一种曲面陶瓷制品的加工夹具的制作方法

本技术涉及陶瓷材料加工领域，具体涉及一种曲面陶瓷制品的加工夹具。

背景技术：

1、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷具有较高的机械强度、硬度和耐高温性，成为用途广泛的陶瓷材料。由于陶瓷材料抗热震性差和断裂韧性低，硬度大，耐磨性好，因此在加工过程中切削性能差，而且夹持困难，加工效率低。尤其是大尺寸曲面陶瓷材料的加工，采用传统的车削和铣削等加工方式无法达到加工要求。

2、目前采用加工中心传统的磨削方式，即采用三轴联动控制对工件x轴、y轴、z轴的联动加工，因此对于陶瓷工件加工时刀具切削刃垂直于被加工面，由于砂轮直径受限(φ1mm-φ20mm)，砂轮切削刃与被加工面的接触面小，砂轮极易磨损，很难有效去除加工量，导致加工效率极低，无法完成大尺寸高硬度陶瓷曲面类加工；

3、如何实现对高硬度的陶瓷材料进行加工成为本领域的难题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型采用平面磨床磨削曲面，尤其是弧面；通过曲面陶瓷制品的加工夹具，通过磨削工具固定，前后移动工件，实现工件纵向外弧面切点与横向磨削方向保持一致，从而实现工件外曲面加工；有效解决大尺寸高硬度陶瓷材料曲面加工难的问题，砂轮磨损小，加工成本低，并且工件表面粗糙度好。

2、根据本实用新型提供了一种曲面陶瓷制品的加工夹具，包括第一夹具、以及与第一夹具滑动连接的第二夹具；

3、所述第一夹具包括第一导向面以及与第一导向面相对设置的夹持面；

4、所述第二夹具包括第二导向面以及与第二导向面相对设置的固定面；

5、所述第二导向面包括第二导向面a部、第二导向面b部；

6、所述第二导向面a部为曲面，所述第一导向面为与第二导向面a部相匹配的曲面，优选的，第一导向面为与第二导向面a部完全接触；所述第二夹具的固定面为水平面；所述第二夹具的固定面固定在移动平台上，所述移动平台在水平面上水平移动；所述曲面陶瓷制品的加工夹具工作时，所述移动平台水平移动，第一夹具前横向移动(即前后移动)，所述磨削工具固定在第一夹具夹持的陶瓷工件上方。

7、本实用新型相对于现有技术的有益效果在于，曲面陶瓷制品的加工夹具用于对陶瓷工件进行加工时(尤其是进行切削打磨)，将所述陶瓷工件安装在第一夹具的夹持面，磨削工具固定在工件加工面上，通过推动第一夹具沿着第二夹具的第二导向面前后移动，实现工件纵向外弧面切点与横向磨削方向保持一致，从而实现工件的任意加工时刻的纵向加工深度以及横向加工尺寸比例与预设比例一致；

8、通过所述第二导向面a部为曲面，所述第一导向面为与第二导向面a部完全接触的曲面，即实现陶瓷工件加工后的曲面与第二导向面a部的曲面一致；通过第二导向面包括第二导向面b部，有利于第一导向面沿第二导向面a部滑动时滑动稳定，有利于避免第一夹具滑动轨迹与第二导向面a部的曲面不同；

9、通过第二夹具的固定面为水平面，实现通过将磨削工具固定位置，推动所述第一夹具时，实现陶瓷工件加工的曲面与第二导向面a部曲面一致。

10、进一步的，所述夹持面设有用于固定陶瓷加工件的凹槽，所述凹槽的侧壁设有限位件；优选的，所述凹槽内设置减震垫。

11、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述夹持装置将待加工陶瓷工件与第一夹具固定。

12、进一步的，所述第二导向面设有导向凹槽，所述第一导向面设有与所述导向凹槽相配合的导向条。

13、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，上述方案实现第一导向面沿第二导向面的曲面弧度移动。

14、进一步的，所述第二导向面a部曲面与所述第一夹具夹持的陶瓷加工件预设加工形状相同。

15、所述第二导向面b部为曲面，第二导向面b部的曲面与第二导向面a部的曲面部分或全部相同，即所述第二导向面b部的曲面与所述第二导向面a部为曲面相同或者所述第二导向面b部的曲面为包括第二导向面a部为曲面最低点的一部分。

16、进一步的，所述第二导向面b的部为曲面且所述第二导向面b部曲面与第二导向面a部曲面的最高点衔接。

17、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，实现所述第一夹具在沿第二夹具滑动过程中，所述第二夹具不会出现偏离第二导向面a部的轨迹。

18、进一步的，还包括传动装置，所述传动装置包括第一传动装置，第一传动装置与第一夹具的连接，优选的，第一传动装置与第一夹具的侧壁连接，所述第一夹具的侧壁与第一夹具的滑动方向垂直。

19、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述第一传动装置与动力输出装置或人力连接，实现推动第一夹具沿第二夹具滑动。

20、进一步的，所述传动装置还包括支撑装置，所述支撑装置与所述第二夹具连接，支撑装置设有通道，第一传动装置穿过所述通道与第一夹具连接。

21、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述支撑装置避免第一传动装置在推动过程中在垂直方向上抖动，导致第一夹具在滑动轨迹与第二导向面a部的曲面不同。

22、进一步的，所述支撑装置与所述第二夹具转动连接；优选的，第二夹具侧壁设有两个第一支撑件，支撑件与所述支撑装置上设有的第二支撑件铰连接。

23、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，由于第一夹具在滑动过程的轨迹为曲线，因此在第一传动装置在沿一个方向推动第一夹具时，会出现推动不顺利，通过所述支撑装置与所述第二夹具转动连接，有利于减少第一传动装置在沿一个方向推动第一夹具时遇到的阻力。

24、进一步的，所述第一传动装置包括第一带齿导轨、第一齿轮，所述第一齿轮与第一带齿导轨啮合，所述第一齿轮直接或通过连接装置与所述第二夹具连接，或者第一齿轮与所述第二夹具连接的移动平台连接；

25、第一传动装置还包括第二齿轮、第三齿轮；所述第一齿轮连接有第一传动轴，第一传动轴上连接有第二齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合；所述第二齿轮的直径大于第三齿轮；

26、所述第三齿轮连接有与动力装置连接的第二传动轴或把柄；优选的，所述第一传动装置还包第二带齿导轨，所述第二带齿导轨与第一带齿导轨平行相对设置，所述第一齿轮与所述第二带齿导轨啮合。

27、采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述第一齿轮与第一带齿导轨啮合，所述第一齿轮直接或通过连接装置与所述第二夹具连接或者第一齿轮与所述第二夹具连接的移动平台连接，实现第一齿轮相对第二夹具不动，所述第一带齿导轨沿一定方向移动，从而实现推动第一夹具沿第二导向面a部的曲面滑动；通过第一传动轴上连接有第二齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第二齿轮的直径大于第三齿轮，实现通过所述第三齿轮带动第一齿轮转动，且所述第一齿轮转动速率稳定缓慢，有利于第一夹具移动稳定。

技术特征：

1.一种曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，包括第一夹具以及与第一夹具滑动连接的第二夹具；

2.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述夹持面设有用于固定陶瓷加工件的凹槽，所述凹槽的侧壁设有限位件。

3.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述第二导向面设有导向凹槽，所述第一导向面设有与所述导向凹槽相配合的导向条。

4.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述第二导向面a部曲面与所述第一夹具夹持的陶瓷加工件预设加工形状相同。

5.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述第二导向面b部为曲面，第二导向面b部的曲面与第二导向面a部的曲面部分或全部相同。

6.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述第二导向面b部为曲面且第二导向面b部曲面与第二导向面a部曲面的最高点衔接。

7.根据权利要求1所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，还包括传动装置，所述传动装置包括第一传动装置，第一传动装置与第一夹具连接。

8.根据权利要求7所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述传动装置还包括支撑装置，所述支撑装置与所述第二夹具连接，支撑装置设有通道，第一传动装置穿过所述通道与第一夹具连接。

9.根据权利要求8所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述支撑装置与所述第二夹具转动连接。

10.根据权利要求9所述的曲面陶瓷制品的加工夹具，其特征在于，所述第一传动装置包括第一带齿导轨、第一齿轮，所述第一齿轮与第一带齿导轨啮合，所述第一齿轮直接或通过连接装置与所述第二夹具连接，或者第一齿轮与所述第二夹具连接的移动平台连接；

技术总结
本技术公开一种曲面陶瓷制品的加工夹具，包括第一夹具、以及与第一夹具滑动连接的第二夹具；所述第一夹具包括第一导向面以及与第一导向面相对设置的夹持面；所述第二夹具包括第二导向面以及与所述第二导向面相对设置的固定面；所述第二导向面包括第二导向面A部、第二导向面B部；所述第二导向面A部为曲面，所述第一导向面为与第二导向面A部相匹配的曲面；所述第二夹具的固定面为水平面；从而实现工件外曲面加工；有效解决大尺寸高硬度陶瓷材料曲面加工难的问题，砂轮磨损小，加工成本低，并且工件表面粗糙度好。

技术研发人员：王克宏,周长灵,李茹,李涵,吕会震,李明,王洪刚
受保护的技术使用者：山东工业陶瓷研究设计院有限公司
技术研发日：20221201
技术公布日：2024/1/14