一種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】本發明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；主切削刃設為縱向垂直的刀刃，弧度切削刃的起始點于主切削刃的上端點，安全斜刃的起始點于弧度切削刃的終點，安全斜刃與水平面形成夾角。主切削刃的設計能夠將被加工件切斷為單獨外形尺寸，弧度切削刃的設計能夠完全滿足精確弧面的設計要求，安全斜刃Z3與弧度切削刃Z2之間的完好過渡設計，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，當被加工件弧面部分水平長度遠大于刀柄半徑時，仍可一刀成型，實現了被加工件弧面沒有加工刀痕的光滑效果。
【專利說明】—種在塑膠板材上加工帶弧面的一次成型組合刀具
【技術領域】
[0001]本發明涉及CNC數控機床所用的非標刀具，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】
[0002]諸如加工手機裝飾等部件，由于產品高精度的尺寸和其特殊的外觀效果要求，只能用CNC數控機床所用的非標刀具來完成。目前，行業內為了實現2.弧面光滑外觀效果，有在玻璃材料上應用及借用注塑工藝實現，但在玻璃材料上實現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現弧面效果，但產品表面性能、一些特殊裝飾效果及精度又往往達不到客戶要求。在原材料切割中，如塑膠板材的手機透鏡及裝飾結構件所用的數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品形狀，而難以通過此種刀具加工來實現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。
隨著手機行業競爭的日趨激烈，越來越多的手機設計者將視角聚焦于能夠設計出外觀更為個性化，價格更為低廉的裝飾部件。因此，在更具價格優勢的塑膠原材料上實現2.5D弧面效果，則成為很多手機設計者的選擇。盡快開發出一種高效率的、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。
【發明內容】
[0003]鑒于上述現有技術的不足，經技術人員多次實驗，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。本設計成功實現了在塑膠板材上加工帶2.5D弧面效果的一次成型。在當今時代，手機市場的競爭非常激烈，為了展現各自的優勢，其款式不斷翻新，檔次不斷提高，成本不斷降低，相應的制造難度也就越來越大。本設計為手機研發人員開發設計提供了新的解決方案。
[0004]本發明采取的技術方案是: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設為縱向垂直的刀刃，刀刃的上端點為D，弧度切削刃Z2的起始點于主切削刃Zl的上端點D，結束于終點E，安全斜刃Z3的起始點于弧度切削刃Z2的終點E，結束于終點F，安全斜刃Z3與水平面形成夾角A。
[0005]本設計具有以下優點:主切削刃Zl的設計能夠將被加工件切斷為單獨外形尺寸(側向橫斷面的切割，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的設計加工出表面2.弧形輪廓能夠完全滿足精確弧面的設計要求(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之間的完好過渡設計，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材料進行鑲件處理，實現了當被加工件弧面部分水平長度遠大于刀柄半徑時，仍可一刀成型，實現了被加工件弧面沒有加工刀痕的光滑效果。【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明結構示意圖；
圖2是本發明被加工件示意圖。
【具體實施方式】
[0007]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
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 (2.5D弧面)。本發明如果將被加工件弧面起始點設為B，弧面終點設為C，弧度切削刃Z2的終點E距中心線O的距離Lre與主切削刃Zl的上端點D距中心線O的距離Lffll、被加工件弧面起始點B距弧面終點C水平方向的距離匕。之間有如下關系式:Ι^Ε =Lod + Lbc。
[0008]本發明的安全斜刃Ζ3的終點F距中心線O的距離Iw與弧度切削刃Ζ2的終點E距中心線O的距離Lcje有如下關系式=Lw= 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。
[0009]本發明的安全斜刃Z3的終點F距刀尖J的豎直方向的距離Hp與主切削刃Zl的刃長Lz1、被加工件弧面起始點B距弧面終點C豎直方向的距離％。有如下關系式:H1F= Lzi +Hbc+0.6 X tgA0
[0010]本發明的安全斜刃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)，同時也是對刀具的一種保護。
[0011]本發明的刀頭部分G采用聚晶金剛石刀具(P⑶)材料加工制成，最后將刀頭部分G鑲嵌入合金刀體中。
[0012]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B距弧面終點C水平方向的距離。
[0013]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。
[0014]實施例:當切割產品的厚度為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 (刀具會扎入保護膜一定深度，即從切割件的底平面為基準向下的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刀具痕跡；被加工件弧面起始點B距弧面終點C水平方向的距離Lb。為4mm，；被加工件弧面起始點B距弧面終點C豎直方向的距離Hbc為0.5mm，通過上述數據，根據公式可計算出弧形切削刃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F距刀尖J 的豎直方向的距離 Hjf= Lzi + Hbc+0.6 X tgA =1.78mm。
[0015]主切削刃直徑Zl—般是根據產品印刷排版間距以及產品的大小而定，通常為
01.5^2mm ；刀柄直徑根據機床夾頭規格而定,通常為04mm、06mm或08mm,刀刃排屑槽構造為開半式。
[0016]注意點:因刀頭部分為P⑶材質，刀尖較尖，材料底部需覆一層0.1~0.15mm厚度的Pe保護膜，Z方向對刀時需確保刀尖在保護膜中部，以免入刀時損傷刀尖。
【權利要求】
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設為縱向垂直的刀刃，刀刃的上端點為D，弧度切削刃Z2的起始點于主切削刃Zl的上端點D，結束于終點E，安全斜刃Z3的起始點于弧度切削刃Z2的終點E，結束于終點F，安全斜刃Z3與水平面形成夾角A。
2.如權利要求1所述的一種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為B，弧面終點為C，弧度切削刃Z2的終點E距中心線O的距離Ltffi與主切削刃Zl的上端點D距中心線O的距離Lan被加工件弧面起始點B距弧面終點C水平方向的距離Lb。之間有如下關系式:Ι^Ε = Lod + Lbc。
3.如權利要求1所述的一種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Ζ3的終點F距中心線O的距離Lw與弧度切削刃Ζ2的終點E距中心線O的距離Lre有如下關系式:Lot= Loe+0.6mm，其中0.6mm為刀削痕及刀具平滑過渡余量。
4.如權利要求1所述的一種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B距弧面終點C豎直方向的距離Hb。有如下關系式:H1F= Lzi +Hbc+0.6 X tgA。
5.如權利要求1所述的一種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.如權利要求1所述的一種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】B23B27/20GK103611959SQ201310604866
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】仇曉梅, 皮躍 申請人:天津市中環高科技有限公司