本實(shí)用新型陶瓷加工方法,具體涉及一種手機(jī)后蓋用3D氧化鋯陶瓷的加工裝置。
(二)
背景技術(shù):
隨著科技的快速發(fā)展,氧化鋯陶瓷在消費(fèi)類(lèi)電子市場(chǎng)中具備的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。繼去年年初金立推出天W808,首次采用陶瓷作為手機(jī)后蓋以來(lái),酷派、華為紛紛跟進(jìn),包括蘋(píng)果在其已上市的Apple Watch中也使用氧化鋯陶瓷作為后蓋。有理由相信,在蘋(píng)果的示范效應(yīng)下,市場(chǎng)對(duì)于陶瓷后蓋的熱情將不斷提高,氧化鋯陶瓷有望成為繼塑料、金屬、玻璃之后的第四大后蓋材料。
氧化鋯與金屬、玻璃、塑料相比優(yōu)勢(shì)在于:1)色澤圓潤(rùn),即視效果好;2)氧化鋯陶瓷的莫氏硬度為8.5與藍(lán)寶石相仿,耐磨、防刮痕;氧化鋯陶瓷熱導(dǎo)率低,觸感溫潤(rùn)如玉,與金屬、塑料相比更親膚,適合在穿戴設(shè)備上使用;3)氧化鋯陶瓷為非導(dǎo)電材料,不屏蔽信號(hào),不影響天線布局,可方便一體成型。
綜上氧化鋯的優(yōu)點(diǎn),未來(lái)十年,氧化鋯陶瓷是手機(jī)蓋板的主流趨勢(shì),會(huì)占據(jù)一半以上手機(jī)后蓋市場(chǎng),對(duì)于氧化鋯陶瓷的加工技術(shù)也演變的尤為重要。目前的氧化鋯陶瓷加工技術(shù)存在效率低、加工精度低和成品率低等現(xiàn)象,本發(fā)明提供一種高效、高精度、高質(zhì)量的氧化鋯陶瓷加工工藝。
(三)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種手機(jī)后蓋用氧化鋯陶瓷的加工裝置,優(yōu)化手機(jī)后蓋用氧化鋯陶瓷的加工工藝,縮短加工時(shí)間,降低加工成本,提高產(chǎn)品成品率。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:它包括依次連接的車(chē)機(jī)仿形單元、雙面研磨單元、磨床開(kāi)凹槽單元、精雕單元、掃光凹面單元、拋光凸平面單元、掃光外R弧面單元、拋光凹平面單元和拋光凸平面和外弧單元,車(chē)機(jī)仿形單元包括工裝和加工用金剛石砂輪,待加工原料固定到工裝上,雙面研磨單元包括粗磨結(jié)構(gòu)和細(xì)磨結(jié)構(gòu),粗磨結(jié)構(gòu)包括碳化硼磨料,細(xì)磨結(jié)構(gòu)包括研磨墊,磨床開(kāi)凹槽單元包括固定待加工原料的夾具和開(kāi)凹槽金剛石砂輪,開(kāi)凹槽金剛石砂輪位置對(duì)應(yīng)夾具中間設(shè)置,精雕單元包括精雕夾具和對(duì)應(yīng)設(shè)置的成型磨頭,待加工原料通過(guò)真空吸附固定在精雕夾具,成型磨頭包括內(nèi)R弧面、凹平面和凸面外R弧面磨頭,掃光凹面單元包括掃光夾具和對(duì)應(yīng)設(shè)置的研磨膏、毛刷,掃光夾具通過(guò)真空吸附固定待加工原料,拋光凸平面單元包括拋光凸平面夾具、固定拋光凸平面夾具的游星輪和對(duì)應(yīng)設(shè)置的銅拋機(jī),加工原料固定在拋光凸平面夾具上,掃光外R弧面單元包括掃光外R弧面夾具、固定掃光外R弧面夾具的掃光外R弧面游星輪和對(duì)應(yīng)設(shè)置的毛刷,拋光凹平面單元包括四軸機(jī)和鉆石研磨液研磨結(jié)構(gòu),拋光凸平面和外弧單元包括普通拋光結(jié)構(gòu)和地毯式拋光結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
(1)車(chē)機(jī)仿形:將待加工原料固定到工裝上,用金剛石砂輪將陶瓷塊料加工成外廓尺寸距成品有約0.5mm的余量。
(2)雙面研磨:研磨分為粗磨和細(xì)磨兩部分,粗磨以碳化硼為磨料,目的是保證陶瓷板上下面平行度,細(xì)磨用研磨墊加工,為后期凸面掃光做準(zhǔn)備工作。研磨過(guò)程最終將陶瓷表面加工至Ra3~5μm。
(3)磨床開(kāi)凹槽:將待加工原料固定在磨床開(kāi)凹槽夾具上,用金剛石砂輪將陶瓷中間加工出凹槽,凹平面的厚度留0.05~0.1mm加工余量。
(4)精雕機(jī)加工:將待加工原料放在精雕夾具上,通過(guò)真空吸附固定,用成型磨頭依次加工凹槽的內(nèi)R弧面、凹平面和凸面外R弧面,凹平面厚度留有0.05~0.1mm加工余量。
(5)掃光凹面:將多個(gè)待加工原料置于掃光夾具上,用真空吸附固定待加工原料;使用研磨膏和毛刷對(duì)企身、內(nèi)R弧面和凹平面進(jìn)行掃光。
(6)拋光凸平面:將待加工原料置于拋光凸平面夾具上,并固定在游星輪上,用銅拋機(jī)將凸平面加工至表面粗糙度Ra80~100nm。
(7)掃光外R弧面:將多個(gè)待加工原料置于掃光外R弧面夾具上,片與片之間以白皮隔離。將掃光外R弧面夾具固定在掃光外R弧面游星輪上,用研磨膏和毛刷掃光外R弧面。
(8)拋光凹平面:采用四軸機(jī)、鉆石研磨液拋光至Ra5~10nm。
(9)拋光凸平面和外R弧面:該過(guò)程包括用普通拋光結(jié)構(gòu)拋光凸平面、外R弧面;用地毯式結(jié)構(gòu),將表面加工至Ra2~4nm。
本實(shí)用新型的有益效果有:
1、用仿形車(chē)機(jī)對(duì)工件進(jìn)行外形加工,控制精度高,誤差小,且仿形車(chē)機(jī)根據(jù)設(shè)定的程序,加工過(guò)程中無(wú)間斷,效率高。
2、研磨分粗磨與細(xì)磨兩步進(jìn)行,可以有效的縮短研磨時(shí)間,提高加工效率。
3、用精雕單元加工分別對(duì)內(nèi)R弧面、凹平面及外R弧面進(jìn)行加工,在加工過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀,節(jié)省了換刀、對(duì)刀的時(shí)間,加工效率高。
4、在掃光過(guò)程中,采用膏狀研磨介質(zhì),相對(duì)液態(tài)磨料介質(zhì),可以有效抑制磨料的流失,提高氧化鋯陶瓷工件的表面質(zhì)量和節(jié)約物料,降低加工成本。
5、掃光夾具上可固定多個(gè)陶瓷待加工工件,縮短了單位工件的掃光時(shí)間,提高了掃光的效率。
6、整套加工工藝中,使用的設(shè)備均為高精度數(shù)控式設(shè)備,加工精度高,加工質(zhì)量好。
(四)附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例包括依次連接的車(chē)機(jī)仿形單元1、雙面研磨單元2、磨床開(kāi)凹槽單元3、精雕單元4、掃光凹面單元5、拋光凸平面單元6、掃光外R弧面單元7、拋光凹平面單元8和拋光凸平面和外弧單元9,車(chē)機(jī)仿形單元1包括工裝和加工用金剛石砂輪,待加工原料固定到工裝上,雙面研磨單元2包括粗磨結(jié)構(gòu)和細(xì)磨結(jié)構(gòu),粗磨結(jié)構(gòu)包括碳化硼磨料,細(xì)磨結(jié)構(gòu)包括研磨墊,磨床開(kāi)凹槽單元3包括固定待加工原料的夾具和開(kāi)凹槽金剛石砂輪,開(kāi)凹槽金剛石砂輪位置對(duì)應(yīng)夾具中間設(shè)置,精雕單元4包括精雕夾具和對(duì)應(yīng)設(shè)置的成型磨頭,待加工原料通過(guò)真空吸附固定在精雕夾具,成型磨頭包括內(nèi)R弧面、凹平面和凸面外R弧面磨頭,掃光凹面單元5包括掃光夾具和對(duì)應(yīng)設(shè)置的研磨膏、毛刷,掃光夾具通過(guò)真空吸附固定待加工原料,拋光凸平面單元6包括拋光凸平面夾具、固定拋光凸平面夾具的游星輪和對(duì)應(yīng)設(shè)置的銅拋機(jī),加工原料固定在拋光凸平面夾具上,掃光外R弧面單元7包括掃光外R弧面夾具、固定掃光外R弧面夾具的掃光外R弧面游星輪和對(duì)應(yīng)設(shè)置的毛刷,拋光凹平面單元8包括四軸機(jī)和鉆石研磨液研磨結(jié)構(gòu),拋光凸平面和外弧單元9包括普通拋光結(jié)構(gòu)和地毯式拋光結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式如圖1所示。以成品工件外形輪廓尺寸為145×66×3mm為例。P1) 用車(chē)機(jī)仿形,將工件加工至145.5×66.5×4mm;
P2) 粗/細(xì)兩步法雙面研磨加工,保證雙面平行度,去除厚度0.1mm,將陶瓷表面加工至Ra3~5μm;
P3) 用磨床開(kāi)凹槽,凹槽厚度留有0.05~0.1mm的加工余量;
P4) 用精雕單元對(duì)內(nèi)R弧面、凹平面、外R弧面進(jìn)行加工,精雕單元加工過(guò)程中分為粗加工與精修;
P5) 掃光陶瓷企身與凹面;
P6) 銅拋凸平面,加工至表面粗糙度Ra80~100nm;
P7) 掃光外R弧面,夾具傾斜的角度與外R弧面切線的角度一致;
P8) 用四軸機(jī)、鉆石研磨液拋光至Ra5~10nm;
P9) 用普通拋光結(jié)構(gòu)拋光凸平面、外R弧面;用地毯式結(jié)構(gòu),將表面加工至Ra2~4nm,得到表面質(zhì)量高的手機(jī)后蓋用氧化鋯陶瓷。