一種槽型玻璃的加工裝置及方法
【專利摘要】本發明提供了一種槽型玻璃的加工裝置，包括：數控機床，所述數控機床包括臥式主軸，所述臥式主軸上豎直連接有臥軸支撐軸，所述臥軸支撐軸滑動連接支架，所述支架連接數控機床；槽體加工砂輪，所述槽體加工砂輪的形狀為輪輻式，所述槽體加工砂輪固定在所述臥式主軸上，所述槽體加工砂輪的外圓周面及與外圓周面相連的側面上的鍍金鋼砂設有切削刃，切削刃刃寬小于所要加工的玻璃槽寬0.05mm~0.15mm，切削刃刃高大于所要加工的玻璃槽深0.2mm~2.0mm。本發明還提供了一種槽型玻璃的加工方法。
【專利說明】一種槽型玻璃的加工裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種槽型玻璃的加工裝置及方法。
【背景技術】
[0002]玻璃以其耐磨、透光率高和質感好的特點越來越普遍地被用于手機玻璃面板或其他帶有液晶顯示或觸摸屏的器件面板。隨著工業品外觀設計的多樣化，設計人員考慮在原來玻璃單一主平面的縱向兩側增加垂直的折邊(從整體上來看，為槽型)，以提升美感。由于手機厚度薄化的趨勢，結構要求玻璃厚度薄，尺寸精度高。
[0003]薄壁玻璃的加工歷來是業界的一個難點，現有方法對于兩側折邊一般通過熱彎的方法來實現，但熱彎存在幾個問題:一，一般需要在主面和側面間有較大的彎曲圓角，當圓角半徑小于兩倍玻璃厚度則不能實現；二是對于小型件而言，側面與主面的角度要求大于90°，不能垂直；三，采用熱彎工藝，兩側面的高度較難控制，尺寸精度不易保證，薄壁本身承受切削力易碎裂，如折彎后采用后加工來滿足尺寸要求，難度大，成品率很低。
[0004]因為工藝方法還沒有得到很好的解決，當前，薄壁槽型玻璃尚未量產應用。
【發明內容】
[0005]為解決薄壁槽型玻璃量產加工的技術問題，本發明提供了一種槽型玻璃的加工裝置及方法。
[0006]本發明提供的一種槽型玻璃的加工裝置，包括:數控機床，所述數控機床包括臥式主軸，所述臥式主軸上豎直連接有臥軸支撐軸，所述臥軸支撐軸滑動連接支架，所述支架連接數控機床；槽體加工砂輪，所述槽體加工砂輪的形狀為輪輻式，所述槽體加工砂輪固定在所述臥式主軸上，所述槽體加工砂輪的外圓周面及與外圓周面相連的側面上的鍍金鋼砂設有切削刃，切削刃刃寬小于所要加工的玻璃槽寬0.05mnT0.15mm，切削刃刃高大于所要加工的玻璃槽深0.2mnT2.0mm。
[0007]本發明提供的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，包括:步驟S10、將小片玻璃在雕刻機上銑削玻璃周邊，使之符合外形輪廓尺寸，得到小平片玻璃；步驟S20、將小平片玻璃采用如前所述的槽型玻璃的加工裝置進行玻璃槽體加工，切削時砂輪外圓周面與小平片玻璃表面為線接觸，程序指令使旋轉的槽體加工砂輪沿著平行于玻璃表面的方向運動并在高度方向間歇下降對玻璃進行切削，累積產生玻璃槽體。
[0008]本發明提供了一種槽型玻璃的加工裝置及方法，在數控機床上通過臥軸支撐軸和支架連接臥式主軸，然后在臥式主軸上固定有槽體加工砂輪，槽體加工砂輪上設有切削刃，主要通過切削刃的磨削作用來加工玻璃槽體，可以避免現有的熱彎技術所帶來的諸多弊端，在玻璃片體上加工出深度范圍為0.5mnTlmm的玻璃槽體，而且可以實現量產化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明實施例小平片玻璃的截面示意圖。
[0010]圖2為本發明實施例加工后的槽型玻璃截面示意圖。
[0011]圖3為本發明實施例槽體加工砂輪截面示意圖。
[0012]圖4為本發明實施例加工示意圖。
[0013]圖5為本發明實施例槽型玻璃的加工裝置剖面示意圖。
[0014]圖6為本發明實施例槽型玻璃的加工裝置立體示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0016]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0017]在本發明的描述中，需要理解的是，除非另有明確的規定和限定，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0018]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0019]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步描述。
[0020]如圖1至圖6所示，本發明提供了一種槽型玻璃的加工裝置，包括:
數控機床,所述數控機床包括臥式主軸100，所述臥式主軸100上豎直連接有臥軸支撐軸101，所述臥軸支撐軸101滑動連接支架102，所述支架102連接數控機床；
槽體加工砂輪200，所述槽體加工砂輪200的形狀為輪輻式，所述槽體加工砂輪200固定在所述臥式主軸100上，所述槽體加工砂輪200的外圓周面及與外圓周面相連的側面上的鍍金鋼砂設有切削刃210，切削刃210的尺寸主要取決于所要加工的玻璃槽體的寬度和深度，切削刃刃寬小于所要加工的玻璃槽寬0.05mnT0.15mm，切削刃刃高大于所要加工的玻璃槽深0.2mnT2.0_。在本發明實施例中，切削刃刃寬為槽體加工砂輪200的外圓周面寬度，切削刃刃高為金剛砂厚度和與外圓周面相連的側面上的鍍金鋼砂高度之和。
[0021]本發明實施例提供的一種槽型玻璃的加工裝置，在數控機床上通過臥軸支撐軸101和支架102連接臥式主軸100，然后在臥式主軸100上固定有槽體加工砂輪200，槽體加工砂輪200上設有切削刃210，主要通過切削刃210的磨削作用來加工玻璃槽體，可以避免現有的熱彎技術所帶來的諸多弊端，在玻璃片體上加工出深度范圍為0.5mnTlmm的玻璃槽體，而且可以實現量產化。
[0022]具體的，所述臥式主軸100上豎直方向固定連接臥軸支撐軸101，該豎直方向定義為Z方向，所述支架102固定連接數控機床，臥軸支撐軸101可以相對于支架102沿X方向移動，也可以沿Y方向上下移動，其中，X方向為待加工產品玻璃槽體的長度方向，即槽體加工砂輪200進刀的方向，Y方向為玻璃槽體的深度方向。
[0023]具體的，所述槽體加工砂輪200形狀為輪輻式，采用中心孔固定方式，外側輪圈的圓周面為外圓周面。更具體的，所述槽體加工砂輪200設有定位孔220，所述定位孔220用于槽體加工砂輪200在臥式主軸100上的定位，該定位孔220為錐孔，其精度要求高，圖3中外邊緣加黑部分為切削刃210，即為鍍金鋼砂部位，本發明實施例中為滿足表面光潔的要求，選用1000目的金鋼砂粒度，摩氏硬度9.5 ;槽體加工砂輪200基體為調質中碳鋼，制造時在鍍金剛砂前做嚴格的動平衡試驗，保證在高速旋轉時無明顯的跳動和振動。
[0024]對于維氏硬度560以上的玻璃材料，金剛砂的硬度要求為摩氏硬度擴9.8，金鋼砂粒度根據所要加工的玻璃槽面的粗糙度不同，選擇金鋼砂粒度范圍為500目?1200目。金剛砂厚度范圍為0.02mnT0.03mm。槽體加工砂輪200的轉速及進給速度受到參數的控制，在本發明實施例中，槽體加工砂輪200圓周面的線速度為15 m/s?20m/s，進刀速度0.3 m/min ?L 5m/min。
[0025]具體的，所述的槽型玻璃的加工裝置，包括:
裝夾平臺300，
玻璃定位夾具400，所述玻璃定位夾具400固定在裝夾平臺300上，所述玻璃定位夾具上設有用于固定玻璃的沉腔410，所需加工的產品置入沉腔410后，通過真空吸附方式加以固定。
[0026]更具體的，玻璃定位夾具材料為聚甲醛(聚甲醛學名聚氧化次甲基，英文名稱Polyoxymethylene,簡稱Ρ0Μ),上部設有符合玻璃尺寸的沉腔410,所述沉腔410相對于所需加工產品的余量范圍為0.0lmnT0.02mm,即所述沉腔410尺寸大于所需加工產品的外形尺寸范圍為0.0lmnT0.02mm。所述槽型玻璃的加工裝置，包括:真空設備430，所述沉腔410通過真空孔道420連接真空設備430，沉腔410采用真空吸附，真空吸附值范圍為
0.7MPa^l.2MPa。采用真空吸附方法后，其固定方式簡單方便，且對待加工工件沒有物理損傷。
[0027]本發明還提供了一種槽型玻璃的加工方法，包括:
步驟S10、將小片玻璃在雕刻機上銑削玻璃周邊，使之符合外形輪廓尺寸，得到小平片玻璃1，本發明實施例的小平片玻璃I的尺寸為120_*60_，壁厚為0.5mm ；
步驟S20、將小平片玻璃I采用如前所述的槽型玻璃的加工裝置進行玻璃槽體加工，切削時砂輪外圓周面與小平片玻璃I表面為線接觸，程序指令使旋轉的槽體加工砂輪200沿著平行于玻璃表面的方向運動并在高度方向間歇下降對玻璃進行切削，累積產生玻璃槽體。
[0028]本發明實施例提供的一種槽型玻璃的加工方法，在數控機床上通過臥軸支撐軸101和支架102連接臥式主軸100，然后在臥式主軸100上固定有槽體加工砂輪200，槽體加工砂輪200上設有切削刃210，主要通過切削刃210來加工玻璃槽體，可以避免現有的熱彎技術所帶來的諸多弊端，在非常薄的玻璃片體上加工出玻璃槽體，而且可以實現量產化。
[0029]進一步的，所述步驟SlO之前還包括切割步驟: 將大片規格的玻璃原材料割切為適合產品尺寸的小片玻璃。具體的，使用玻璃切片機將大片規格的玻璃原材料割切為小片玻璃，所述小片玻璃的長寬留有適當的余量，所述余量范圍為0.3mnTl.0mm。在本發明實施例中，采用旭硝子龍痕玻璃，其楊氏模量74GPa，維氏硬度595，大片規格的玻璃原材料的尺寸為2000mm*3000mm(此尺寸根據供應商規格而不冋)，小片玻璃的尺寸為廣品最后尺寸加余量徂圍的尺寸，廣品最后尺寸為120mm*60mm。
[0030]所述步驟SlO還包括以下步驟:銑出小片玻璃的外邊緣圓角，本發明實施例中的小平片玻璃I的外邊緣圓角半徑范圍為:0.3mnT0.5mm。
[0031]進一步的，在進行步驟S20的同時進行步驟S30、加工時使用切削液進行冷卻，并利用切削液的壓力液流除走加工產生的玻璃屑末，液流方向與進給方向相反，更具體的，所述切削液的液流量為300ml/s?500ml/s，噴射速度為lm/s?2m/s。
[0032]如圖4至圖6所示,槽體加工砂輪200做逆時針旋轉,逆時針旋轉方向為圖示上的A方向。小平片玻璃I是經過前工序輪廓雕刻后的小片玻璃，固定在玻璃定位夾具400上，吸附真空設定在0.8MPa。加工時Y軸方向即產品的寬度方向固定，X軸方向(產品寬度方向)和Z軸方向(產品深度方向)運動均由臥軸支撐軸101和支架102帶動臥軸主軸100實現。槽體加工砂輪200的進刀方向為由右至左的B方向，每完成一刀切割后便抬刀從左往右回程，回程后按程序指令設定向下進深，再從右往左進刀，逐層完成切削，切削到達預定深度時即完成玻璃槽體加工，得到帶有玻璃槽體的成品玻璃2，所述成品玻璃2的玻璃槽體深度范圍為0.5mnTlmm。采用專用切削液，液流以1.2m/s從噴嘴3高速噴出，切削液有本身的物理化學作用，液流也可冷卻槽體加工砂輪200，并沖走切削時產生的玻璃屑末，噴嘴3的液流量設定為400ml/s。
[0033]整個玻璃槽體的加工過程可分為粗加工和精加工兩段步驟，精加工步驟完成最后
0.2mm深度的加工，之前的量由粗加工步驟完成。設定槽體加工砂輪的轉速為2000rpm，粗加工時X軸進刀速度為lm/min，切削深度每刀0.08mm ;精加工時x軸進刀速度為0.6m/min,切削深度每刀0.02mm。槽體加工砂輪200對槽型玻璃的切削基本由外圓周面完成，玻璃的切削受力基本在厚度方向，側邊受力很小，所以在邊壁薄時也不產生破裂。
[0034]本發明實施例中的槽型玻璃的粗加工和精加工可以在同一臺機床上連續進行。在批量加工中，也可分開在不同的設備上進行，砂輪亦分為粗精兩種粒度規格，并適當調整進刀參數。
[0035]采用本發明方案，可完成薄壁槽型玻璃的加工，加工精度達到0.05mm，滿足主面與側面垂直、外轉折圓角小的要求，待加工的玻璃壁厚可為0.5_。目前而言，其他工藝方法很難實現薄壁玻璃的槽體加工。
[0036]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，包括: 數控機床,所述數控機床包括臥式主軸(100)，所述臥式主軸(100)上豎直連接有臥軸支撐軸(101)，所述臥軸支撐軸(101)滑動連接支架(102)，所述支架(102)連接數控機床； 槽體加工砂輪(200)，所述槽體加工砂輪(200)的形狀為輪輻式，所述槽體加工砂輪(200)固定在所述臥式主軸(100)上，所述槽體加工砂輪(200)的外圓周面及與外圓周面相連的側面上的鍍金鋼砂設有切削刃(210)，切削刃刃寬小于所要加工的玻璃槽寬0.05mnT0.15mm,切削刃刃高大于所要加工的玻璃槽深0.2mnT2.0mm。
2.根據權利要求1所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述臥式主軸(100)上豎直方向固定連接臥軸支撐軸(101)，所述支架(102)固定連接數控機床。
3.根據權利要求1所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述金剛砂厚度范圍為 0.02mm?0.03mm。
4.根據權利要求1所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述金剛砂的硬度要求為摩氏硬度9?9.8，金鋼砂的粒度范圍為500目?1200目。
5.根據權利要求1所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，槽體加工砂輪(200)圓周面的線速度為15 m/s?20m/s,進刀速度0.3 m/min?1.5m/min。
6.根據權利要求1所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述的槽型玻璃的加工裝置，包括: 裝夾平臺(300)， 玻璃定位夾具(400)，所述玻璃定位夾具(400)固定在裝夾平臺(300)上，所述玻璃定位夾具上設有用于固定玻璃的沉腔(410)，所需加工的產品置入沉腔(410)后，通過真空吸附方式加以固定。
7.根據權利要求6所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述沉腔(410)通過真空孔道(420)連接真空設備(430)。
8.根據權利要求7所述的一種槽型玻璃的加工裝置，其特征在于，所述槽型玻璃的加工裝置，包括: 真空設備(430)，所述沉腔(410)通過真空孔道(420)連接所述真空設備(430)，真空吸附值范圍為0.7MPa?1.2MPa。
9.一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，包括: 步驟S10、將小片玻璃在雕刻機上銑削玻璃周邊，使之符合外形輪廓尺寸，得到小平片玻璃⑴； 步驟S20、將小平片玻璃(I)采用如權利要求1-8任意一項所述的槽型玻璃的加工裝置進行玻璃槽體加工，切削時砂輪外圓周面與小平片玻璃(I)表面為線接觸，程序指令使旋轉的槽體加工砂輪(200)沿著平行于玻璃表面的方向運動并在高度方向間歇下降對玻璃進行切削，累積產生玻璃槽體。
10.根據權利要求9所述的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，所述步驟SlO之前還包括切割步驟: 將大片規格的玻璃原材料割切為適合產品尺寸的小片玻璃。
11.根據權利要求9所述的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，所述步驟SlO還包括以下步驟:銑出小平片玻璃(I)的外邊緣圓角。
12.根據權利要求11所述的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，小平片玻璃(I)的外邊緣圓角半徑范圍為:0.3mnT0.5mm。
13.根據權利要求9所述的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，在進行步驟S20的同時進行步驟S30、加工時使用切削液進行冷卻，并利用切削液的壓力液流除走加工產生的玻璃屑末，液流方向與槽體加工砂輪(200)的進給方向相反。
14.根據權利要求13所述的一種槽型玻璃的加工方法，其特征在于，所述切削液的液流量為300ml/s?500ml/s，噴射速度為lm/s?2m/s。
【文檔編號】C03B33/023GK104341097SQ201310317593
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優先權日:2013年7月26日
【發明者】周鋒, 周翔磊, 符軍 申請人:比亞迪股份有限公司