2022年珠宝琢型设计与加工终版 .pdf

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1、一、宝石琢型的概念：1、宝石琢型的含义：宝石琢型是指宝石的造型，是宝石原石经过琢磨后所呈现的样式，也称宝石的切工或款式。2、宝石琢型的种类：刻面型、弧面型、珠型、异型四大类型，其中刻面型宝石的设计和加工最为复杂，样式、也是宝石琢型设计及加工中最重要的研究对象和内容。3、宝石琢型的各部分名称（以标准圆钻刻面型为例）：刻面宝石琢型一般可分为冠部、腰棱、亭部。冠部指琢型腰棱以上的部分，一般由台面、冠主面、星面和上腰面等刻面构成。腰棱即琢型的腰部。穿过腰棱的假想平面称为腰棱面，它理论上平行于台面并将琢型分隔成冠部和亭部。腰棱的平面形状简称腰形，它是宝石琢型进一步分类和命名的主要标志，如圆形、椭圆形、梨

2、形、心形、方形等。亭部指琢型腰棱以下的部分，主要由亭主面、下腰面以及底尖或底面构成。刻面琢型的各种小面的名称：台面又称桌面、顶面；星面又称星瓣、星环面；冠主面又称风筝面、鸢瓣、冠部主环面；上腰面又称上分裂面、冠部半环面；下腰面又称下分裂面、亭部半环面；亭主面又称亭部主环面4、宝石琢型的三要素（刻面宝石琢型为例）：（1）、琢型比例也称切磨比例，指琢型的各部分之间的相对比例，但通常以腰部直径作为比例基准，用百分数来表示。（标准圆钻各比例均是相对于腰部直径为100%的比例，花式琢型如果腰部存在长径和短径两个方向的腰径，则一般以腰部短径的宽度为100%）。（2）、琢型角度也称切磨角度，指琢型的各个刻面

3、与腰棱平面之间的夹角。其中冠部主要刻面与腰棱平面之间的夹角称为冠角，亭部主要刻面与腰棱平面之间的夹角称为亭角。（3）、圆周分度也称分度指数，指琢型的各个刻面在琢型圆周上的分布方位，圆周面平行于琢型腰棱平面，圆周分度轮常用64 分度，有时也用 96、72、48、32 等分度。“琢型三要素”表示琢型的形状特征和各个刻面的具体位置，从理论上讲，利用刻面角度和圆周分度两项数据，可以在三维空间内精确指示或控制各个刻面在琢型上的具体位置。二、宝石琢型的分类及其特点：四大类：弧面型、刻面型、链珠型、异型（一）、弧面琢型：是指表面突起的、截面呈流线型的、具有一定对称性的琢型宝石，其底面可以是平的或弯曲的以及抛

4、光的或不抛光。又称为凸面型、凸圆型、蛋圆型、素面型，是一种使用最为广泛的非刻面型琢型。优点：加工方便，易于镶嵌，能充分体现宝石颜色，相对于其他琢型能保持较多重量。加工对象：主要用于不透明和半透明，或具有特殊光学校应（如变彩、猫眼、星光等效应），或含有较多包裹体或裂隙等宝石材料的加工。分类：1、按腰棱形状分类：圆形、椭圆形、橄榄形、梨形、心形、矩形、十字形、方形、八角形、垫形、垂体形、随意形。2、按截面形状分类：单凸、扁平、双凸、凹凸、顶凸弧面琢型（1）.单凸面：分高、中、低拱型。（2）.扁豆凸面（上下弧度一样高）：欧泊。（3）.双凸面（顶高于底凸）：上下高比例为8：2。（4）.空心凸面：增加透

5、明度，颜色变得鲜亮。（5）.凹面：如黑玉髓凹入处镶钻石。（二）、刻面琢型：也称“翻光面型”、“小面型”、“棱面型”。该琢型的宝石由许多刻面按一定的规则排列，组成具有一定几何形状的对称的多面体。优点：能够充分体现宝石的体色、火彩、亮度、闪烁程度。分类：1、明亮琢型：刻面从中心向外呈放射状排列，按照规定的比例磨成不同的大小和形状，使进入宝石的光从亭部很少漏出，以增加其亮度。（1）圆形明亮琢型：美国理想琢型，即“美国明亮琢型”、“托尔可夫斯基琢型”；艾普洛琢型，即“实用完美琢型”、“欧洲完美琢型”；国际钻石委员会琢型；斯堪的纳维亚琢型；（2）单明亮琢型（3）老单（明亮）琢型（4）双明亮琢型（英国方形

6、琢型、英国星形琢型）（5）三明亮琢型（巴西琢型、里斯本琢型）（6）瑞士琢型（7）古典欧洲琢型2、玫瑰琢型：由尖琢型发展而来，是刻面琢型的一种类型，特点是：上部由多个规则的三角形刻面组成，通常成两排分布，这些刻面向上交于一名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -点；下部仅有一个大而平的底面，轮廓通常为圆形，冠部呈拱形，整个琢型呈单锥体。加工对象：适用于不完整的宝石晶体，如板状、尖角状或厚度较小的宝石晶体。优点：可以最大程度保持重量。分类：荷兰玫瑰、半荷兰玫瑰、双荷兰玫瑰、六刻面玫瑰、六边平底玫瑰、安特卫普玫瑰、三刻面玫瑰、盾形玫瑰、舟（船）形玫瑰、十字玫瑰、双玫

7、瑰、垂滴玫瑰、泪滴琢型、潘派尔琢型、珠琢型。3、花式琢型：指单明亮琢型和圆形明亮琢型以及玫瑰琢型之外的任何琢型。分类：花式明亮琢型（椭圆形、橄榄形、心形、梨形）；花式阶梯型（祖母绿琢型、剪刀琢型）；新式花式琢型（花式琢型系列：百日红、向日葵、大丽花、金盏花、火玫瑰）4、混合琢型：是刻面琢型的一种类型，是指把同一颗宝石的冠部和亭部切磨成不同款式的琢型（巴里昂、斯里兰卡、克里斯、弧面混合琢型）（三）链珠琢型：是指用于珠串的具规则或不规则形状的小件宝石1、加工对象：适用于中低档的半透明至半透明宝石材料，特别是玉石材料的加工，如玛瑙、翡翠、岫玉、绿松石、孔雀石、芙蓉石、玉髓、木变石及某些有机宝石材料。

8、2、分类：圆珠、椭圆珠、扁圆珠、腰鼓珠、圆柱珠、棱柱珠、不规则珠（四）异型及雕件：1、异型：奇想琢型、随形琢型、自由型2、雕件：是指通过雕刻手段而产生的琢型。浮雕、凹雕、凹浮雕、浮雕二层石。四、现代宝石琢型的发展状况：1、标准圆钻琢型切工改良2、新款花式琢型不断涌现 3、千禧切工凹面形琢型十分流行4、刻槽形琢型逐渐发展5、有具象图案的刻面琢型开始出现（在切工镜下可见）刻面宝石琢型的定向设计：1、均质或多色性不明显宝石。2、具有明显多色性宝石。3、具有强烈双折射的宝石4、具有色带、色团、色斑的宝石。6、具有明显瑕疵的宝石。刻面宝石的特殊光学效果是体现其美感的重要特征主要表现在亮度、火彩、闪烁三个

9、方面。亮度是指刻面宝石在白光照射下的反射光强度，它包括宝石表面反射光和内部反射光两部分。火彩：刻面宝石因色散作用二呈现光谱色闪烁的一种光学现象。色散：是由于组成白光的各种波长都以不同的角度折射而导致白光分解为可见光谱组成色现象。闪烁：刻面宝石因光源移动，或观察角度的变化，引起刻面对光源的反射呈明暗交替变化现象影响宝石光学效果的主要因素是：亭部角度、冠部角度、台面比例。琢型角度和比例一般设计方法：查表法、2、估算法 3.类推法估算法是应用经验计算公式，首先根据宝石的折射率和临界角计算出宝石冠部角度和亭部角度（或通过查表直接获得冠角和亭角），然后再估算出其它各部分的角度和比例。此法主要适合于圆明亮

10、式琢型及部分比较简单的花式琢型。（1）台面宽度台面宽度是相对宝石的腰棱直径而言，通常用百分比表示。一般，对于圆明亮式琢型，台宽比应控制在53%-60%(或 66%)为宜；对于花式琢型，如椭圆型、橄榄型、梨型、祖母绿型等，台宽比（短径方向）宜控制在50%左右。（2）冠部角度 冠主面角度 8（45 亭主面角度）星小面角度冠主面角度（12 17）上腰小面角度冠主面角度（5 9）（3）腰棱厚度 腰棱厚度与宝石的大小有一定关系，宝石越大，要求腰厚也相应有所增大。腰棱厚度通常以腰围面宽度与腰棱（围）直径的百分比来表示，一般控制在23%左右。对于明亮式琢型而言，腰棱呈宽窄变化的波浪状，其厚度呈下式变化：T0

11、.017（0.05 0.08）/D 式中：T-腰棱厚度；D-腰棱（围）直径。（4）亭部角度亭主面角度要利用宝石的折射率RI和临界角 来计算求得：若 1.414RI2亭主面角度（90 ）2 若2RI亭主面角度（270 ）6 下腰小面角度亭主面角度（2 3）3、类推法 在一些宝石加工教科书或技术手册中，通常所给出的琢型角度只适合石英，即水晶角度。如果知道了石英的各种小面角度，可以运用下面的公式推算出其它宝石材料的相应小面角度，但冠主面和亭主面角度仍需查表。下以圆明亮琢型为例，利用石英的角度推算出黄玉的角度：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 15 页 -石英 黄玉冠主面4

12、2冠主面43星小面 27差值 15差值15星小面28上腰面44 47冠主面43冠主面42差值 2 5差 值 2 5上腰面 45 48下腰小面45亭主面 39亭主面43差值 2差值 2下腰面 41宝石琢型设计一般需要考虑体现质美和形美两个方面的因素。所谓质美：指由宝石自身性质产生的感官美，其中有些是显而易见的，如颜色、透明度、光泽、质地等。所谓形美：指宝石的艺术造型形式美，这是人们通过造型设计和精心琢磨而创造出来的美。质美是形美的前提条件，没有质美的形美毫无价值，而形美又是质美充分表达的主要条件。宝石琢型设计强调质美和形美的高度和谐和统一。宝石琢型设计的造型形式美法则可概括为八项：齐一对称对比反

13、复渐变韵律比例和谐1、.影响抛光的主要因素：1.宝石的种类及品质2.细磨及精磨的质量3.抛光工具及抛光剂的选择4.抛光剂的供给量5 抛光施加的压力和转速。2、抛光中常见的技术问题：1.擦痕和波痕问题2.裂纹和碎裂问题3.宝石大刻面的抛光技术问题。3.产生擦痕和波痕问题的原因有三种：一.细磨质量不够高或是细磨时选用的磨盘粒度过粗，造成在抛光中仍有部分擦痕留在抛光面上难以清除。二.选用的抛光剂质量差，粒度粗细不匀，或是抛光剂的型号过粗，或抛光剂及抛光盘受到磨料污染等。三.抛光盘面在抛光过程中产生了细小的瘤状结核，而是宝石抛光面出现擦痕或波痕。3、宝石大刻面的抛光技术问题：（1）选用精度较高、稳定性

14、能好的研磨抛光设备和相应的辅助工具（2）抛光盘要安装平稳，尽可能地避免或降低振动（3）抛光盘面要保持平滑，必要时可用细砂纸打磨和冲洗干净后再用（4）抛光时，宝石不要靠近抛光盘的边部，因为边缘部位的振动较内侧大（5）对于台面的抛光，最好细磨完成后直接转入抛光工序，并且不能轻易改变宝石的角度和分度方位（6）如果局部仍存在抛光问题，可以用软抛光工艺进行修正刻面型宝石指外形(琢型)轮廓由若干个小平面围成的几何多面体的宝石。又称“小面型宝石”、“棱面型宝石”、“翻面型宝石”。对刻面型宝石各个小面的研磨加工，通常称为“刻磨”、“切磨”、“琢磨”，又称“磨翻”、“批工”、“车工”等。刻面型主要适于透明的宝石

15、原料，因为它不仅能体现宝石的晶莹透明和棱角分明的外观美，更主要的是能发挥宝石潜在的光泽、亮度、火彩等特殊光学效果美。1、宝石原料的审查（1）审查内容宝石原料的鉴定，正确定名。宝石原料的形状和重量，包括自然形状、可用部分形状、成品估算重量。宝石原料的颜色，包括体色、色彩分布、多色性等。宝石原料的光学性质，包括透明度、折射率、双折射率、色散、光轴方向等。宝石原料解理的发育情况及方向。宝石原料中的裂隙及其它瑕疵情况，包括裂隙大小、延伸方向及深度，瑕疵种类、大小、数量等。审查方法:浸润观察法强光照射法开窗观察法总原则：充分发挥宝石美感及最大限度体现宝石价值。考虑因素：保重、面角比例、琢型定向、瑕疵处理

16、1.保重设计原则：应尽可能保存宝石的最大体积（重量）处理方法：小料因形设计，大料分割设计。保主成品尽可能重；设法使所有宝石成品重量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -总和最大。三种不同分割设计方案。A 最有利于宝石保重和增值；B 其次；C 虽分割粒数多，但重量分散，损耗大，单粒售价和总体价值都会大幅度低。2.面角比例设计原则：琢型的比例和角度应符合最理想的面角比率，以体现刻面宝石的造型美和发挥其特有的光学效果。正确处理亮度、火彩、闪烁关系：力求寻找最佳光学效应。对不同性质宝石，可以突出亮度火彩、效应，以发挥特有美感。3.琢型定向：一般以台面方向作为设定基准

17、。琢型的定向设计需要考虑多种因素，可分如下5 类情况：1.均质或多色性不明显的宝石（处理原则：“大面做顶，尖角做底”，即利用原料上最大的一平面（或切割面）做成台面，对应的尖角部分则用做亭部。）2.具有强烈双折射的宝石（处理原则：尽可能使宝石台面垂直于晶体光轴，因光轴方向不产生双折射。）3.具有明显多色性的宝石（多色性：指某些有色的非均质体宝石，在晶体的不同方向上呈现同颜色的性质。处理原则：将最好的颜色方向作为台面。）4.具有色带、色团、色斑的宝石 5.具有完全解理的宝石(处理原则：使色区位于台面正下方并占尽量大的中央区域。三种具体方法：对于有色带，应使色带方向与台面平行，尽可能使颜色较好的色带

18、区放在腰部。对于有色团材料，可将色团放在刻面宝石的冠部、亭部或腰部，使色团的延长方向与台面或腰部平行，以占据尽大的平面区域。对于有色斑，可将较好的色斑放在刻面宝石亭部近底尖的位置，使内反射光通过有色区达到增色效果。)粘竿上胶的步骤：清洗坯料和粘杆；预热宝石坯料；加热粘杆前端，裹上适量胶；将宝石粘接到粘杆上。在粘接架上顶平校正宝石。粘胶须注意的事项：1.粘胶前一定要把粘杆和宝石清洗干净。2.热源宜使用洒清灯。3.宝石预热要恰到好处，不能过快、过度。4.粘杆一定要加后再裹胶，滚匀，以防出现“两张皮”现象。5.粘结剂不宜在火焰上停留过久或燃烧，以防胶层老化。6.粘接时要校正宝石，尽可能使宝石琢型设计

19、中心与粘杆轴线重合。7.粘胶后的宝石应待其自然冷却后再加工。1、刻面型宝石加工工艺流程：切割下料冲磨毛坯粘胶上杆圈磨腰形冠部研磨冠部抛光翻胶宝石亭部研磨亭部抛光脱胶清洗（拆胶浸胶清洗）脱胶清洗注意事项：必须用加热法拆胶，切忌用手硬掰或用钳子或敲打法拆胶；不允许拆胶中损伤宝石的棱和角或刻划新的擦痕；浸胶必须因地制宜地使用碱液、酒精或超声波等方法，然后用清水多次冲洗，最后用棉绸布或绒布擦拭干净圈形工序将宝石粗坯圈磨出与设计款式相一致的腰围形状，即使其腰围形态与所设计款式的腰形基本吻合。（1）圈形方法手工圈形利用研磨夹具圈形用仿形架或圈形机自动圈形（2）圈形工序应注意的事项圈形磨具：钻粉磨盘或砂轮，

20、粗磨 180#220#，细磨 240W40 粘杆心须平行于磨盘平面，才能圈磨出与顶面垂直的腰围面。腰形轮廓应线条流畅、过渡自然、长宽比例合适，为了便于把握，可使用模板画线操作。刻磨工序在宝石刻磨机上，对宝石粗坯进行小面的研磨加工。要求心须将宝石几乎完全加工到设计的形状、尺寸、比例和角度，因为后续工序中基本不再消耗尺寸。刻磨工序注意的事项刻磨力度要均匀，以保证同一组小面磨削深度相同；随时检查研磨角度和圆周分度，以免磨出多余的小面；自始至终要保持水冷。抛光工序消除宝石被加工表面的研磨破坏层，获得光洁透明的光学表面，同时精确修正琢型宝石的几何形状，使之更符合设计要求。刻面宝石的抛光作业也在刻磨机上完

21、成，将磨盘换成抛光盘，配合使用合适的抛光剂。对宝石各部分刻面的抛光顺序与研磨顺序基本一样。（4）抛光工序应注意的事项名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -1.适当调节抛光剂浓度和控制供给量。2、抛光时要适当施加压力。3、对同一刻面的一次抛光时间不要过长，以免引起发热过高，使宝石灼伤，粘胶软化脱胶。4、抛光盘的使用面积要大，以免因长时间使用抛光盘的某一局部而产生下凹变形。5、随时检查抛光刻面的圆周分度和角度是否正确。6、学会通过抛光中感觉和观察来判断抛光进行是否正常。1、机械手刻磨机类型：差别在机械头与支撑装置结构不同，分三种类型。（1）支柱提升式机械手（2）

22、丝杠升降式机械手（3）卧式机械手1、动力与磨盘电机功率 250W，与磨盘之间通过皮带传动。2、机械磨分度齿轮：用于控制宝石切磨的圆周分度，一般配有96、88、72、64、48、32 等分度齿轮。分度制动卡：用于锁定分度齿轮。扇形角度盘：固定在支架臂上，刻有0 90角度。角度指针：固定在粘臂杆上，指示刻度值为粘杆臂轴线与磨盘表面夹角（）的余角（），该角度正是宝石的刻面角度。夹头杆：也称粘接臂，其前端装卡粘有宝石的粘杆，操作时手握杆臂研磨宝石。3、升降支架用于支撑机械手磨头夹具，调整上、下角度。有的机器上还设有分度微调螺旋，可调整1 分度范围。二、八角手刻磨机4、八角手刻磨机是刻面宝石加工中最常用

23、的机器，有台式和桌式两种，台式八角手刻磨机、桌式八角手刻磨机。1 5、）动力与磨盘6、电机功率250300W，与磨盘同轴连接或皮带连接传动。7、（2）八角手夹具8、主要由粘臂手柄和八角形模块组成。9、通过模块上的不同孔、边组合，可实现调节圆周分度。10、（3）升降台支架11、控制和调整宝石的切磨角度，如冠角、亭角等。12、八角手轴线与磨盘平面间的夹角（）为宝石切磨角度13、（）的余角，可据关系式：14、=90 15、求出 角，再用量角器确定托盘高度。16、与机械手相比，八角手加工宝石的效率较高，但精度较低，不适合加工造型复杂的琢型。由于用八角手加工刻面宝石时，刻面圆周分度位置是靠八角手模块上的

24、孔、边组合来实现，关系复杂，对于初学者不易掌握。三、八角手的设计原理1、八角手的结构及其孔边分布规则，内部圆盘上设有八个小孔，按顺时针方向编号为1、2、-8。2、八角手孔边组合与圆周分度的关系。八角手的设计思想，是以“等分圆”作为变化基础，第七章弧面型宝石加工工艺1、弧面型宝石加工工艺流程：切割下料磨底粘胶研磨圈形研磨弧面抛光弧面修饰底部清洗宝石2、弧面型宝石加工工序概述：（1）切割下料：切片画样出坯技术要求：1、对大块宝玉石原料，在切片前应对其颜色深浅、均一程度、花纹形态、棉绺和裂纹等情况进行观察研究，然后划定切片方向，尽可能使切出的片料中保留最佳的色彩和花纹；2、片料和坯料的切割厚度要因料

25、、因琢型款式和规格而异，若过厚会造成原料浪费，过薄则难以琢磨成理想的款式造型；3、切割下料时，要因料的品种档次而合理选用不同厚度的切割工具（2）磨底粘胶：技术要求：1、磨底粘胶前应正确选择好琢型的顶弧面和底平面，顶弧面要求颜色鲜艳、花纹美观和净度较好，底面可以适当保留“脏”、“绺”等瑕疵；2、研磨底面时要因料的硬度及其他石质特点而合理选用磨具；3、粘胶时要因加工琢型的款式和规格大小而合理选用粘杆，粘胶顺序为：清洗坯料预热宝石烤裹胶团粘结上杆插板冷却（3）研磨圈形：技术要求：1、要因料的特性特点而合理选用磨具，一般宝玉石硬度在7 左右时可选用 400-600 的磨盘或磨轮；2、手工研磨圈形时，手

26、法要顺逆交互旋转研磨，并注意宝石腰面与工具平行，先打磨突出的无用部位或棱角，然后逐步圈磨成设计腰形；3、圈形后的坯料要求尺寸符合设计比例，曲面流畅，对称性好。（4）研磨弧面：1、粗磨和中磨技术要求：要因料的物性而合理应用粗磨、中磨工序及相应的磨名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 15 页 -具。2、细磨：使用柔性研磨工具（5）抛光弧面：1、要根据宝玉石料的性质合理选用抛光工具和抛光剂2、软抛光工具在抛光前应先用水浸湿，然后再涂上抛光剂进行抛光3、在抛光中要注意操作手法：握持粘杆时应用手指抵住宝石反面，并使宝石顺着抛光盘旋转方向，防止宝石边缘被绊住而造成断胶或划伤抛光盘

27、面；抛光时要对宝石适当施压，并不断转动粘杆，使整个弧面抛光均匀；弧面的抛光顺序要从腰缘斜面开始，然后逐步扩展至弧顶，并不断用柔软布擦拭弧面检查抛光质量，以免出现漏抛或抛光不匀的部位4、对易剥蚀的宝玉石材料抛光时，因其含有硬度不同的矿物成分或杂质物，抛光时间长则易产生剥蚀麻点或凹陷，若出现此种现象应改用皮革盘或木质盘抛光，并加快抛光速度，多用水冲洗石屑。5、在抛光过程中，往往当抛光工具接近干燥时的抛光效率最高，尤其是皮制抛光工具最为明显。（6）修饰底部：主要是抛光底面和修磨腰缘宝石加工的基本方法主要包括：锯切、琢磨、抛光。这三种方法的作业过程构成了宝石加工的三大工序。宝石切磨加工的三大工序锯切法

28、原理锯切是将宝石材料分割及修整成适当大小和形状的加工方法。锯切作业一般为宝石加工的第一道工序，以便为进一步的琢磨加工提供合适的坯料。不同的宝石材料应视其块度大小和贵重程度不同，使用不同的锯机和锯片1、锯切机理锯片带动磨料对宝石材料线性磨削的结果。2、锯切方式(1)使用游离的磨料(2)使用固着磨料的锯片，锯切加工的常用设备1、开石机（开料机、下料机）主要用来分割直径在15-20cm 以上的大块宝石原料，2 切片机（切块机）一种较小型的切割机，主要用于将中等大小块度（3、修整机（宝石切割机）适用于小块宝石（贵重宝石）琢磨法原理琢磨即研磨，是对宝石材料进行造型加工的基本方法，一般在将宝石材料分割及修

29、整成一定规格大小和形状的坯料基础上进行，几乎所有加工余料都要通过琢磨去掉，直至工件具备成品形态。1、琢磨方式按磨料使用方式：以游离磨料琢磨 将磨料与水混合使之粘附在磨具上对宝石进行琢磨，现在已较少使用。以固着磨料琢磨 将磨料制成磨具直接对宝石进行琢磨，这是现代宝石加工的主要方式。按磨具磨削方式：轮磨盘磨 带磨 滚磨2、琢磨机理一般认为，琢磨作用的过程主要是磨料对工件的摩擦切削作用，此外还有冲击压裂作用和化学水解作用的参与。琢磨存在的作用机理（1）磨擦切削作用（2）冲击压裂作用（3）水解裂挤作用琢磨加工的常用设备（1）轮磨机磨具是砂轮，主要用于磨削宝石毛坯，冲磨成所设计款式之雏形。（2）盘磨机磨

30、具是磨盘，主要用于磨削宝石平面，如刻面型宝石，也可用于弧面型 宝石的造型。（3）带磨机磨具是砂带，适用于磨削宝石的各种弧面，如凸面型宝石。（4）滚磨机磨具是滚筒，主要用于滚动磨削除去宝石毛坯和不规则小料的棱角，使之变圆滑。影响宝石的琢磨主要因素：1.研磨方式2.磨料粒度。3 磨盘硬度 4.磨料浓度 5.磨料种类 6.施加压力 7.机械设备 8.冷却剂。细磨表面特征对抛光的影响主要表现在两个方面：1.细磨留下的宝石表面凹凸层和裂纹层厚度2.细磨后的宝石表面粗糙度。宝石细磨需要注意的技术问题主要三点：1.消除宝石刻面的釉化。2.合理选择细磨的粒度3.细磨质量的判断。抛光是对宝石进行光整加工的方法，

31、一般是在宝石加的是后，也是最关键的一道工序。其作用是消除宝石被加工表面因前道研磨工序所残留的破坏层（凹凸层、裂纹层），以获得光滑明洁的光学表面。宝石加工品只有通过彻底抛光，才能使其许多特有的光学性质或潜在美，如光泽、晶莹、火彩、星光等充分展现出来。抛光法原理宝石的抛光机理十分复杂，至今尚未形成一种完善的理论。抛光机理的三种作用（理论）1、微粒机械磨作用（学说）2、热化物抛光作用（学说）20 世纪初，Beilby 研究发现，。该表面层称为 Beilby 层。可以解释某些较软质的抛光剂能对硬度很高的宝石进行抛光的现象。但按此种观点，将导致出现抛光宝石的表面不会损失宝石的重量的结论，而这与事实不符。

32、3.化学抛光作用磨 料磨料指可用于是研磨或抛光的材料，它们是一些具有棱角和一定硬度及韧性的粉状物质，可直接研磨工件和制成磨具用。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -磨料的基本特性（1）硬度较高，一般不应低于被加工材料的硬度。（2）韧性较好，不能因有研磨压力而易变形和被磨损。（3）自锐性较好，即当受研磨压力而碎裂时，破碎后的各部分仍保持尖锐的多棱角状。自锐性示意图（4）熔点或软化点较高，在研磨发热作用下，磨料尖角不易熔化或变软。（5）化学稳定性较好，不与被加工的材料起反应。（6）形状和粒度较均匀，每号磨料粒度在一定范围内。磨料粒度的分类及适用范围1、磨料的粒

33、度 等 级 磨 料 粒 度 表 示 法：粒 度 号“”、“w”粒 径 尺 寸“m”磨 料 粒 度 分 类：磨 粒 2000 40 m (17 种)微粉 400.5 m (12 种)（1）磨粒分级：12#、14#、16#、20#、24#、30#、36#、46#、60#、70#、80#、100#、120#、150#、180#、240#、280#磨 粒 的 粒 度 号 用 筛 号 表 示，例如:12#表示12#筛以下 14#筛以上的颗粒级.表示粒径 4028 m 级（上限）磨料的粒度号与粒径尺寸的对应关系见下表：粒度号粒径（m）粒 度 号粒 径（m）粒 度 号粒 径（m）12#2000-1600 8

34、0#200-160 W14 14-7 14#1600-1250 100#160-125 W10 10-5 16#1250-1000 120#125-100 W7 7-3.5 20#1000-800 150#100-80 W5 7-3.5 24#800-630 180#80-63 W3.5 3.5-1.5 30#630-500 240#63-50 W2.5 2.5-1.0 36#500-400 280#50-40 W1.5 1.5-0.5 46#400-315 W40 40-28 W1.0 1 60#315-250 W28 28-20 W0.5 0.5 70#250-200 W20 20-14

35、2、不同磨料粒度的适用范围在宝石加工中，不 同 粒 度 磨 料 的 适 用 范 围 如 下 表：粒 度号适用范围 46#-80#大 料 切 割，毛 坯 倒棱 100#-120#小 料 切 割，毛 坯 倒 棱，预形 150#-1803 成型粗磨，预形，穿孔，小石切磨及修整 240#-W40 成型细磨，穿孔 W28-W14 成型精磨，粗抛光 W10-W0.5 细抛光，精抛光磨料的种类和性能磨料主要是一些具有一定硬度和韧性的粒状或粉状的矿物质材料。可分为普通磨料和超硬磨料类。普通磨料分为天然磨料和人造磨料。天然磨料分为：刚玉、石榴石、石英砂等。人造磨料分为刚玉系(白刚玉，棕刚玉，单晶刚玉，微晶刚玉，

36、铬刚玉，锆刚玉，烧结刚玉)碳化物系（黑碳化硅，绿碳化硅，碳化硅，立方碳化硅）超硬磨料类（金刚石系）分为天然金刚石，人造金刚石，立方氮化硼）磨料的性质及在宝石加工中的应用特点：1、金刚石包括天然和人造金刚石。(多用于高档宝石的研磨)2、碳化硅（SiC）是一种常用人造成磨料。（多用于中低档宝石及其原始切割及磨削）3、碳化硼（B4C）人造成磨料的一种，常代替金刚石用作研磨和抛光中、高档宝石。4、刚玉（Al2O3）适于磨削韧性较大的翡翠、软玉、虎睛石等材料，。抛光剂是磨料中的一些可用于抛光的微粉状特殊材料。常用于抛光剂的特点：1、粒度均一，纯净不含杂质。2、有适当的硬度与比重。3、良好的分散性和吸附性

37、。4、有一定的表面张性。宝石加工常用的抛光剂有：1、钻石粉（C）可用于抛光任何宝石，效果好，但成本高，一般仅用于抛光硬度7 的宝石。2、氧化铝（Al2O3）。红宝粉：人造刚玉粉，红色，抛光性能好，主要用于刻面型和部分弧面型宝石的抛光。蓝宝粉：人造刚 玉 粉，多 呈 白 色，性 能 和 用 途 与 红 宝 粉 一样。3、氧化铈（Ce2O3）适用于抛光脆性的中硬度宝石，如水晶、橄榄石、锆石、绿柱石、电气石等，效果可达极佳。4、氧化锡（SnO2）呈白色粉未状。可用于各种中硬宝石的抛光，但效果一般。5、氧化锆（ZrO2）可用于中硬以下宝石的抛光，但效果不及红宝粉。6、氧化铬（Cr2O3）适于中硬 中软

38、（Hm=63）宝石的抛光，如翡翠、绿松石、孔雀石等，效果好。缺点：常因颗粒粗细均匀，若掌握不好，易在抛光面上留下擦痕；易污染工件、工具、手指、衣物等，故对裂隙或孔隙的宝石不适合。7、氧化铁（Fe2O3）。可用于多种中硬以下宝石的抛光，8、硅藻土（SiO2）可用于玛瑙、翡翠等韧性较大或其它中硬宝石的抛光，对部分高硬度宝石如蓝宝石、海蓝宝石的抛光也可这到很好效果。磨具是切割、研磨和抛光工具的总称。磨具按功能分为三类：切割磨具 锯片研磨磨具 砂轮、磨盘、磨头、砂带、砂布抛光磨具抛光轮、抛光盘锯 片1、金刚石锯片的结构金刚石锯片一般由刀基、金刚粉和结合剂三部分组成，如下图所示。热铸钻粉锯片刀头结构1）

39、刀基：承载并支撑金刚石粉的金属薄片。大型锯片 硬质锰钢、锰硅钢片等材料。中型锯片 软钢片、冲压铁片、冷钆铁片等材料。小型锯片 薄冷钆铁名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 15 页 -片、青铜片等材料。2）金刚石粉：被附在锯片边缘，起类似 锯齿 的作用。大型锯片 磨料粒度 46#80#中型锯片 磨料粒度100#180#小型锯片 磨料粒度 240#W40 3）结合剂：把金刚石粘附在刀基上的材料。通常用金属结合剂，如青铜粉、电镀金属等为结合剂材料。砂 轮用途：冲坯、倒棱、预形。种类：刚玉砂轮、（碳化硅砂轮、金刚石砂轮常用）1、碳化硅砂轮金刚石砂轮是用电镀或其它方法将金刚石固

40、着在金属基轮的外缘表层而制成的一种磨具。金刚石砂轮具有强度高、磨削效率高、磨损小、不易变形、使用寿命长等优点，但价格昂贵。砂轮结合剂特点及应用：陶瓷结合剂 A 耐热，不怕水、油及酸碱，硬度高，耐磨性强，磨削效率较高但性脆，适合磨削高硬度脆性宝石树脂结合剂 S 有一定弹性，耐冲击，自锐性好，磨削效率较高，但耐热抗酸碱性差，适合磨削中硬以下韧性宝石橡胶结合剂 X 有较高强度，自锐性好，耐热性和化学稳定性差，很少用于宝石加工金属结合剂 J 结合力强，耐用磨性好使用寿命长，但自锐性较差，磨削效率一般，适于磨削各种宝石磨 盘用途：研磨宝石表面（平面、凸面）。种类：铸铁磨盘、金刚石磨盘抛光盘抛光盘一般都属

41、于游离磨料磨具，即在使用时，须在盘面上添加抛光剂，后者处于游离分散状态。抛光盘按材质不同可大致分硬盘、中硬盘、软盘三类，各适合不同琢型和性质宝石的抛光。1、硬盘指用金属、合金材料等制作的抛光盘。特点：导热性好、弹性差、韧性好、易修理、寿命长，适合刻面型和其它琢型平面的抛光，抛光面形状规整，棱角分明。常用的硬盘有：紫铜盘、铝合金盘、锡盘、锡铅合金盘等。2、中硬盘指用沥清、木材、有机玻璃及其它塑料等中硬质材料制成的抛光盘。特点：性能和适用性介于硬、软盘之间，具较好的耐磨性、吸附性，并具一定弹性，既适合刻面型宝石、也适于弧面型宝石的抛光。常用的中硬盘有：有机玻璃盘、木盘、沥清盘等。3、软盘指用布、皮

42、革、毛毡、尼龙等软质材料制成的抛光盘。结构：由基盘、抛光层两部分构成。基盘可用铁盘、木盘、或其它材料，抛光层用上述软质材料。二者之间或用粘合剂粘接固定，或用铁箍绷蒙固定。形状：软面抛光盘的形状随基盘而定，常用的形状有平形、凹面形和环状凹面形。特点：抛光盘面柔软，当受到抛光工件的压力时易屈服成凹面，并可以适应工件形状变化，故适合于凸面型及其它琢型弧面的抛光。常用的软盘有：布盘、皮革盘、毛毡盘、泡沫橡胶盘等。冷却液（1）水应使用清洁的水，如自来水。特点：热容大，降温作用好，清洗力较强，能溶解多数非金属和金属氧化物，但润滑性较差，易使加工机械生锈。由于水价低廉，适用性较好，被广泛用于宝石切割、琢磨、

43、抛光等加工的各道工序。（2）皂化液一般用 0.5的肥皂溶液。特点：热容较小，表面活性大，张力大，清洗力强，润滑性较好。常代水用作冷却液。（3）油一般用柴油、机油。特点：热容较大，降温作用较好，润滑性好，可防锈。多用于封闭式切割机上，对机具的防锈和冷却都有利。注意：油易燃，使用时要注意空全。粘结剂用途：用于把宝石粘结固定在某些工具上，以便于加工。常用粘结剂：一号胶、二号胶、红火漆、黑火漆、虫胶片等。1、一号胶（绿胶）（1）配比成分虫胶片40、氯化松香 15、石膏粉 35、环氧树脂 1、白石蜡 9、氧化铬粉适量。2、二号胶（红胶）（1）配比成分虫胶片 45%、红火漆 55%（松香 30%、滑石粉

44、63%、环氧树脂1%、氧化铁粉 1%）。清洁剂用途：清除宝石表面的残余粘胶、油污及其它杂质。要求：应具有对不同附着物的良好溶解能力，又不致引起宝石表面新的污染。常用清洁剂：乙醇、乙醚、汽油、丙酮、松节油、苯、甲苯、二甲苯、稀盐酸等。最常用的是乙醇。刚 玉（红宝石和蓝宝石）1、材料性质化学成分 铝氧化物矿物，成分为Al2O3,可含少量的杂质元素如Fe,Ti,Gr,Mn,V 等。晶系 三方晶系。结晶习性 常呈桶状。少数呈板状或叶片状。多具晶面 横纹和三角形生长标志解理 解理差，但常发育有平行于底面和菱形面的裂理。摩氏硬度 9。颜色 无色、各种色调的红色、蓝色或蓝绿色、黄色、橙色、紫色。各种色调的红

45、色直至深红色的刚玉称红宝石，其他均称蓝宝石，蓝色的蓝宝石可直接称蓝宝石，其他的颜色的蓝宝石应在蓝宝石前冠于其颜色特征。六条星线垂直于平行排列的金红石包体（10X）透明度 透明 不透明。光泽 亮玻璃光泽。折射率 1.761.78。双折率 0.008。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 15 页 -色散值 0.018。多色性 多色性明显，如红宝石具红和橙红色多色性，蓝宝石具蓝和蓝绿色多色性;光学效应 常见星光效应，少见猫眼效应。三方晶系的刚玉常呈六方柱状，常含有三组平行于晶面的针状包裹体，加工成弧面型即可显示星光效应（见上图，红宝石星光效应）。包裹体 生长环带和针状固体包

46、裹体发育。2、宝石设计（1）加工款式刻面型宝石：透明无暇的优质刚玉材料加工成刻面宝石。所选款式包括圆多面型和混和型。最常见有能体现刚玉宝石特征的是椭圆形混合琢型，这种琢型最能有效地体现红、蓝宝石绚丽的色彩和较强的光泽。为了充分显示抛磨后宝石的光亮度，亭部一般较深且厚，但这样相同腰圆大小的宝石其重量会更大。弧面型宝石：半透明不透明的材料或包裹体、裂纹过多的材料以及具星光、猫眼效应的材料均应加工成凸面型宝石，一般加工成双凸面型，主要是出于保重的需要。为了使星光明晰，顶部一般突起较高，底部一般不抛光。（2）定向设计1）定向设计考虑因素多色性：刚玉宝石的多色性强,加工时要求根据其多色性特点进行定向。尤

47、其是红宝石和蓝色蓝宝石多色性最为明显。红宝石的/C 轴为橙红色，垂直于 C 轴为红色、深红色；蓝宝石的/C 轴为蓝绿色，垂直于C 轴为蓝色和深蓝色。因此，为了使刻面型刚玉宝石得到理想的颜色，红宝石和蓝宝石在加工时必须使台面垂直于 C 轴（下图左）。刻面型刚玉宝石的定向星光刚玉宝石的定向星光效应：具平行密集排列的固体矿物包裹体发育的刚玉宝石，这类刚玉宝石加工时必须定向，才能使宝石显示出星光效应(上图右)。加工时，使弧面型宝石的底面或腰棱与C 轴垂直。才能保证星光以弧面型宝石的顶点为中心，否则，会使星光偏移，甚至不出现星光效应。生长环带：有些刚玉宝石生长环带发育，尤其是蓝宝石，六边形环带十分明显，

48、设计时应使台面与色带平行，这样通过台面观察时，色带就会不明显。如果使台面垂直于C 轴，则对宝石的外观有严重的影响，因此，对于这种情况应考虑使宝石的台面平行于 C 轴。2）晶体方位判别方法对于不规则的晶体碎块和卵石，定向相对困难。可以利用其二色性和生长环带结构来定向。透明材料可用二色镜找出材料的不显二色性的方向，该方向即是C 轴方向。晶体碎块还可以根据表面生长纹确定C 轴方向。对于不透明又无生长纹的具星光效应的卵石只能借助色带来判断，色带的延伸方向C 轴平行。可以将卵石放入滚筒或抛光机抛光，这时将显示星光的出露位置。3、加工要领（1）刚玉硬度大，韧性强，用80#120#的金刚石砂轮冲坯加工。刻面

49、宝石用180#及 600#的钻粉进行粗磨和细磨，用W3.5 的钻石粉在锡盘或锌合金盘上抛光（2）台面宽度 58%，冠部和亭部主小面的切磨角度分别为37和 42。弧面型宝石用100 和 400#的碳化硅砂布进行粗磨和细磨，用W3.5 的钻石粉在带有弧形凹槽的木质抛光盘上抛光，最后用硅藻土再抛光一次可以提高其光洁度。（3）刚玉导热性较好，要注意用水冷却。绿柱石（祖母绿和海蓝宝石）1、材料性质化学成分 铍铝硅酸盐，分子式为 Be3Al2(SiO3)6晶系 六方晶系。结晶习性 六方柱状，由六方柱面、锥面和平行双面组成。宝石绿柱石多是结晶完好的晶体。祖母绿晶簇红绿柱石晶簇绿柱石晶体 海蓝宝石晶体解理 不

50、完全底面解理。摩氏硬度 7.257.75。颜色品种 祖母绿、海蓝宝石、以及无色、粉色、黄色和绿色绿柱石。光泽 玻 璃 光 泽。折 射 率 1.561.59。色散 0.014。多色性 多色性明显，祖母绿具有蓝绿和黄绿多色性，海蓝宝石具有蓝或绿和无色多色性。光学效应 有些海蓝宝石和粉色绿柱石、黄色绿柱石显猫眼效应，但通常较弱。猫眼效应是由晶体中平行于C 轴的针状、管状包裹体造成的。2、宝石设计（1）加工款式祖母绿的加工对其质量有重要的影响，因为祖母绿的折射率低，因此其美丽主要有颜色及透明度结合产生晶莹来显示。另外，祖母绿内裂纹及蔗渣纹等内含物多，因此，如何才能使祖母绿显得更漂亮，是加工的一个重要议