CN102513583A - 一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于镜面加工技术领域，公开了一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备。上述方法包括以下步骤，于机床上设置角度可调节的主轴，于主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀，于机床上设置数控转台***，将工件设置于所述数控转台***上，再使主轴带动铣刀转动进行加工。上述加工设备包括一机床，所述机床上设置有用于固定工件的数控转台***，所述机床上还设置有角度可调节或角度固定的主轴，所述主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀。本发明提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备，其加工效率高、精度高、工件表面质量高，而且设备投入小，加工成本低。
Description
技术领域
本发明属于镜面加工技术领域，尤其涉及一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备。
背景技术
目前，有色金属及树脂外轮廓的镜面加工和外轮廓倒边镜面加工，尤其是对时尚电子产品外观的诸如外轮廓及外轮廓倒边加工要求具有镜面效果。特别是对带有圆角的外轮廓及外轮廓倒边的镜面加工，其表面粗糙度要求在100nm(纳米)以下且肉眼不能看到加工纹路。常规做法是采用磨削加工，但有色金属和树脂类材料较软，磨削效率很低，不适合大批量生产。采用通用数控设备难以加工出肉眼看不到加工纹路的镜面效果。而超精密数控机床价格高昂，动辄几百万人民币一台，设备投入高，导致加工成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备，其加工效率高、精度高、工件表面质量高，而且设备投入小，加工成本低。
本发明的技术方案是：一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法，包括以下步骤，于机床上设置角度可调节或角度固定的主轴，于主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀，于机床上设置数控转台***，将工件设置于所述数控转台***上，再使主轴带动铣刀转动进行加工。
优选地，所述刃倾角大于0°且小于或等于0.3°。
优选地，所述铣刀的前角为0°至10°。
优选地，所述铣刀的后角为2°至10°。
优选地，所述主轴为气浮电主轴。
优选地，所述气浮电主轴的转速大于30000转/分钟，所述气浮电主轴的进给速度小于1500毫米/分钟。
具体地，所述数控转台***包括用于固定工件的回转工作面，所述回转工作面平行或垂直于机床的工作台面。
具体地，所述主轴、数控转台***和机床的工作台面均连接于同一数控***，并由该同一数控***发出的运动指令工作。
本发明还提供了一种用于工件的外轮廓镜面加工的加工设备，包括一机床，所述机床上设置有用于固定工件的数控转台***，所述机床上还设置有角度可调节的主轴，所述主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀。
优选地，所述刃倾角为大于0°且小于或等于0.3°。
本发明提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备，其通过设置倾斜和主轴和刃倾角不等于零的铣刀，铣刀的前端将工件的表面削掉后，铣刀后端部分马上跟上，会擦掉前面的削泥和刀纹，可达到很好的镜面加工效果，表面粗糙度可以在100nm以下且肉眼看不到加工纹路，而且铣刀加工效率高，也无需采用价格高昂的超精密数控机床，加工设备投入小，生产成本低且生产效率高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法及加工设备的平面示意图；
图2是本发明实施例提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的加工设备中铣刀的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法对工件进行加工时的局部示意图；
图4是加工后的工件的立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图3所示，本发明实施例提供的一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法，特别适用于有色金属和树脂类材料工件的外轮廓镜面加工，可应用于铝及铝合金、铜、树脂工件的外轮廓、外轮廓倒边镜面加工。上述方法包括以下步骤，于机床上设置角度可调节或角度固定的主轴***，主轴***包括主轴3。主轴3可设置于数控机床的可沿Z轴上下滑动的溜板4上，溜板4可以驱动主轴3上下运动。于主轴3的前端设置刃倾角不等于零的铣刀5，于机床上设置数控转台***2，数控转台***2固定在数控机床工作台7上，数控机床工作台7可以在水平方向上滑动。将工件1设置于所述数控转台***2上，向数控***输入加工轨迹参数和运动参数，使主轴3带动铣刀5转动对工件1进行加工。转台***可用于驱动工件1转动。通过设置刃倾角不等于零的铣刀5，铣削时，铣刀5在加工时可将铣刀5纹路擦除，具体地，铣刀5的前端将工件1的表面削掉后，铣刀5后端部分马上跟上，会擦掉前面的削泥和刀纹，可达到很好的镜面加工效果，工件1表面粗糙度可以在100nm以下且肉眼看不到加工纹路，而且铣刀5加工效率高，也无需采用价格高昂的超精密数控机床，加工设备投入小，生产成本低且生产效率高。具体地，主轴3可相对工件1的加工表面成合适的角度，本实施例中，主轴3相对工件1的加工表面呈45°，以达到较好的加工效果。如图4所示，11所示为工件1的被加工面。另外地，主轴3相对工件1的加工表面之间的角度可以根据实际情况设定，可为其它合适的角度，均属于本发明的保护范围。
优选地，如图2所示，铣刀5可以为直径为6mm的钻石刀具，其硬度高，加工效果好。
优选地，如图2所示，图中a为铣刀5的刃倾角。所述刃倾角为大于0°且小于或等于0.3°，其相对于加工的加工表面呈一倾斜角度，当铣刀5前端于工件1表面铣削时，铣刀5后端可与工件1的表面形成一合适的间隙，以擦掉前面的削泥和刀纹，可达到很好的镜面加工效果，表面粗糙度可以在100nm以下且肉眼看不到加工纹路。
优选地，如图2所示，所述铣刀5的前角为0°至10°。一方面可以保证铣刀5的结构强度，以达到精度较高的加工效果，另一方面利于保证加工工件1的表面粗糙度，以达到镜面的加工效果。
优选地，如图2所示，所述铣刀5的后角为2°至10°，以保证加工效果。
具体地，如图1所示，所述主轴3为气浮电主轴，其具有精度高、可靠性佳等优点。
优选地，如图1～图3所示，所述气浮电主轴的角度在0°至90°的范围内可调节或固定，具体加工中，可以根据实际情况调节气浮电主轴的角度。
优选地，加工时，如图1～图3所示，所述气浮电主轴的转速大于30000转/分钟，所述气浮电主轴的进给速度小于1500毫米/分钟，以保证加工的精度的表面加工质量。或者也可选用其它合适的主轴3转数与进给参数，均属于本发明的保护范围。
具体地，如图1所示，所述数控转台***2包括用于固定工件1的回转工作面，所述回转工作面平行或垂直于机床的工作台7面，以便于加工。
具体地，如图1～图3所示，所述主轴3、数控转台***2和机床的工作台7面均连接于同一数控***，并由该同一数控***发出的运动指令工作。通过这样的设计，可使机床各运动机构协同性好且消除了误差，有利于提高精度。
如图1～图3所示，本发明实施例还提供了一种用于工件1的外轮廓镜面加工的加工设备，包括一机床，所述机床上设置有用于固定工件1的数控转台***2，所述机床上还设置有角度可调节的主轴3，所述主轴3的前端设置刃倾角不等于零的铣刀5。优选地，所述刃倾角为大于0°且小于或等于0.3°，其相对于加工的加工表面呈一倾斜角度，当铣刀5前端于工件1表面铣削时，铣刀5后端可与工件1的表面形成一合适的间隙，以擦掉前面的切削和刀纹，可达到很好的镜面加工效果，表面粗糙度可以在100nm以下且肉眼看不到加工纹路。
优选地，所述铣刀5的前角为0°至10°。一方面可以保证铣刀5的结构强度，以达到精度较高的加工效果，另一方面利于保证加工工件1的表面粗糙度，以达到镜面的加工效果。
优选地，所述铣刀5的后角为2°至10°，以保证加工效果。具体地，铣刀5的后角处设置有倒角，其加工时，工件表面处不会产生加工纹路。
具体地，所述主轴3为气浮电主轴，其具有精度高、可靠性佳等优点。
优选地，所述气浮电主轴的角度在0°至90°的范围内固定或可调节，具体加工中，可以根据实际情况调节气浮电主轴的角度。
具体地，所述主轴3、数控转台***2和机床的工作台7面均连接于同一数控***，并由该同一数控***发出的运动指令工作。通过这样的设计，可使机床各运动机构协同性好且消除了误差，有利于提高精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，包括以下步骤，于机床上设置角度可调节或角度固定的主轴，于主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀，于机床上设置数控转台***，将工件设置于所述数控转台***上，再使主轴带动铣刀转动进行加工。
2.如权利要求1所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述刃倾角大于0°且小于或等于0.3°。
3.如权利要求1所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述铣刀的前角为0°至10°。
4.如权利要求1所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述铣刀的后角为2°至10°。
5.如权利要求1至4中任一项所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述主轴为气浮电主轴。
6.如权利要求5所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述气浮电主轴的转速大于30000转/分钟，所述气浮电主轴的进给速度小于1500毫米/分钟。
7.如权利要求1所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述数控转台***包括用于固定工件的回转工作面，所述回转工作面平行或垂直于机床的工作台面。
8.如权利要求7所述的用于工件的外轮廓镜面加工的方法，其特征在于，所述主轴、数控转台***和机床的工作台面均连接于同一数控***，并由该同一数控***发出的运动指令工作。
9.一种用于工件的外轮廓镜面加工的加工设备，其特征在于，包括一机床，所述机床上设置有用于固定工件的数控转台***，所述机床上还设置有主轴，所述主轴的前端设置刃倾角不等于零的铣刀。
10.如权利要求9所述的用于工件的外轮廓镜面加工的加工设备，其特征在于，所述刃倾角大于0°且小于或等于0.3°。
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