[发明专利]玉石浮雕工艺品的超声波磁力复合研磨装置及研磨工艺

说明书

技术领域

本发明属于石材加工技术领域，尤其是涉及一种玉石浮雕工艺品的超声波磁力复合研磨装置及研磨工艺。

背景技术

对于手工或机械加工完成的玉石工艺品来说抛光是加工工艺最后一道工序，也是玉石工艺品加工最重要的一道工序。而现在的玉石浮雕工艺品抛光并没有专门的抛光设备，对于玉石浮雕工艺品表面的凹凸不平处多采用人工抛光，其抛光工艺繁琐，劳动强度大，工作环境恶劣。同时手工抛光后表面质量不均匀，加工效率低。磁力研磨加工属于一种新型研磨方法，与传统的研磨方法不同的是磁力研磨采用的研磨工具是松散的磁性磨料，磁性磨料具有很大的灵活性，可以随着工件表面形状的变化而变化，能够适应各种不同表面。经大量实验，已应用于平面、球面、内圆、内壁等的研磨加工，其缺点是对于非磁性材料（陶瓷、塑料、玉石等）的加工效率比较低。超声加工是利用超声振动的方法，可使刀具以每秒高达16000赫兹的频率振动，加工效率比较高，其缺点是超声加工仅适用于凹槽类工件，对于表面形状复杂的工件依然无法满足其研磨加工要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种专门针对玉石浮雕等非磁性材料表面抛光的玉石浮雕工艺品的超声波磁力复合研磨装置及研磨工艺。本装置及工艺将磁力研磨方法和超声波技术相结合，使磁性磨料在磁力和脉冲压力的复合作用下对玉石凹凸表面进行抛光加工，其加工效率更高、加工质量更好，实现了对玉石浮雕工艺品的机械抛光，弥补了手工抛光的缺陷。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的玉石浮雕工艺品的超声波磁力复合研磨装置，其特征在于包括数控辅助机架，设在此辅助机架上的超声波发生机构和磁力研磨机构，

所述的数控辅助机架包括固定工件工作台，驱动主轴，

所述的超声波发生机构包括超声波发生器，与此超声波发生器相连接的压电换能器，与此压电换能器相连接的变幅杆，与此变幅杆相连接的弹性筒夹，所述的压电换能器外侧设有集电环，所述的压电换能器与所述的驱动主轴相连接，

所述的磁力研磨机构包括夹持在所述弹性筒夹内的永久磁铁，填充在此永久磁铁和待加工件之间的磁性磨料。

所述的固定工件工作台为导磁材料。

利用玉石浮雕工艺品的超声波磁力复合研磨装置的研磨工艺，其特征在于，其研磨工艺如下：

① 清洗：首先采用超声波清洗机添加少量清洗剂清洗玉石浮雕工艺品表面，去除玉石浮雕工艺品表面污渍，并晾干；

② 装卡：将待加工的玉石浮雕工艺品装卡在超声波磁力复合研磨装置的数控辅助装置的固定工件工作台上，固定工件工作台为导磁材料，经磁化后可与永久磁铁形成闭合磁回路；

③ 参数设定：启动超声波发生器，设定超声波发生频率为15～20KHz，振幅为10～20μm；

④ 粗抛：粗抛时将平均粒径为200～350μm烧结磁性磨料与水基研磨液以体积比为1:2的比例混合，填充在加工间隙内，此时驱动主轴转速为1500～2000r/min，加工时间约20～30min；

⑤ 精抛：精抛时将平均粒径为100～200μm烧结磁性磨料与水基研磨液以体积比为1:2的比例混合，填充在加工间隙内，驱动主轴转速2000～2500r/min，加工时间约20～30min；

⑥ 超精细抛 将平均粒径为10～30μm金刚石研磨膏与平均粒径为100～200μm铁粉、水基研磨液以体积比为1:4:8混合，填充在加工间隙内，驱动主轴转速为2500～3000r/min，加工时间约为30～40min；

⑦ 再清洗：将超精细抛光后的玉石浮雕工艺品取下放入超声波清洗机中进行清洗，然后晾干即可。

所述磁性磨料，是由磁粒相铁粒子和磨粒相氧化铝颗粒经过压块、烧结、破碎和筛分工艺方法制备，其粒径范围在46.15 μm ~375μm。

本发明的优点：

（1）由于玉石属于非磁性材料，在磁加工区域产生的磁力相对较小，若单纯采用磁力研磨技术对玉石浮雕表面抛光，其加工效率低，表面加工质量不理想，难以达到加工要求。本发明设计了一种将超声波加工技术和磁力研磨技术相结合的超声波磁力复合研磨装置，利用超声波振动对玉石表面形成一个脉冲压力，磁性磨料在磁力和脉冲压力的复合作用下，可有效的提高对玉石凹凸表面的加工效率和加工质量，实现对玉石浮雕工艺品的机械抛光，弥补手工抛光的缺陷；