1.本发明涉及陶瓷结构件加工技术领域，具体涉及一种陶瓷件的加工工艺及其设备。
背景技术：2.随着陶瓷工业的不断发展，在航天航空、机械制造、医疗等领域都有了广泛应用，但陶瓷的加工过程大多采用传统方式，加工周期长，只能对面型简单的陶瓷件进行加工，而且精度不高，对于高科技上使用的部件，不能满足要求；
3.申请号2020107784439的专利公开了一种陶瓷件磨削加工方法及磨削设备，磨削设备包括工作台、磨削机构和上料机构，工作台顶部安装有磨削机构和上料机构，将陶瓷叶片依次放置到储料座的储料槽内，通过第二气压杆工作带动推块移动，直至推片插入推料槽将储料槽内的陶瓷叶片经过出料槽推送至第二滑座顶侧，此时通过第一气压杆工作带动压块下压对陶瓷叶片进行固定，打磨完成后，第一气压杆上升，第二气压杆先伸长将打磨好的陶瓷叶片推下然后收缩，储料槽内内部的陶瓷叶片自动落下，此时重复操作完成陶瓷叶片的自动上料操作；
4.该加工工艺和磨削设备能够完成陶瓷件的固定、打磨、上下料操作，但是无法通过多轴联动加工来进行开粗、半精、抛光等工序，以满足高效率加工高精度陶瓷件的要求。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种陶瓷件的加工工艺及其设备，用于解决现有技术中无法通过多轴联动加工来进行开粗、半精、抛光等工序，以满足高效率加工高精度陶瓷件的要求的技术问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.本发明提供了一种陶瓷件的加工工艺，包括以下步骤：
8.s1、将下底座与中间座之间通过uv胶固定，连接柱与陶瓷件之间通过uv胶固定，得到陶瓷件的工装，陶瓷件的工装挤压夹持板后安装于夹装台上；
9.s2、使用陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工，并通过多种磨削头进行磨削，经过一端倒角开粗、另一端倒角开粗、端面开粗、端面半精、端面精加工、端面抛光、滚动体开粗、滚动体半精、滚动体精加工、滚动体抛光、一端倒角半精、一端倒角精加工、另一端倒角半精、另一端倒角精加工的工序，得到圆柱形的陶瓷件，磨削过程中产生的废料从漏料孔排出。
10.作为本发明进一步优选的方案，所述开粗工序采用200#金刚石磨头，半精工序采用500#金刚石磨头，精加工工序采用800#金刚石磨头，抛光工序采用pcd聚晶刀具。
11.作为本发明进一步优选的方案，陶瓷件的材质选用莫氏硬度为9.5的氮化硅。
12.作为本发明进一步优选的方案，陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工的具体过程为：
13.启动第四旋转电机，第四旋转电机通过联轴器驱动第三丝杠旋转，第三丝杠的旋转驱动螺母座带动加工台作直线运动，同时滑动座沿滑轨滑动，保持加工台沿第三丝杠的路径方向作稳定直线运动；
14.启动第五旋转电机，第五旋转电机的电机轴驱动旋转台作旋转运动，夹装台和陶瓷件的工装也随之旋转；
15.启动第一旋转电机，第一旋转电机的电机轴驱动法兰盘转动，进一步驱动摆动板和加固连接板绕法兰盘摆动；
16.启动第二旋转电机，第二旋转电机的电机轴驱动第一丝杠转动，与第一丝杠螺纹连接的第一螺母座将旋转运动转化为直线运动，沿第一丝杠的路径作直线运动；
17.启动第三旋转电机，第三旋转电机的电机轴驱动第二丝杠旋转，与第二丝杠螺纹连接的配重块将旋转运动转化为直线运动，带动磨头结构在第二丝杠的路径上移动，实现z轴方向的联动，电机驱动转动杆转动，磨削头随之转动进行磨削，实现五轴联动加工。
18.本发明还提供了一种陶瓷件的加工设备，适用于上述陶瓷件的加工工艺，包括床基，床基的上方设有两轴加工机构，床基的上方两侧通过侧安装板安装有三轴加工机构；三轴加工机构包括第一旋转电机、摆动板、加固连接板，第一旋转电机位于其中一个侧安装板的外侧且其电机轴贯穿侧安装板，两个摆动板分别位于两个侧安装板的内侧且通过法兰盘与侧安装板转动连接，加固连接板的两侧分别与两个摆动板的内侧一体成型，第一旋转电机的电机轴与法兰盘同轴连接；
19.所述两轴加工机构包括第四旋转电机、滑台、加工台，滑台的路径方向与第一丝杠的中轴线垂直，滑台固定设置于床基顶部的加强槽板上，滑台的中心设有第三丝杠，第三丝杠的两侧对称设有两根滑轨，第四旋转电机的电机轴通过联轴器与第三丝杠连接，加工台的底部中心设有与第三丝杠螺纹连接的螺母座，加工台的底部两侧设有与滑轨滑动连接的滑动座；加工台的上方一侧通过侧板安装有第五旋转电机，第五旋转电机的电机轴穿过侧板后连接有旋转台，旋转台上设有夹装台，夹装台上夹持安装有陶瓷件的工装。
20.作为本发明进一步优选的方案，所述摆动板的截面呈长腰形且高度高于侧安装板，加固连接板位于两个摆动板之间靠上位置，摆动板和加固连接板上设有y轴联动机构，y轴联动机构包括第二旋转电机、第一丝杠、第一螺母座，第一丝杠水平设置于加固连接板的侧部，第二旋转电机的电机轴贯穿摆动板后与第一丝杠的一端转动连接，另一端与第一丝杠座转动连接，第一螺母座位于第一丝杠的路径上且与第一丝杠螺纹连接。
21.作为本发明进一步优选的方案，所述第一螺母座背离加固连接板的侧壁设有z轴联动机构，z轴联动机构包括第三旋转电机、z轴板、第二丝杠，z轴板的截面呈倒置的l形且与第一螺母座固定连接，第三旋转电机位于z轴板的顶部且其电机轴贯穿z轴板与第二丝杠的一端连接，第二丝杠的路径上螺纹连接有配重块，配重块的底部可拆卸连接有磨头结构。
22.作为本发明进一步优选的方案，所述磨头结构包括转动杆、连接杆、磨削头，转动杆与配重块的底部转动连接并通过电机驱动，连接杆的上端与转动杆的底部连接，下端与磨削头连接。
23.作为本发明进一步优选的方案，陶瓷件的工装包括底部的下底座，设置于下底座上方的中间座，设置于中间座上方的陶瓷件，陶瓷件通过连接柱与中间座连接；其中，下底座和中间座均呈长方体状；下底座的长度、宽度和高度均大于中间座。
24.作为本发明进一步优选的方案，所述加强槽板的顶部等距设置多个顶槽，内部等距设置多个内槽；床基的底部设有加强底座，加强底座的顶部两侧通过侧固定板与床基的侧壁接触，螺栓穿过侧固定板与床基固定，螺栓的螺纹上缠绕有减振弹簧；加强底座的内腔均匀分布多个减振橡胶柱，减振橡胶柱的顶部和底部均与橡胶垫片压紧接触；
25.所述夹装台的主体呈圆柱形，内腔环形阵列分布有多个缓冲夹持机构，缓冲夹持机构包括限位腔，限位腔内设有朝向夹装台中心延伸的扭力弹簧，扭力弹簧的端部连接有夹持板；夹装台位于缓冲夹持机构之外的区域设有多个贯穿的漏料孔。
26.本发明具备下述有益效果：
27.1、本发明陶瓷件的加工工艺，采用uv胶粘贴固定和挤压夹持的方式，将陶瓷件工装稳定安装于夹装台上，避免磨削过程中晃动而产生工件尺寸不一致的情况，通过陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工，配合多种磨削头进行开粗、半精、抛光的多步骤工序，加工调节灵活，满足高效率加工高精度陶瓷件的要求，对圆柱体陶瓷件的加工精度达到如下参数：圆柱直径＜2μm，圆柱表面0.125μm，端面0.2μm，倒角处1.25μm。
28.2、本发明陶瓷件的加工设备，在床基上设置两轴加工机构和三轴加工机构，两轴加工机构通过第四旋转电机配合第三丝杠实现加工台水平x轴向的移动，通过第五旋转电机配合旋转台实现加工台沿旋转台轴向的转动；三轴加工机构通过第一旋转电机配合摆动板、加固连接板实现绕第一旋转电机轴向的转动，并配合固有的联动机构实现y轴、z轴向的移动，以此实现五轴联动，满足对复杂陶瓷结构件的高精度、高效率加工。
29.3、通过在床基的顶部设置加强槽板，底部设置加强底座，加强槽板内的顶槽和内槽能够减轻重量，缓解联动加工过程中带来的振动；螺栓穿过侧固定板与床基固定，螺栓的螺纹上缠绕减振弹簧，能够缓解联动加工过程中对床基横向产生的振动；加强底座内腔设置的多个减振橡胶柱配合橡胶垫片具有良好的回弹抗振性能，能够缓解联动加工过程中对床基纵向产生的振动。
30.4、夹装台内腔设置的多个缓冲夹持机构，当需要放置陶瓷件的工装时，向内挤压夹持板，扭力弹簧被压缩而沿着限位腔向内移动，在扭力弹簧弹性应力的作用下，夹持板将陶瓷件的工装稳定夹持；漏料孔的设置也方便了磨削过程中废料的及时排出，避免废料遗留在夹装台上而影响洁净度。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明陶瓷件的加工设备的三维图，图中未示出加强底座；
33.图2为本发明陶瓷件的加工设备的主视图，图中未示出加强底座；
34.图3为本发明陶瓷件的加工设备的俯视图，图中未示出加强底座；
35.图4为本发明陶瓷件的加工设备的侧视图，图中未示出加强底座；
36.图5为本发明床基、加强槽板、加强底座的配合结构示意图；
37.图6为本发明夹装台的剖视图；
38.图7为本发明陶瓷件的工装结构示意图；
39.图8为本发明的一种磨头结构的主视图；
40.图9为本发明的另一种磨头结构的主视图。
41.附图标记：100、床基；110、加强槽板；111、顶槽；112、内槽；120、加强底座；121、侧固定板；122、螺栓；123、减振弹簧；124、减振橡胶柱；125、橡胶垫片；200、两轴加工机构；210、第四旋转电机；211、联轴器；220、滑台；221、第三丝杠；222、滑轨；230、加工台；231、滑动座；232、第五旋转电机；233、旋转台；234、夹装台；235、缓冲夹持机构；236、限位腔；237、扭力弹簧；238、夹持板；239、漏料孔；240、侧板；300、侧安装板；400、三轴加工机构；410、第一旋转电机；420、摆动板；430、加固连接板；440、y轴联动机构；441、第二旋转电机；442、第一丝杠；443、第一螺母座；444、第一丝杠座；450、z轴联动机构；451、第三旋转电机；452、z轴板；453、第二丝杠；454、配重块；460、磨头结构；461、转动杆；462、连接杆；463、磨削头；470、法兰盘；500、陶瓷件；510、下底座；520、中间座；530、连接柱。
具体实施方式
42.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
43.实施例1：
44.如图1
‑
9所示，本实施例提供一种陶瓷件的加工工艺，包括以下步骤：
45.s1、将下底座510与中间座520之间通过uv胶固定，连接柱530与陶瓷件500之间通过uv胶固定，得到陶瓷件的工装，陶瓷件的工装挤压夹持板238后安装于夹装台234上；
46.s2、使用陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工，并通过多种磨削头463进行磨削，经过一端倒角开粗、另一端倒角开粗、端面开粗、端面半精、端面精加工、端面抛光、滚动体开粗、滚动体半精、滚动体精加工、滚动体抛光、一端倒角半精、一端倒角精加工、另一端倒角半精、另一端倒角精加工的工序，得到圆柱形的陶瓷件，磨削过程中产生的废料从漏料孔239排出；滚动体即指圆柱形陶瓷件的外壁；其中，开粗工序采用200#金刚石磨头，半精工序采用500#金刚石磨头，精加工工序采用800#金刚石磨头，抛光工序采用pcd聚晶刀具，陶瓷件的材质选用莫氏硬度为9.5的氮化硅。
47.陶瓷件的加工精度达到如下参数：圆柱直径＜2μm，圆柱表面0.125μm，端面0.2μm，倒角处1.25μm。
48.陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工的具体过程为：
49.启动第四旋转电机210，第四旋转电机210通过联轴器211驱动第三丝杠221旋转，第三丝杠221的旋转驱动螺母座带动加工台230作直线运动，同时滑动座231沿滑轨222滑动，保持加工台230沿第三丝杠221的路径方向作稳定直线运动；
50.启动第五旋转电机232，第五旋转电机232的电机轴驱动旋转台233作旋转运动，夹装台234和陶瓷件500的工装也随之旋转；
51.启动第一旋转电机410，第一旋转电机410的电机轴驱动法兰盘470转动，进一步驱动摆动板420和加固连接板430绕法兰盘470摆动；
52.启动第二旋转电机441，第二旋转电机441的电机轴驱动第一丝杠442转动，与第一丝杠442螺纹连接的第一螺母座443将旋转运动转化为直线运动，沿第一丝杠442的路径作直线运动；
53.启动第三旋转电机451，第三旋转电机451的电机轴驱动第二丝杠453旋转，与第二丝杠453螺纹连接的配重块454将旋转运动转化为直线运动，带动磨头结构460在第二丝杠453的路径上移动，实现z轴方向的联动，电机驱动转动杆461转动，磨削头463随之转动进行磨削，实现五轴联动加工。
54.本实施例陶瓷件的加工工艺，采用uv胶粘贴固定和挤压夹持的方式，将陶瓷件工装稳定安装于夹装台234上，避免磨削过程中晃动而产生工件尺寸不一致的情况，通过陶瓷件的加工设备进行五轴联动加工，配合多种磨削头463进行开粗、半精、抛光的多步骤工序，加工调节灵活，满足高效率加工高精度陶瓷件的要求。
55.实施例2：
56.本实施例提供一种陶瓷件的加工设备，用于对陶瓷材质的结构件进行雕刻加工，通过五轴联动的雕刻加工，加工出结构较为复杂的结构件，提高雕刻加工的精度和效率。
57.具体地，如图1
‑
4所示，该陶瓷件的加工设备包括床基100，床基100的上方设有两轴加工机构200，床基100的上方两侧通过侧安装板300安装有三轴加工机构400；三轴加工机构400包括第一旋转电机410、摆动板420、加固连接板430，第一旋转电机410位于其中一个侧安装板300的外侧且其电机轴贯穿侧安装板300，两个摆动板420分别位于两个侧安装板300的内侧且通过法兰盘470与侧安装板300转动连接，加固连接板430的两侧分别与两个摆动板420的内侧一体成型，第一旋转电机410的电机轴与法兰盘470同轴连接。启动第一旋转电机410后，第一旋转电机410的电机轴驱动法兰盘470转动，进一步驱动摆动板420和加固连接板430绕法兰盘470摆动。
58.两轴加工机构200包括第四旋转电机210、滑台220、加工台230，滑台220的路径方向与第一丝杠442的中轴线垂直，滑台220固定设置于床基100顶部的加强槽板110上，滑台220的中心设有第三丝杠221，第三丝杠221的两侧对称设有两根滑轨222，第四旋转电机210的电机轴通过联轴器211与第三丝杠221连接，加工台230的底部中心设有与第三丝杠221螺纹连接的螺母座，加工台230的底部两侧设有与滑轨222滑动连接的滑动座231；加工台230的上方一侧通过侧板240安装有第五旋转电机232，第五旋转电机232的电机轴穿过侧板240后连接有旋转台233，旋转台233上设有夹装台234，夹装台234上夹持安装有陶瓷件500的工装。
59.当启动第四旋转电机210后，第四旋转电机210通过联轴器211驱动第三丝杠221旋转，第三丝杠221的旋转驱动螺母座带动加工台230作直线运动，同时滑动座231沿滑轨222滑动，保持加工台230沿第三丝杠221的路径方向作稳定直线运动；启动第五旋转电机232后，第五旋转电机232的电机轴驱动旋转台233作旋转运动，夹装台234和陶瓷件500的工装也随之旋转。
60.本实施例的陶瓷件的加工设备，在床基100上设置两轴加工机构200和三轴加工机构400，两轴加工机构200通过第四旋转电机210配合第三丝杠221实现加工台230水平x轴向的移动，通过第五旋转电机232配合旋转台233实现加工台230沿旋转台233轴向的转动；三轴加工机构400通过第一旋转电机410配合摆动板420、加固连接板430实现绕第一旋转电机
410轴向的转动，并配合固有的联动机构实现y轴、z轴向的移动，以此实现五轴联动，满足对复杂陶瓷结构件的高精度、高效率加工。
61.摆动板420的截面呈长腰形且高度高于侧安装板300，加固连接板430位于两个摆动板420之间靠上位置，摆动板420和加固连接板430上设有y轴联动机构440，y轴联动机构440包括第二旋转电机441、第一丝杠442、第一螺母座443，第一丝杠442水平设置于加固连接板430的侧部，第二旋转电机441的电机轴贯穿摆动板420后与第一丝杠442的一端转动连接，另一端与第一丝杠座444转动连接，第一螺母座443位于第一丝杠442的路径上且与第一丝杠442螺纹连接。启动第二旋转电机441后，第二旋转电机441的电机轴驱动第一丝杠442转动，与第一丝杠442螺纹连接的第一螺母座443将旋转运动转化为直线运动，沿第一丝杠442的路径作直线运动。
62.第一螺母座443背离加固连接板430的侧壁设有z轴联动机构450，z轴联动机构450包括第三旋转电机451、z轴板452、第二丝杠453，z轴板452的截面呈倒置的l形且与第一螺母座443固定连接，第三旋转电机451位于z轴板452的顶部且其电机轴贯穿z轴板452与第二丝杠453的一端连接，第二丝杠453的路径上螺纹连接有配重块454，配重块454的底部可拆卸连接有磨头结构460。启动第三旋转电机451后，第三旋转电机451的电机轴驱动第二丝杠453旋转，与第二丝杠453螺纹连接的配重块454将旋转运动转化为直线运动，带动磨头结构460在第二丝杠453的路径上移动，实现z轴方向的联动，实际使用过程中，磨头结构460由电机驱动，对陶瓷件500进行磨削。
63.如图7所示，本实施例中陶瓷件500的形状优选为圆柱体，陶瓷件500的工装包括底部的下底座510，设置于下底座510上方的中间座520，设置于中间座520上方的陶瓷件500，陶瓷件500通过连接柱530与中间座520连接；其中，下底座510和中间座520均呈长方体状；下底座510的长度、宽度和高度均大于中间座520。陶瓷件500的材质优选为氮化硅，下底座510的材质为铝，中间座520和连接柱530的材质为玻璃，下底座510与中间座520之间通过uv胶固定，连接柱530与陶瓷件500之间通过uv胶固定。
64.如图8
‑
9所示，本实施例的磨头结构460包括转动杆461、连接杆462、磨削头463，转动杆461与配重块454的底部转动连接并通过电机驱动，连接杆462的上端与转动杆461的底部连接，下端与磨削头463连接；磨削头463的形状呈图8所示的圆柱形或者呈图9所示的具有倒角的伞形结构，磨削头463根据实际加工工序需要选择型号200#、500#、800#的金刚石磨头或者pcd聚晶刀具。
65.如图5所示，加强槽板110的材质为铝合金或不锈钢，加强槽板110的顶部等距设置多个顶槽111，内部等距设置多个内槽112；床基100的底部设有加强底座120，加强底座120的顶部两侧通过侧固定板121与床基100的侧壁接触，螺栓122穿过侧固定板121与床基100固定，螺栓122的螺纹上缠绕有减振弹簧123；加强底座120的内腔均匀分布多个减振橡胶柱124，减振橡胶柱124的顶部和底部均与橡胶垫片125压紧接触。
66.通过在床基100的顶部设置加强槽板110，底部设置加强底座120，加强槽板110内的顶槽111和内槽112能够减轻重量，缓解联动加工过程中带来的振动；螺栓122穿过侧固定板121与床基100固定，螺栓122的螺纹上缠绕减振弹簧123，能够缓解联动加工过程中对床基100横向产生的振动；加强底座120内腔设置的多个减振橡胶柱124配合橡胶垫片125具有良好的回弹抗振性能，能够缓解联动加工过程中对床基100纵向产生的振动。
67.夹装台234的主体呈圆柱形，内腔环形阵列分布有多个缓冲夹持机构235，缓冲夹持机构235包括限位腔236，限位腔236内设有朝向夹装台234中心延伸的扭力弹簧237，扭力弹簧237的端部连接有夹持板238；夹装台234位于缓冲夹持机构235之外的区域设有多个贯穿的漏料孔239。夹持板238的截面呈弧形、矩形、半圆形等与陶瓷件500适配的形状。
68.夹装台234内腔设置的多个缓冲夹持机构235，当需要放置陶瓷件500的工装时，向内挤压夹持板238，扭力弹簧237被压缩而沿着限位腔236向内移动，在扭力弹簧237弹性应力的作用下，夹持板238将陶瓷件500的工装稳定夹持；漏料孔239的设置也方便了磨削过程中废料的及时排出，避免废料遗留在夹装台234上而影响洁净度。
69.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。