本發(fā)明涉及玉石加工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種玉石的加工工藝。
背景技術(shù):
隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)玉石、珠寶等器件的需求量也在持續(xù)增長,因此,石器的生產(chǎn)也從最初的手工生產(chǎn)逐漸蛻變成了現(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)。
石器,需要經(jīng)過成型、打磨、拋光、雕琢等多道工序,通過機(jī)械生產(chǎn)雖然在生產(chǎn)速度上具有顯著的提升,但由于石器的普及化,以及人們對(duì)石器品質(zhì)要要求的提高,由自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)出的石器由于其在精度上的缺陷已經(jīng)逐漸無法滿足人們的需求。特別是一些高端的珠寶和玉石,其價(jià)值在很大程度上都取決于加工工藝,所以在生產(chǎn)時(shí)機(jī)械設(shè)備大都只用來完成成型和粗加工,在后期仍然需要雕刻師花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行精雕細(xì)琢。因此,需要研發(fā)出自動(dòng)化程度高且加工精度更高的生產(chǎn)工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種玉石的加工工藝,具有加工精度高以及自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種玉石的加工工藝,其特征在于包括:
S1,根據(jù)玉石的形狀和結(jié)構(gòu)繪制加工圖,并輸入到電腦生成數(shù)據(jù);
S2,將玉石放入數(shù)控機(jī)床并按照生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行剝皮并切割出粗坯;
S3,選取步驟S2中切割掉的邊料進(jìn)行硬度檢測(cè);
S4,采用數(shù)控機(jī)床根據(jù)步驟S1中生成的數(shù)據(jù)對(duì)步驟S2中的粗坯進(jìn)行雕琢并形成石器,其中,雕琢包括多次走刀雕刻,且走刀雕刻的雕刻深度依次遞減;
S5,沿著步驟S4中在石器上雕刻出的痕跡,采用高壓水射流形成微水刀進(jìn)行精雕,其中,高壓水射流的壓力大小取決于S3中檢測(cè)的硬度;
S6,完成S5后對(duì)石器進(jìn)行拋光處理。
采用上述結(jié)構(gòu),通過機(jī)床雕刻與微水刀雕刻相結(jié)合的方式來達(dá)到高精度的快速加工,先通過數(shù)控機(jī)床切割出粗坯后,再切割出三維的圖案,在切割時(shí)才有分級(jí)的方式進(jìn)行切割,逐級(jí)加深切割的深度,同時(shí)為了進(jìn)一步提高切割精度,降低廢品率,每次走刀切割時(shí)增加的深度呈遞減的方式逐漸加深,在完成機(jī)床加工后,玉石已經(jīng)成型,此時(shí)部分工藝要求不高的玉器已經(jīng)可以投放市場(chǎng),對(duì)于部分工藝要求高的,繼續(xù)采用高壓水射流進(jìn)行進(jìn)一步精加工,完成后再進(jìn)行拋光,即可完成最終的生產(chǎn)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述步驟S2中的切割以及S4中走刀雕刻的同時(shí)進(jìn)行水冷。
采用上述結(jié)構(gòu),在切割和雕刻的時(shí)候采用水冷,為了避免在切割和雕刻的過程中,由于摩擦力產(chǎn)生的高溫把玉石損壞。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述高壓水射流和水冷均采用蒸餾水。
采用上述結(jié)構(gòu),蒸餾水中去除掉了水中的微量雜質(zhì),避免在水冷以及高壓水射流打磨時(shí)導(dǎo)致這些雜質(zhì)侵入到玉石的內(nèi)部,導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)小色斑,影響玉石的質(zhì)量。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述蒸餾水的溫度為0-20℃。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述蒸餾水的溫度為0℃。
采用上述結(jié)構(gòu),采用0-20℃的蒸餾水的冷卻效果較好,其中,以0℃的蒸餾水冷卻效果為佳,對(duì)玉石的保護(hù)效果較優(yōu)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述高壓水射流中混合有顆粒狀磨料,所述磨料占水體積的0.05%-5%。
由于大部分的玉石硬度都比較高,采用單純的高壓水射流切削能力較差,會(huì)影響加工效率,故采用上述結(jié)構(gòu),通過磨料的加入,加速微水刀的切削能力,提高加工速度,而顆粒狀磨料占比由加工精度以及玉石的材質(zhì)而定。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述磨料為200目以上的石英砂。
采用上述結(jié)構(gòu),石英砂的成本低,且硬度較高,在切割時(shí)不會(huì)與玉石發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可以重復(fù)使用,成本較低,而采用200目以上的石英砂打磨精度高。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述高壓水射流開始時(shí)采用較低水壓,在雕刻時(shí)逐漸遞增加大水壓,到達(dá)預(yù)設(shè)水壓時(shí),在預(yù)設(shè)水壓下切割完成后,再次逐漸減小水壓繼續(xù)走刀雕刻1-2次。
采用上述結(jié)構(gòu),先用較低水壓避免開始時(shí)集中噴射造成局部瑕疵,在雕刻的過程中,逐漸增大水壓達(dá)到預(yù)設(shè)水壓后進(jìn)行往復(fù)的走刀雕刻,當(dāng)完成雕刻后降低水壓,繼續(xù)走刀雕刻1-2次,使得微水刀的雕刻更加圓潤。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述拋光工序依次經(jīng)過細(xì)砂紙拋光和紗布拋光。
采用上述結(jié)構(gòu),通過多次拋光處理,從粗到細(xì)依次拋光,使得玉石表現(xiàn)出溫潤剔透的外表。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述紗布拋光包括粗紗拋光、細(xì)紗拋光和絲綢拋光中的一種或多種。
采用上述結(jié)構(gòu),采用紗布本身已經(jīng)具有非常好的拋光效果,對(duì)于部分價(jià)值較高或工藝要求較高的玉石,可以進(jìn)一步采用細(xì)沙和絲綢進(jìn)行拋光,達(dá)到更加優(yōu)良的拋光效果。
綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:由于數(shù)控機(jī)床的刀削和高壓水射流形成的微水刀均是通過機(jī)械實(shí)現(xiàn)的,將兩者相結(jié)合,可以達(dá)到快速加工和高精度的效果,另外,結(jié)合蒸餾水的使用,降低石器生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瑕疵,同時(shí)采用獨(dú)具特色的拋光工藝使得成品的色澤更加圓潤。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋,其并不是對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
一種玉石的加工工藝,包括以下步驟:
S1,對(duì)玉石進(jìn)行掃描,將其形狀和結(jié)構(gòu)都掃描到電腦上,再根據(jù)玉石的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行外觀設(shè)計(jì),完成設(shè)計(jì)后在繪制加工圖,確認(rèn)后將加工圖輸入到電腦生成數(shù)據(jù);
S2,將玉石固定到數(shù)控機(jī)床上,按照S1中生成的數(shù)據(jù),對(duì)玉石進(jìn)行剝皮并逐步切割出粗坯,在切割的同時(shí)朝切割處噴水進(jìn)行水冷,水冷采用的水為0℃的蒸餾水,通過水冷來避免切割時(shí)摩擦玉石導(dǎo)致溫度升高而造成玉石損壞,在完成切割后玉石已經(jīng)具有了大致的形狀和結(jié)構(gòu);
S3,在完成S2的步驟后,先選取2-5塊步驟S2中切割掉的邊料(廢料即可)進(jìn)行硬度檢測(cè),對(duì)多塊邊料進(jìn)行硬度檢測(cè)后去最小值作為檢測(cè)結(jié)果;
S4,停機(jī)選取邊料后即可再次啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床,根據(jù)步驟S1中生成的數(shù)據(jù)對(duì)粗坯進(jìn)行雕琢,使其成為成品石器,在雕琢?xí)r也需要朝雕刻處噴水進(jìn)行水冷,此處水冷方式與S2中的相同,并且也采用0℃的蒸餾水。
其中,在雕琢?xí)r包括有多次走刀雕刻,走刀雕刻的次數(shù)由雕刻的深度和所需雕刻的精度而定,深度越深或者精度要求越高所需走刀次數(shù)也就越多。另外,相鄰兩次走刀雕刻間增加的雕刻深度隨雕刻的次數(shù)增加而遞減,通過該方式,在走刀雕刻時(shí)可以隨時(shí)觀察玉石情況,如果出現(xiàn)問題可以及時(shí)關(guān)閉及其進(jìn)行調(diào)整,在減少廢品率的同時(shí)也能提高加工精度;
在完成步驟S4后,石器已經(jīng)成型,對(duì)于一些附加值低或者工藝要求不高的石器,在完成步驟S4后即可作為成品出售,要求稍高的可以再進(jìn)行拋光處理后投放市場(chǎng)。而對(duì)于價(jià)值較高和工藝要求高的石器,在完成S4后需要再進(jìn)行S5操作進(jìn)行進(jìn)一步的精加工。
S5,將完成步驟S4后的石器進(jìn)行水刀雕刻,其方式為通過高壓泵在噴頭上形成高壓水射流,此處采用的水為0℃的蒸餾水,且在高壓水射流中加入有200目以上的石英砂作為磨料,磨料的體積占水體積的0.1%,對(duì)于材質(zhì)較硬的玉石可以適當(dāng)?shù)奶岣吣チ系恼急取?/p>
在加工時(shí),以高壓水射流作為微水刀,沿著S4步驟中雕刻的痕跡進(jìn)行再次打磨和雕刻,其中,高壓水射流的壓力大小取決于S3中檢測(cè)的硬度,水壓通過電腦進(jìn)行調(diào)節(jié),在啟動(dòng)高壓水射流時(shí)先在低水壓下沿S4步驟中雕刻的痕跡先走刀一遍,在確認(rèn)路徑?jīng)]有問題時(shí),再逐漸加大水壓直到達(dá)到預(yù)設(shè)水壓,保持在該水壓下沿路徑進(jìn)行循環(huán)走刀雕刻,在微水刀精加工完成后,先降低水壓到預(yù)設(shè)水壓的三分之二,保持該水壓再沿路徑循環(huán)走兩次,使玉石更加圓潤。
S6,在完成S5步驟后對(duì)石器最后的拋光處理,拋光工序依次經(jīng)過細(xì)砂紙拋光和紗布拋光,紗布拋光依次經(jīng)過粗紗拋光、細(xì)紗拋光和絲綢拋光。其中,細(xì)砂紙拋光和粗紗拋光可以采用拋光機(jī)進(jìn)行拋光,在粗紗拋光的同時(shí)在石器上涂抹拋光粉,完成粗紗拋光后,再依次采用細(xì)紗和絲綢在石器上進(jìn)行往復(fù)摩擦來進(jìn)行細(xì)紗拋光和絲綢拋光,而由于絲綢拋光的耗時(shí)較久,往往需要一個(gè)月以上,所以僅針對(duì)高價(jià)值玉石。
在完成上述拋光工藝后用超聲波機(jī)對(duì)石器進(jìn)行清洗。