[發明專利]球狀藍寶石的精加工設備及方法

有效

• 申請號: 201410612227.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104369086B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 田洪軍;蔡志明;鄒宇琦;田原;賈培慶
• 申請（專利權）人: 鎮江金萊寶光電有限公司
• 主分類號: B24B37/025
• 分類號: B24B37/025
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及藍寶石的加工設備及方法，特別是一種球狀藍寶石的精加工設備及方法。

背景技術

藍寶石晶體具有很好的透光性能，其透光范圍為0.15-7.5微米，覆蓋了紫外、可見、近紅外、中紅外等波段；熔點高達2045℃，工作溫度可達1900℃，同時還具有優良的機械性能以及很好的抗輻射性能和電絕緣性能。因此，球狀藍寶石廣泛應用于各種光學纖維傳導和傳感系統中。現有藍寶石球面加工成型主要有兩種方法：1)專用球面成型機床加工成型，其缺點如下：只能加工特定尺寸的藍寶石球面，設備利用率低；2)利用立(臥)式加工中心，根據產品尺寸訂制套裝金剛石砂輪，分多次磨削成型，其缺點如下：套裝金剛石砂輪消耗較大，尤其是在加工大尺寸球面時，而且加工效率低下現有技術文獻1中國專利申請公布號CN103659517A公開了一種藍寶石球面加工成型方法，“所述方法步驟如下：(1)在臥式加工中心的刀架上加裝電動分度盤；(2)調整電動分度盤中心與臥式加工中心的主軸中心線在同一水平面上，且平面度誤差不得大于±0.2mm；(3)將藍寶石棒料固定在臥式加工中心的三爪卡盤上；(4)將球面金剛石刀具固定在電動分度盤上，并使刀具加工面成豎直狀態；(5)啟動臥式加工中心，設定主軸旋轉速度為120-160rpm/min；(6)移動刀架，使刀具加工面與藍寶石棒料的端面相接觸；(7)設置電動分度盤的旋轉速率為0.05-0.20°/min；(8)啟動臥式加工中心，移動刀架并使電動分度盤順時針旋轉89°，加工完成后，再將電動分度盤逆時針旋轉90°；(9)停止臥式加工中心主軸旋轉，取下藍寶石棒料；(10)用橡膠錘輕輕敲擊藍寶石棒料，使得球面體與棒料的連接點斷裂。”上述現有藍寶石球面加工成型 主要有兩種方法及現有技術文獻1的藍寶石球面加工成型方法，在實際使用中只能使用于藍寶石球面加工成型中，加工的最終成品是球面體。上述方法和設備只能作為球狀藍寶石的粗加工成型加以采用。

現有技術的球狀藍寶石的精加工設備和精加工方法如圖2中所示，包括低速旋轉軸(01)，分別固定于低速旋轉軸上端的研磨鍋(02)和固定于低速旋轉軸頂端的攪拌器(03)。利用該球狀藍寶石的精加工設備的精加工方法是將球狀藍寶石粗加工成為精加工用料級球狀藍寶石；再將用料級球狀藍寶石放置于研磨鍋內，加入適量綠色碳化硅微粉及適量的水，開機使該球狀藍寶石精加工設備的低速旋轉軸低速旋轉，從而驅使其頂端的攪拌器在固定不動的研磨鍋內低速旋轉，攪動用料級球狀藍寶石在適量綠色碳化硅微粉及水參與下隨機滾動，以達到研磨的效果，直到被加工用料級球狀藍寶石的球徑達到工藝要求的外徑誤差范圍。

現有技術的球狀藍寶石的精加工設備在實際使用中存在如下問題和不足：由于用料級球狀藍寶石是在適量綠色碳化硅微粉及水參與下由攪拌器在固定不動的研磨鍋內低速旋轉帶動而隨機滾動，每只用料級球狀藍寶石受到攪動而產生研磨效果的機會是隨機的，沒有規律的，因此造成同一批次入鍋的各只用料級球狀藍寶石研磨成的外徑不一致率高，實測球徑達到工藝要求的外徑誤差范圍始終只能是同一批次入鍋的全部用料級球狀藍寶石數量的30％左右，即成品合格率低；正由于是由攪拌器在固定不動的研磨鍋內低速旋轉帶動各只用料級球狀藍寶石隨機滾動，必然會產生各只用料級球狀藍寶石表面隨機碰撞，被加工的用料級球狀藍寶石表面也會受到轉動中的攪拌器的隨機碰撞，這樣兩方面的隨機碰撞造成了成品球狀藍寶石表面傷痕，影響了表面光潔度合格率的提高，即使是球徑達到工藝要求的外徑誤差范圍內的成品球狀藍寶石也會因表面傷痕而難以成為合格品，這就進一步 造成了使用現有技術的球狀藍寶石的精加工設備及方法的成品合格率降低，從而導致生產效率低、成本高。

由此可見，研究并設計一種大幅度提高了成品合格率，從而提高了生產效率、降低了成本的球狀藍寶石的精加工設備及方法是必要的。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，研究并設計一種大幅度提高了成品合格率，從而提高了生產效率、降低了成本的球狀藍寶石的精加工設備及方法。

實現本發明的技術方案是：一種球狀藍寶石的精加工設備，其特征是包括低速旋轉軸，分別固定于低速旋轉軸上端的回轉槽盤和穿過低速旋轉軸上端且壓接于回轉槽盤之上的固定壓盤。所述低速旋轉軸的轉速為小于120轉/分。所述低速旋轉軸1的優先轉速為95-105轉/分。