，且使用超声波振动加工方式进行加工，对于加工刀具20的磨损力度小，从而可以延长加工刀具20的使用寿命，减少更换刀具次数，从而提高陶瓷加工效率。

与现有技术中的加工陶瓷使用的数控机床中的刀具相比，本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备用于加工陶瓷时，加工刀具20的使用寿命可以提升3～4倍，陶瓷加工效率可提升30％～40％，加工表面粗糙度可降至1000nm以下，从而使得陶瓷制品具有较大实用价值。

进一步地，超声波发生装置包括超声波发生器10和超声波发射器40。超声波发生器10用于调节超声波发射器40发射的超声波的频率，从而调节超声波刀柄30的振动频率，进而调节加工刀具20的振动频率，以使得加工刀具20进行高频振动，加工刀具20产生的高频振动的频率范围为20KHZ-50KHZ。

如图2所示，在一种优选实施方式中，超声波发射器40挂接于加工机床内的主轴50上，超声波刀柄30安装于主轴50上挂接有超声波发射器40的一端。如此设计，超声波刀柄30与超声波发射器40之间距离较近，从而使得超声波传送延时较短，超声波刀柄30响应速度更快。

超声波刀柄30包括超声波接收转换装置及刀柄本体，超声波接收转换装置用于接收超声波发射器40发射的超声波，并将超声波能量转化为动能，从而带动刀柄本体振动，以使得刀柄本体带动加工刀具20振动。超声波接收转换装置可以为超声波换能器，超声波换能器与刀柄本体相连，用以带动刀柄本体高频振动。

超声波发射器40发射的超声波的频率通过超声波发生装置中的超声波发生器10调节。调节超声波发生器10的方式可以为无线遥控或者通过按动开关控制，如图1所示，在超声波发生器10的壳体外侧设置有多个开关，其中包括频率调节开关，频率调节开关可以为按动式、拨动式或者转动式。例如，频率调节开关为旋钮时，向其中一个方向(例如顺时针方向)旋转频率调节开关，超声波发生器10控制超声波发射器40发射的超声波频率降低；反向(例如逆时针方向)旋转频率调节开关，超声波发生器10控制超声波发射器40发射的超声波频率上升。

为了便于更换超声波刀柄30，超声波刀柄30与主轴50为可拆卸连接，为了便于更换加工刀具20，加工刀具20与超声波刀柄30为可拆卸连接。

超声波刀柄30上可安装有多个加工刀具20，超声波刀柄30为自动换刀刀柄，沿超声波刀柄30的边缘区域均匀安装有多个不同型号的加工刀具20，其中一个加工刀具20处于工作位，直接作用于待加工物体，以对待加工物体进行铣削作业；当待加工物体需使用其他型号加工刀具20进行加工操作时，转动超声波刀柄30，使得另一个不同型号的加工刀具20转动到工作位，从而无需拆卸加工刀具20即可更换直接作用于待加工物体的加工刀具20的型号。

或者，超声波刀柄30上设置有多个刀具容纳腔，刀具容纳腔内安装有伸缩装置，伸缩装置分别与超声波刀柄以及加工刀具20连接，用于控制加工刀具20伸出或者缩回刀具容纳腔，各刀具容纳腔中可以放置不同型号的加工刀具20，在工作过程中，仅有一个加工刀具20伸出刀具容纳腔，其余加工刀具20均缩回到刀具容纳腔中。当需要更换加工刀具20时，需要通过伸缩装置使得对应的位于刀具容纳腔中的替换用的加工刀具20伸出刀具容纳腔，使得原使用的加工刀具20在其对应的伸缩装置的驱动下缩回刀具容纳腔，从而完成换刀的操作。

由于伸缩装置的结构类型有很多，在本实施例的其中一种具体实施方式中，伸缩装置包括电机、丝杠和连接环，丝杠与电机的主轴连接，连接环内设置有内螺纹，连接环套装于丝杠上且与丝杠螺纹连接，加工刀具20与连接环连接，为便于丝杠与连接环连接，连接环上设置有延伸杆。启动电机后，电机的主轴带动丝杠转动，丝杠相对连接环转动，从而使得连接环沿丝杠的轴向移动，从而带动加工刀具20伸出或缩回刀具容纳腔。

在另一种具体实施方式中，伸缩装置包括电机、丝杠和连接套筒，连接套筒具有内螺纹，连接套筒与丝杠螺纹连接。丝杠与电机的主轴连接，连接环套装的一端套装丝杠上且与丝杠螺纹连接，另一端与加工刀具20连接。启动电机后，电机的主轴带动丝杠转动，丝杠相对连接套筒转动，从而使得连接套筒沿丝杠的轴向移动，从而带动加工刀具20伸出或缩回刀具容纳腔。

进一步地，超声波刀柄30可由电机驱动转动，从而进行换刀操作。

在说明书附图中，图3为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备的加工流程图一；图4为本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备的加工流程图二。如图3和4所示，本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备的工作过程如下：

S200、超声波发生装置驱动超声波刀柄30振动；

S300、超声波刀柄30带动加工刀具20振动；

S400、加工刀具20对待加工物体进行铣削操作。

进一步地，超声波发生装置包括超声波发生器10和超声波发射器40。超声波发生器10用于调节超声波发射器40发射的超声波的频率，从而调节超声波刀柄30的振动频率，进而调节加工刀具20的振动频率，以使得加工刀具20进行高频振动，加工刀具20产生的高频振动的频率范围为20KHZ-50KHZ。

在加工陶瓷工件之前，需先调整超声波发射器40发射的超声波频率，具体地，超声波发射器40发射的超声波的频率通过超声波发生装置中的超声波发生器10调节。因此，此时使用本实用新型实施例提供的陶瓷加工设备加工陶瓷工件的步骤具体包括：

S100、旋转超声波发生器10上的旋钮来调节超声波发射器40发出的超声波的频率；

S200、超声波发生装置驱动超声波刀柄30振动；

S300、超声波刀柄30带动加工刀具20振动；

S400、加工刀具20对待加工物体进行铣削操作。

在加工同一批次待加工物体的时候，只需在第一次调节一次超声波频率即可，当待加工物体所需超声波的频率改变时，再次调节超声波频率。

超声波刀柄30上可安装有多个加工刀具20，超声波刀柄30为自动换刀刀柄，换刀的步骤在超声波发射器40发射超声波的步骤之前。

实施例二

如图1和图2所示，本实用新型实施例二提供一种陶瓷加工系统，该种陶瓷加工系统包括上述实施例一的陶瓷加工设备。

本实用新型实施例二提供的陶瓷加工系统，在使用的过程中，由超声波发生装置向超声波刀柄30发射超声波，超声波刀柄30接收超声波并将其转化为动能产生振动，由于加工刀具20与超声波刀柄30相连，因此超声波刀柄30带动加工刀具20振动，由于超声波频率较高，因此驱动加工刀具20高频振动，加工刀具20高频振动将快速、有效去除待加工物体(例如陶瓷产品)余量，从而达到铣削的目的。

与现有技术中直接使用数控机床中的刀具对陶瓷产品进行切削作业相比，使用本实用新型实施例二提供的陶瓷加工系统加工陶瓷，可有效提高陶瓷加工良率，提高陶瓷加工品质，且使用超声波振动加工方式进行加工，对于加工刀具20的磨损力度小，从而可以延长加工刀具20的使用寿命，减少更换刀具次数，从而提高陶瓷加工效率。

与现有技术中的加工陶瓷使用的数控机床中的刀具相比，本实用新型实施例提供的陶瓷加工系统用于加工陶瓷时，加工刀具20的使用寿命可以提升3～4倍，陶瓷加工效率可提升30％～40％，加工表面粗糙度可降至1000nm以下，从而使得陶瓷制品具有较大实用价值。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。