超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺的制作方法

本发明属于蓝宝石基质的棒材加工技术领域，特别是涉及一种利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺。

背景技术：

众所周知，蓝宝石材料制品因其具有良好的物理化学性能，而被广泛的应用于机械，针纺，医疗，高精密测量，国防军工等领域。在圆锥宝石元件加工过程中，由于经过加工后圆锥顶部非常尖锐，需要圆弧倒角。目前现有技术时通过铜刷或尼龙刷对宝石顶部进行刷抛处理，会存在如下问题：加工过程中坯件容易松动；顶部形状对称度不好或者不规则；坯件之间一致性不好。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种配置简单提高工作效率和加工质量的利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺，其特征在于：利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺包括以下步骤：

首先将待加工蓝宝石基质的棒材装夹在变幅杆的下端部；

其次，配置弱酸性金刚石悬浮研磨液；

第三、在蓝宝石基质的棒材非加工段涂抹石蜡；

第四、将蓝宝石基质的棒材的尖部侵入弱酸性金刚石悬浮研磨液内；

第五、开启超声波设备，超声波设备的工作频率为20KHZ，运转2分钟，完成蓝宝石基质的棒材顶尖圆角0.1mm～0.2mm的加工；

第六、检验，利用投影机放大200倍进行检验，不符合要求，重新将蓝宝石基质的棒材的尖部侵入弱酸性金刚石悬浮研磨液内，然后启动超声波设备进行二次研磨，至少达到加工要求。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述金刚石悬浮研磨液PH5～6；所述金刚石悬浮研磨液包括水、金刚石、壳聚糖、醋酸以及分散剂，所述水为蒸馏水，所述金刚石的W5的金刚石；按照质量份，所述蒸馏水200～250ml，W5的金刚石2～2.5g、壳聚糖1.5～3.5g，醋酸2～2.5ml，含有锚固基团的水溶性分散剂0.5～1ml。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，通过超声波设备将工件浸泡在金刚石悬浮溶液中，打开超声波电源，毛坯工件以每秒2万次的频率震动，尖锐的宝石顶部与溶液中悬浮的金刚石颗粒之间快速的反复摩擦后，得到R0.1-0.3mm的球形弧面。此方法通过振动时间与金刚石溶液浓度来控制加工的尺寸，优点是毛坯与毛坯之间尺寸与形状能够达到高度一致，且光洁度好，合格率高。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是夹紧头结构示意图。

图中：1、超声波机构；1-1、变幅杆；1-10、螺纹孔；1-11、锥形槽口；2、研磨液容纳池；2-10、框架；2-20、升降机构；2-21、回转轴；2-22、传动齿轮；2-23、传动齿条；2-30、升降电机；2-31、升降螺杆；3、棒材夹紧机构；4、夹紧头；4-1、螺杆连接部；4-2、锥形夹紧部；4-3、中心孔；4-4、预紧槽；4-5、夹持部；5、。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

一种利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的磨削工艺，包括以下步骤：

首先将待加工蓝宝石基质的棒材装夹在变幅杆的下端部；

其次，配置弱酸性金刚石悬浮研磨液，优选的，所述金刚石悬浮研磨液PH5～6；所述金刚石悬浮研磨液包括水、金刚石、壳聚糖、醋酸以及分散剂，所述水为蒸馏水，所述金刚石的W5的金刚石；按照质量份，所述蒸馏水200～250ml，W5的金刚石2～2.5g、壳聚糖1.5～3.5g，醋酸2～2.5ml，含有锚固基团的水溶性分散剂0.5～1ml。分散剂上海加正化工有限公司出品的SYH-8022，它是一种含有锚固基团的水溶性超分散剂，其独特的分子结构能有效的分散钛白粉、氧化铁和其他无机颜料。该分散剂既能用于含树脂体系，也能用于不含树脂体系。该分散剂是85％活性不含APE超分散剂,适用于水、醇类溶剂体系，能提高颜料在体系中的分散性和稳定性。

第三、在蓝宝石基质的棒材非加工段涂抹石蜡；

第四、将蓝宝石基质的棒材的尖部侵入弱酸性金刚石悬浮研磨液内；

第五、开启超声波设备，超声波设备的工作频率为20KHZ，运转2分钟，完成蓝宝石基质的棒材顶尖圆角0.1mm～0.2mm的加工；

第六、检验，利用投影机放大200倍进行检验，不符合要求，重新将蓝宝石基质的棒材的尖部侵入弱酸性金刚石悬浮研磨液内，然后启动超声波设备进行二次研磨，直至达到加工要求。

为便于说明，提供一种利用超声波加工蓝宝石基质的棒材顶尖圆角的设备，请参阅图1和图2，包括超声波机构1，连接超声波机构的变幅杆1-1，超声波机构属于现有技术；还包括研磨液容纳池2，所述研磨液容纳池正对变幅杆的下端部，所述变幅杆1-1的下端面安装有棒材夹紧机构3，所述棒材夹紧机构3包括螺装在变幅杆下端部的夹紧头4，所述夹紧头4包括螺杆连接部4-1，所述螺杆连接部的下端设有锥形夹紧部4-2，所述锥形夹紧部内设有穿装棒材的中心孔4-3，所述锥形夹紧部沿轴向方向设有预紧槽4-4，在锥形夹紧部的下端设有夹持部4-5；所述变幅杆下端部设有与夹紧头螺杆连接部配合的螺纹孔1-10，在螺纹孔的下端设有与夹紧头锥形夹紧部配合的锥形槽口1-11。

上述结构中为满足不同蓝宝石基质的棒材的需要，所述变幅杆采用升降式变幅杆或者所述研磨液容纳池采用升降式结构，主要包括框架2-10，滑动安装在框架上的研磨液容纳池2，所述研磨液容纳池的底部设有升降机构2-20。

上述结构中的升降机构即可为手动升降机构，包括安装在框架下端的回转轴2-21，所述回转轴上安装有传动齿轮2-22，所述传动齿轮啮合传动齿条2-23，所述齿条的上端固定连接研磨液容纳池的底部，这样可以采用摇把手动驱动回转轴转动，回转轴带动传动齿轮转动，传动齿轮带动传动齿条做上下运动，进而实现研磨液容纳池的上下升降，满足不同的棒材加工需求。

采用上述技术方案，通过变幅杆将工件浸泡在金刚石悬浮溶液中，打开超声波电源，毛坯工件以每秒2万次的频率震动，尖锐的宝石顶部与溶液中悬浮的金刚石颗粒之间快速的反复摩擦后，得到R0.1-0.3mm的球形弧面。此方法通过振动时间与金刚石溶液浓度来控制加工的尺寸，优点是毛坯与毛坯之间尺寸与形状能够达到高度一致，且光洁度好，合格率高。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。