寶玉石的主要加工設(shè)備及應(yīng)用

§9寶玉石的主要加工設(shè)備及應(yīng)用天馬行空官方博客：://；；QQ群：175569632§9講授提綱9.1概述9.2寶玉石的切割設(shè)備9.3寶玉石的磨削設(shè)備9.4寶玉石的拋光設(shè)備9.5寶玉石的鉆孔設(shè)備9.6玉石雕刻設(shè)備9.7鉆石加工設(shè)備9.8加工寶玉石的主要輔助材料和設(shè)備9.9玻璃的加工及處理設(shè)備天馬行空官方博客：://；；QQ群：1755696329.1概述一般寶石加工依據(jù)加工工序分為：切割設(shè)備－磨削設(shè)備－拋光設(shè)備－打孔設(shè)備－雕刻設(shè)備鉆石加工比較特殊，通常使用：鋸鉆機(jī)－車鉆機(jī)－磨鉆機(jī)各種加工設(shè)備通常都配有專用的磨具和輔助工具，以及磨料和輔助材料9.1概述磨料是重要的輔助材料寶玉石加工業(yè)所依賴的加工工具和設(shè)備經(jīng)歷了漫長的開展過程現(xiàn)代技術(shù)引入，如：超聲波、激光、自動化技術(shù)大量運用于寶玉石加工，提高了寶玉石加工精密程度和工作效率，減輕了勞動強(qiáng)度9.2寶玉石的切割設(shè)備切割設(shè)備的功能常用的切割設(shè)備切割設(shè)備的功能原石分割將大塊原石切割成小塊剔除不需要局部采用泥沙鋸、大料切割機(jī)、多刀切割機(jī)等寶石預(yù)形按照款式要求將原石毛料修整為毛坯采用寶石切割機(jī)常用的切割設(shè)備泥沙鋸開石機(jī)切片機(jī)寶石切割機(jī)多刀切割機(jī)激光切割裝置水流切割裝置泥沙鋸開石機(jī)切片機(jī)寶石切割機(jī)多刀切割機(jī)9.3寶玉石的磨削設(shè)備磨削設(shè)備的功能常用的削磨設(shè)備磨削設(shè)備的功能逐步除去坯石上的多余局部，轉(zhuǎn)變原石為預(yù)期設(shè)計的款式造型。常用的削磨設(shè)備輪磨機(jī)盤磨機(jī)帶磨機(jī)滾磨機(jī)圓球琢磨機(jī)圈形輪磨機(jī)輪磨機(jī)盤磨機(jī)盤磨機(jī)帶磨機(jī)滾磨機(jī)圓球琢磨機(jī)圓球琢磨機(jī)的主要功能是進(jìn)行圓球坯料的粗磨，如圖9—10所示。球坯夾于成一定角度的兩個空管之間，在兩臺電動機(jī)的帶動下，它們按相反方向轉(zhuǎn)動，使球坯在其間邊滾邊轉(zhuǎn)，磨削得到球形。圈形輪磨機(jī)圈形輪磨機(jī)的主要功能是按照模板進(jìn)行寶玉石毛坯的圈形。其主要結(jié)構(gòu)為一個可以裝卡寶玉石粘桿的軸芯，軸芯的另一端可以裝配不同形狀的模塊，如圓形、橢圓形、橄欖形、梨形等，見圖9—11。在安置所需模塊后，就可以磨削出與模塊形狀相似的腰部形狀，即完成坯石的圈形作業(yè)。適合于中、低檔寶玉石的批量化生產(chǎn)。9.4寶玉石的拋光設(shè)備拋光設(shè)備的功能常用的拋光設(shè)備拋光設(shè)備的功能通過精細(xì)磨削作用和外表處理，實現(xiàn)寶石外表光亮加工。常用的拋光設(shè)備盤磨機(jī)振動拋光機(jī)雙盤磨拋機(jī)拋光筒振動拋光機(jī)雙盤磨拋機(jī)雙盤磨拋機(jī)雙盤磨拋機(jī)為了減少換盤的麻煩，提高加工效率，可以把磨削盤設(shè)計在左側(cè)，拋光盤設(shè)計在右側(cè)，通過雙盤的輪流操作，高效地完成磨削和拋光作業(yè)。圖9—13是雙盤磨拋機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，它有兩根豎軸，軸上套有可上下移動和定位的托架，托架可掛靠簡易式機(jī)械手。機(jī)械手上裝有寶玉石粘桿，并有64分度轉(zhuǎn)輪和傾斜角度指示裝置。拋光筒容器中裝入拋光粉，不停轉(zhuǎn)動，就成了拋光筒，用于大批量拋光。9.5寶玉石的鉆孔設(shè)備鉆孔設(shè)備的功能常用的鉆孔設(shè)備鉆孔設(shè)備的功能開孔常用的鉆孔設(shè)備機(jī)械鉆孔機(jī)超聲波鉆孔機(jī)激光鉆孔機(jī)機(jī)械鉆孔機(jī)超聲波鉆孔機(jī)激光鉆孔機(jī)激光打孔設(shè)備激光打孔設(shè)備是利用激光發(fā)生器產(chǎn)生的高能激光束，定點加熱或氣化石料，進(jìn)行成孔作業(yè)的。9.6玉石雕刻設(shè)備玉石雕刻設(shè)備的主要功能常用的玉石雕刻設(shè)備玉石雕刻設(shè)備的主要功能雕刻常用的玉石雕刻設(shè)備臺式雕刻機(jī)手持式雕刻機(jī)臺式雕刻機(jī)手持式雕刻機(jī)手持式雕刻機(jī)采用軟軸帶開工作頭，并用手持工作頭及裝卡的磨頭，靈活地選擇坯料的磨削位置，進(jìn)行磨削和拋光。手持式雕刻機(jī)適合于加工體積較大的寶玉石坯料。9.7鉆石加工設(shè)備鋸鉆機(jī)車鉆機(jī)磨鉆機(jī)鋸鉆機(jī)鋸鉆機(jī)鋸鉆是鉆石加工過程中把金剛石分割成假設(shè)干局部，以期合理利用坯石的必不可少的一道工序。人們把薄薄的(通常厚度小于0.1mm)金屬圓鋸片夾在法蘭盤中間，隨著主軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)鋸切作業(yè)。為了提高設(shè)備工效，可以將多臺鋸鉆機(jī)并列固定在不會振動的機(jī)座上，并采用由總傳動軸帶動鋸鉆機(jī)主軸轉(zhuǎn)動的傳動方式；也可以采用獨立的傳動裝置(便于單機(jī)維修)。一般由底板、心軸、臂架和配重球等組成(圖9—18)。車鉆機(jī)車鉆機(jī)車鉆機(jī)是使用鉆石車刀車刮鉆石的專用設(shè)備。根據(jù)鉆坯固定方式的不同有單頭機(jī)和雙頭機(jī)兩類。用單頭機(jī)車鉆時，鉆坯完全靠膠來粘牢；雙頭機(jī)那么既可以膠粘固定，也可以用機(jī)械方法夾牢?！@石車刀可以用機(jī)械方法，也可以用膠粘法來固定在夾嘴上，見圖9—19。為了提高工效和便于觀察工作面狀況，可以配上光學(xué)測微計或攝像裝置，并裝上吸塵器。磨鉆機(jī)研磨和拋光鉆石上的各種刻面的設(shè)備是磨床，又稱為磨鉆機(jī)。它們的磨削工具是涂有金剛石微粉的鑄鐵磨盤。磨鉆機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)應(yīng)該能確保磨盤在高速旋轉(zhuǎn)時保平穩(wěn)、摩擦系數(shù)和磨耗均為最小值。磨盤和主軸需要保持高度平衡，磨盤和工作臺面盡量防止振動。磨鉆機(jī)磨鉆機(jī)按照主軸支承軸承的構(gòu)造特點，可以分成兩類。(1)主軸有兩個支承軸承的磨鉆機(jī)，可見圖9—20。它的磨盤被固定在主軸的。(2)主軸伸出式固定的磨鉆機(jī)，結(jié)構(gòu)與前述的盤磨機(jī)相似。有時，為了提高工效，往往可把磨盤的工作面統(tǒng)一地劃分為試磨區(qū)、研磨區(qū)和拋光區(qū)。通常在磨鉆夾具(圖9—21)的鋁制把手上裝有兩個組合部件。9.8加工寶玉石的主要輔助材料和設(shè)備磨削作業(yè)必備的工藝材料琢磨設(shè)備的主要配件和工具磨削作業(yè)必備的工藝材料磨料粗磨料〔磨粉〕細(xì)磨料〔拋光劑〕磨料粒度輔助物料冷卻液粘結(jié)材料清洗材料粗磨料〔磨粉〕磨料的功能要求硬度應(yīng)比被加工材料高；有適當(dāng)?shù)目蛊扑閺?qiáng)度和自銳性；在高溫下能保持固有的強(qiáng)度和硬度；粒度和形狀均勻；與被加工物料不發(fā)生化學(xué)反響。常用磨料的種類碳化硅〔SiC〕碳化硼〔B4C〕天然和人造金剛石粉剛玉類磨料細(xì)磨料〔拋光劑〕拋光劑的要求粒度根本均勻，不含雜質(zhì)，硬度和密度適當(dāng)，有較好的外表活性、分散性和吸收性等。常用拋光劑種類硅藻土、Cr2O3、Al2O3、Ce2O3、Fe2O3、SnO2、ZrO2、MgO、金剛石粉等。在上述拋光劑中，金剛石粉拋光劑是最理想的，只是由于價格昂貴，而僅用于高檔寶石的拋光。磨料粒度磨料的粒度一般用粒度號和根本粒尺寸表示。磨料粒度的粗細(xì)是經(jīng)過篩分出來的，即每種粒度的磨料有其大致的范圍，通常以篩孔數(shù)來表示。篩孔數(shù)大致與國內(nèi)的號數(shù)或目數(shù)相當(dāng)。料粉篩分時，能通過某一級篩子而不能通過下一級篩子，那么能通過的篩子每平方厘米含有篩孔的數(shù)目稱為篩孔數(shù)。磨料的粒度號越大，粒徑越小。例如，粒度號為100#的磨粒，其根本粒粒徑范圍為125～150pm。磨料粒度粒度號粒徑（μm）粒度號粒徑（μm）粒度號粒徑（μm）12#2000-160080#200-160W1414-714#1600-1250100#160-125W1010-516#1250-1000120#125-100W77-3.520#1000-800150#100-80W57-3.524#800-630180#80-63W3.53.5-1.530#630-500240#63-50W2.52.5-1.036#500-400280#50-40W1.51.5-0.546#400-315W4040-28W1.0＜160#315-250W2828-20W0.5＜0.570#250-200W2020-14磨料粒度粒度號適用范圍46#-80#大料切割，毛坯倒棱100#-120#小料切割，毛坯倒棱，預(yù)形150#-180#成型粗磨，預(yù)形，穿孔，小石切磨及修整240#-W40成型細(xì)磨，穿孔W28-W14成型精磨，粗拋光W10-W0.5細(xì)拋光，精拋光輔助物料冷卻液水、油、液化皂等粘結(jié)材料要求：良好粘結(jié)性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)能浕c。種類：石蠟、蟲膠、松香、火漆膠、綠條膠、紅膠清洗材料清洗膠粘劑、油污和灰塵。針對清洗對象采用清洗劑種類：酸性材料〔碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液〕、酸性材料〔稀鹽酸、乙酸〕有機(jī)材料〔酒精、丙酮〕。琢磨設(shè)備的主要配件和工具切割設(shè)備〔鋸片〕熱鑄鋸片滾壓－電鍍鋸片磨削磨具砂輪砂帶砂盤磨盤拋光磨具拋光磨盤拋光盤玉雕琢頭用樹脂、木材、皮革、葫蘆皮等材料可制作形狀相似的拋光工具輔助工具八角手機(jī)械手粘桿粘結(jié)架切割設(shè)備〔鋸片〕熱鑄鋸片滾壓－電鍍鋸片金剛石鋸片的結(jié)構(gòu)金剛石鋸片一般由刀基、金剛粉和結(jié)合劑三局部組成，如以下圖所示金剛石鋸片的結(jié)構(gòu)1〕刀基：承載并支撐金剛石粉的金屬薄片。大型鋸片——硬質(zhì)錳鋼、錳硅鋼片等材料。中型鋸片——軟鋼片、沖壓鐵片、冷釓鐵片等材料。小型鋸片——薄冷釓鐵片、青銅片等材料。2〕金剛石粉：被附在鋸片邊緣，起類似"鋸齒"的作用。大型鋸片——磨料粒度46#～80#中型鋸片——磨料粒度100#～180#小型鋸片——磨料粒度240#～W403〕結(jié)合劑：把金剛石粘附在刀基上的材料。通常用金屬結(jié)合劑，如青銅粉、電鍍金屬等為結(jié)合劑材料。熱鑄鋸片熱鑄鋸片制作方法將粒度為50＃～100＃的鉆石粉與黃銅或其他金屬材料的粉末相混合，壓實成型，加熱熔合，熱鑄成一個圓環(huán)。再將此環(huán)焊接到一個直徑與環(huán)內(nèi)徑相同的金屬圓片(刀基)上，制得熱鑄鋸片。進(jìn)而，為了解決鋸屑的排除問題，出現(xiàn)了如圖9—22所示的改進(jìn)型熱鑄鋸片。它們采用分段鑄造或鑄片嵌入制作工藝。熱鑄鋸片直徑一般在200mm以上，厚度一般在l～4mm之間，適用于鋸割大塊的低檔寶石材料。滾壓－電鍍鋸片滾壓—電鍍鋸片制作方法將軟鋼材料沖壓成100一150mm、內(nèi)徑20～50mm、厚度0.15～0.3mm的刀基。將假設(shè)干片刀基疊起，外徑內(nèi)孔放置整齊，分組裝卡，并在銑床上銑出假設(shè)干個間隔相等的小槽。粒度為100?！?50＃的鉆石粉壓入銑槽內(nèi)，電鍍處理鋸片，使鉆石粉牢固地附鋸片邊緣的銑槽中。磨削磨具砂輪砂帶砂盤磨盤砂輪砂輪砂輪外表固著的磨料對坯料進(jìn)行磨削加工。磨料的固結(jié)強(qiáng)度與膠黏劑性質(zhì)有關(guān)。常用的膠黏劑有樹脂、陶瓷和金屬。最常用的磨粒材料是碳化硅和金剛石。砂帶砂盤砂盤金剛石砂盤是一種常用的砂盤。它由金剛石粉、金屬膠黏劑(如銅和錫粉)和基盤(如冷軋鋼片)構(gòu)成，如圖9—27所示。金剛石砂盤是用粉末冶金法制作的，其工作層中金剛石粉有多層，過渡層僅有金屬膠黏劑。另有滾壓電鍍法制作的金剛石砂盤。砂盤的直徑通常為150—100mm。碳化硅砂盤較少見。磨盤磨盤是一種游離磨料磨具，其類型如圖9—28所示。磨削或拋光時磨料處于游離狀態(tài)，可以選用較粗的磨料進(jìn)行磨削作業(yè)。磨盤一般采用鑄鐵、硬質(zhì)工具鋼等金屬材料制成。鑄鐵磨盤具有耐磨性好、強(qiáng)度高、磨削效率高、價格低廉等特點，故應(yīng)用廣泛。拋光磨具拋光磨盤磨盤用拋光粉時就成了拋光磨盤拋光磨具拋光盤拋光盤按制作材料的不同，分為三類：硬盤、中硬盤、軟盤。硬盤一般采用金屬材料制成，適用于翻面型款式寶石和其他寶石平面的拋光。拋光磨具

中硬盤采用瀝青、尼龍、樹脂和木材等材料制成，其拋光性能介于軟盤和硬盤之間。拋光磨具

軟盤采用毛氈、皮革、帆布和天鵝絨等柔軟的材料做拋光盤面，適用于弧面型和珠型款式寶石的拋光。玉雕琢頭按照不同的磨削用途，玉雕磨頭有相應(yīng)的形狀，如圖9—29所示。寶玉石雕刻機(jī)經(jīng)常配用電鍍鉆粉磨頭，其磨削效率高，使用壽命長，制作工藝簡單，價格也不算高。利用樹脂膠、木材、皮革和葫蘆皮等材料，可以制作與雕刻磨頭形狀相似的拋光工具。玉雕琢頭輔助工具八角手機(jī)械手升降支架粘桿粘結(jié)架八角手八角手是一種加工翻面型款式用的特種工具，也是八角手寶石盤磨機(jī)的主要配件。——八角手主要由手柄和八角形模塊組成，如圖9—30所示。模塊上的小孔是用來調(diào)節(jié)圓周分度的。加工時通過改變插孔位置和托盤的高度，就可以磨出假設(shè)干組小面來。八角手八角手的設(shè)計原理八角手的設(shè)計思想，是以“等分圓〞作為變化根底，即由8個邊和8個孔組合成的64個變化單元去平分360°的圓。升降支架、八角手升降支架八角手機(jī)械手機(jī)械手是另一種加工翻面型款式用的特種工具，也是機(jī)械手寶石盤磨機(jī)的主要配件。機(jī)械手是由粘桿臂、角度刻度板及指針、圓周分度齒輪和制動器等組成，如圖9—31所示。常用機(jī)械手有64分度齒輪或60分度齒輪。機(jī)械手機(jī)械手、升降支架升降支架機(jī)械手粘桿粘結(jié)架9.9玻璃的加工及處理設(shè)備玻璃工藝品的冷加工及設(shè)備玻璃外表處理及設(shè)備玻璃飾品的熱加工成形玻璃工藝品的冷加工及設(shè)備切割磨削拋光車刻－用車刻機(jī)磨出花紋和圖像噴砂－噴砂機(jī)及相應(yīng)的空氣壓縮機(jī)等鉆孔激光內(nèi)雕刻－專門設(shè)備，用激光束產(chǎn)生爆裂點成像玻璃外表處理及設(shè)備化學(xué)蝕刻