在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具。該刀具刀頭部分包括主切削刃和弧度切削刃以及安全斜刃；主切削刃設(shè)為縱向垂直的刀刃，弧度切削刃的起始點(diǎn)于主切削刃的上端點(diǎn)，安全斜刃的起始點(diǎn)于弧度切削刃的終點(diǎn)，安全斜刃與水平面形成夾角。主切削刃的設(shè)計(jì)能夠?qū)⒈患庸ぜ袛酁閱为?dú)外形尺寸，弧度切削刃的設(shè)計(jì)能夠完全滿足精確弧面的設(shè)計(jì)要求，安全斜刃Z3與弧度切削刃Z2之間的完好過渡設(shè)計(jì)，使加工出的工件正表面弧面部分與平面部分完好交接，而且沒有交接痕跡。參與切削的刀頭部分采用PCD材料，當(dāng)被加工件弧面部分水平長度遠(yuǎn)大于刀柄半徑時(shí)，仍可一刀成型，實(shí)現(xiàn)了被加工件弧面沒有加工刀痕的光滑效果。
【專利說明】在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及CNC數(shù)控機(jī)床所用的非標(biāo)刀具，尤其涉及一種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如加工手機(jī)裝飾等部件，由于產(chǎn)品高精度的尺寸和其特殊的外觀效果要求，只能用CNC數(shù)控機(jī)床所用的非標(biāo)刀具來完成。目前，行業(yè)內(nèi)為了實(shí)現(xiàn)2.弧面光滑外觀效果，有在玻璃材料上應(yīng)用及借用注塑工藝實(shí)現(xiàn)，但在玻璃材料上實(shí)現(xiàn)2.5D弧面效果，無論從原材料還是加工成本均過于高昂，而注塑工藝雖可以實(shí)現(xiàn)弧面效果，但產(chǎn)品表面性能、一些特殊裝飾效果及精度又往往達(dá)不到客戶要求。在原材料切割中，如塑膠板材的手機(jī)透鏡及裝飾結(jié)構(gòu)件所用的數(shù)控刀具通常為成型切割立面、平面及斜角，主要目的是切割出產(chǎn)品形狀，而難以通過此種刀具加工來實(shí)現(xiàn)特殊弧度效果的外觀面，即在塑膠材料上無法加工出沒有刀紋且有一定光澤效果的弧度外觀面。
[0003]隨著手機(jī)行業(yè)競爭的日趨激烈，越來越多的手機(jī)設(shè)計(jì)者將視角聚焦于能夠設(shè)計(jì)出外觀更為個(gè)性化，價(jià)格更為低廉的裝飾部件。因此，在更具價(jià)格優(yōu)勢的塑膠原材料上實(shí)現(xiàn)
2.弧面效果，則成為很多手機(jī)設(shè)計(jì)者的選擇。盡快開發(fā)出一種高效率的、能夠一次成型加工出所需2.5D弧面效果的CNC刀具勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，經(jīng)技術(shù)人員多次實(shí)驗(yàn)，最終成功研制出一種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具。本設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了在塑膠板材上加工帶2.5D弧面效果的一次成型。在當(dāng)今時(shí)代，手機(jī)市場的競爭非常激烈，為了展現(xiàn)各自的優(yōu)勢，其款式不斷翻新，檔次不斷提高，成本不斷降低，相應(yīng)的制造難度也就越來越大。本設(shè)計(jì)為手機(jī)研發(fā)人員開發(fā)設(shè)計(jì)提供了新的解決方案。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，包括鑲嵌在刀體中的刀頭部分G，其特征在于，所述刀頭部分G包括用于被加工件的主切削刃Zl和弧度切削刃Z2以及安全斜刃Z3 ;主切削刃Zl設(shè)為縱向垂直的刀刃，刀刃的上端點(diǎn)為D，弧度切削刃Z2的起始點(diǎn)于主切削刃Zl的上端點(diǎn)D，結(jié)束于終點(diǎn)E，安全斜刃Z3的起始點(diǎn)于弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E，結(jié)束于終點(diǎn)F，安全斜刃Z3與水平面形成夾角A。
[0006]本設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):主切削刃Zl的設(shè)計(jì)能夠?qū)⒈患庸ぜ袛酁閱为?dú)外形尺寸(側(cè)向橫斷面的切割，如圖2所示的切割后工件縱向垂直面的位置)，弧度切削刃Z2的設(shè)計(jì)加工出表面2.弧形輪廓能夠完全滿足精確弧面的設(shè)計(jì)要求(如圖2所示的切割后工件弧面位置)，安全斜刃Z3與弧度切削刃Z2之間的完好過渡設(shè)計(jì)，使加工出的工件正表面弧面部分與平面部分完好交接，而且沒有交接痕跡。參與切削的刀頭部分G采用PCD材料進(jìn)行鑲件處理，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)被加工件弧面部分水平長度遠(yuǎn)大于刀柄半徑時(shí)，仍可一刀成型，實(shí)現(xiàn)了被加工件弧面沒有加工刀痕的光滑效果?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型被加工件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0010]參照圖1和圖2，主切削刃Zl用于切割被加工件縱向垂直面I ;弧度切削刃Z2用于切割被加工件弧面2 (2.弧面)。本實(shí)用新型如果將被加工件弧面起始點(diǎn)設(shè)為B，弧面終點(diǎn)設(shè)為C，弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E距中心線O的距離Lcje與主切削刃Zl的上端點(diǎn)D距中心線O的距離Lm、被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C水平方向的距離Lbc之間有如下關(guān)系式:Loe — Lod + Lbc。
[0011]本實(shí)用新型的安全斜刃Z3的終點(diǎn)F距中心線O的距離Iw與弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E距中心線O的距離Lqe有如下關(guān)系式:Lqf= Loe+0.6mm，其中0.6mm為刀削痕及刀具平滑過渡余量。其目的為自然讓出過渡刃部分，而不傷及被加工件。
[0012]本實(shí)用新型的安全斜刃Z3的終點(diǎn)F距刀尖J的豎直方向的距離Hjf與主切削刃Zl的刃長Lz1、被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C豎直方向的距離Hb。有如下關(guān)系式:H1F= Lzi+ Hbc+0.6 X tgA0
[0013]本實(shí)用新型的安全斜刃Z3與水平面形成夾角A為3°至5°，其目的是為了保證被加工件弧面BC部分與平面Cl部分的交接處更加平滑(如圖2所示)，同時(shí)也是對刀具的一種保護(hù)。
[0014]本實(shí)用新型的刀頭部分G采用聚晶金剛石刀具(PCD)材料加工制成，最后將刀頭部分G鑲嵌入合金刀體中。
[0015]主弧形切削刃Z2最大半徑R Z2 = R Z1 + Lbc，其中R Z1是主切削刃半徑；Lbc是被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C水平方向的距離。
[0016]安全斜刃Z3最大半徑Rz3=R Z2 +0.6mm,其中R Z2是弧形切削刃Z2最大半徑。
[0017]實(shí)施例:當(dāng)切割產(chǎn)品的厚度為2mm，非弧面部分L1總高度為1.2mm，刀具主切削刃直徑選02mm，刀柄直徑06 mm，主切削刃Zl長度一般選擇為Lzi =1.25mm (刀具會(huì)扎入保護(hù)膜一定深度，即從切割件的底平面為基準(zhǔn)向下的Y方向的深度，范圍在0.05、.1_)，弧形切削刃Z2完全與被加工件弧面2的輪廓線重合。如果安全斜刃Z3與水平面形成夾角A為4。(避空過渡角)，目的為加工出更平滑的曲面而不出現(xiàn)刀具痕跡；被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C水平方向的 距離Lb。為4mm，；被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C豎直方向的距離Hbc為0.5mm，通過上述數(shù)據(jù)，根據(jù)公式可計(jì)算出弧形切削刃Z2最大半徑R Z2 =R Zi + LBC=5mm,安全斜刃Z3最大半徑Rz3=R Z2 +0.6mm=5.6mm,安全斜刃Z3終點(diǎn)F距刀尖J 的豎直方向的距離 Hjf= Lzi + Hbc+0.6 X tgA =1.78mm。
[0018]主切削刃直徑Zl—般是根據(jù)產(chǎn)品印刷排版間距以及產(chǎn)品的大小而定，通常為
01.5^2mm ；刀柄直徑根據(jù)機(jī)床夾頭規(guī)格而定,通常為04mm、06mm或08mm,刀刃排屑槽構(gòu)造為開半式。
[0019]注意點(diǎn):因刀頭部分為P⑶材質(zhì)，刀尖較尖，材料底部需覆一層0.1~0.15mm厚度的Pe保護(hù)膜，Z方向?qū)Φ稌r(shí)需確保刀尖在保護(hù)膜中部，以免入刀時(shí)損傷刀尖。
【權(quán)利要求】
1.一種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，包括鑲嵌在刀體中的刀頭部分G，其特征在于，所述刀頭部分G包括用于被加工件的主切削刃Zl和弧度切削刃Z2以及安全斜刃Z3 ;主切削刃Zl設(shè)為縱向垂直的刀刃，刀刃的上端點(diǎn)為D，弧度切削刃Z2的起始點(diǎn)于主切削刃Zl的上端點(diǎn)D，結(jié)束于終點(diǎn)E，安全斜刃Z3的起始點(diǎn)于弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E，結(jié)束于終點(diǎn)F，安全斜刃Z3與水平面形成夾角A。
2.如權(quán)利要求1所述的在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，其特征在于，所述的被加工件弧面起始點(diǎn)為B，弧面終點(diǎn)為C，弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E距中心線O的距離Loe與主切削刃Zl的上端點(diǎn)D距中心線O的距離Lm、被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C水平方向的距離Lre之間有如下關(guān)系式=Lcje = Lod + Lbc。
3.如權(quán)利要求1所述的在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，其特征在于，所述的安全斜刃Z3的終點(diǎn)F距中心線O的距離Iw與弧度切削刃Z2的終點(diǎn)E距中心線O的距離Ltffi有如下關(guān)系式:Lw= Loe+0.6mm，其中0.6mm為刀削痕及刀具平滑過渡余量。
4.如權(quán)利要求1所述的在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，其特征在于，所述的安全斜刃Z3的終點(diǎn)F距刀尖J的豎直方向的距離Hif與主切削刃Zl的刃長Lz1、被加工件弧面起始點(diǎn)B距弧面終點(diǎn)C豎直方向的距離％。有如下關(guān)系式:H1F= Lzi +Hbc+0.6 X tgA0
5.如權(quán)利要求1所述的在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，其特征在于，所述的安全斜刃Z3與水平面形成夾角A為3°至5°。
6.如權(quán)利要求1所述的在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具，其特征在于，所述的刀頭部分G采用聚晶金剛石刀具材料加工制成。
【文檔編號】B23B27/20GK203621530SQ201320752943
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】仇曉梅, 皮躍, 郝小宇, 蓋勇 申請人:天津市中環(huán)高科技有限公司