CN115476614A - 一种滚花轮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于机械加工设备技术领域，公开了一种滚花轮及其制备方法，一种滚花轮包括轮盘本体，所述轮盘本体设置有用于与外设的刀杆转动连接的安装孔以及用于形成凸起的压花槽，所述安装孔位于所述轮盘本体的中心，所述压花槽设置有多个，且多个所述压花槽均匀的分布于所述轮盘本体圆弧侧壁。本申请具有采用滚花轮压合的方式制成表面带连续凸起圆弧状花纹的首饰，显著提高了加工效率；同时加工出的首饰花纹加工精度高，表面光滑且毛刺少，提升了产品的加工效果。

Description

一种滚花轮及其制备方法

技术领域

本申请属于机械加工设备的技术领域，涉及一种滚花轮及其制备方法。

背景技术

滚花轮是用于金属、皮革、纸质、纤维等制品进行花边处理的工具，具有提高产品表面美感、加强防伪、保护商标等效果。在压花过程中，制品从工作台和滚花轮之间经过，由于滚花轮表面上的压花齿带挤压制品表面，故而形成压花。

相关技术手段中，为了让首饰更有立体感和层次感，会对首饰制品进行车花处理，车除掉多余的部分形成凹凸感，基于不同的首饰表面花纹需求，所需要用于加工花纹的铣刀也不相同。对于表面需要带连续凸起圆弧状花纹的首饰，使用铣刀车花的加工方式存在加工精度低，车花加工出的首饰花纹表面粗糙且带较多毛刺，使得产品加工效果差，后续还需要进行打磨抛光等多种工序。

针对上述相关技术手段，存在有铣刀车花方式加工出的首饰花纹加工精度低，表面粗糙且带较多毛刺的缺陷。

发明内容

为了改善铣刀车花加工方式加工出的首饰花纹精度低，表面粗糙且带较多毛刺的缺陷，本申请提供一种滚花轮及其制备方法。

本申请提供的一种滚花轮及其制备方法采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种滚花轮，采用如下的技术方案：

一种滚花轮，包括轮盘本体，所述轮盘本体与制品接触且抵压；所述轮盘本体设置有用于与外设的刀杆转动连接的安装孔以及用于形成凸起的压花槽，所述安装孔位于所述轮盘本体的中心，所述压花槽设置有多个，且多个所述压花槽均匀的分布于所述轮盘本体圆弧侧壁；所述压花槽与地面平行的横截面呈跑道圆形。

通过采用上述技术方案，轮盘本体通过安装孔安装于外设的刀杆上，外设的刀杆运动带动轮盘本体转动；制品位于工作台与轮盘本体之间，刀杆对轮盘本体施加作用力，轮盘本体转动压合制品使得制品在作用力下被抵压，部分制品在作用力下转移集中于压花槽内，制品在压花槽内受到挤压，形成凸起的花纹；轮盘本体沿着制品的长度方向继续转动压合制品从而形成表面带连续凸起圆弧状花纹的首饰。相对于现有技术，本申请采用滚花轮压合的方式制成表面带连续凸起圆弧状花纹的首饰，显著提高了加工效率；同时本申请方案加工出的首饰花纹加工精度高，表面光滑且毛刺少，提升了产品的加工效果。

可选的，相邻两个压花槽之间设置有用于整平制品的压合部。

通过采用上述技术方案，轮盘本体转动压合制品时，制品在轮盘本体侧壁的压合作用力下被抵压，部分制品在作用力下转移集中于压花槽内，压合部将两个相邻压花槽之间剩余部分的制品进行整平，使得制品相邻凸起之间的部分光滑平整，提升制品的精致度，减少后续的再次加工。

第二方面，本申请提供一种滚花轮制备方法，采用如下的技术方案：

一种滚花轮制备方法，包括以下步骤：

制备且定位轮盘本体；其中，制备所需尺寸的轮盘本体，夹紧待加工轮盘本体，并保证轮盘本体相平行的两端面与地面垂直；

形成多个锥形凹槽于轮盘本体；其中，锥形凹槽均匀分布于轮盘本体的圆弧侧壁；

加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽；其中，对每个锥形凹槽进行扩铣加工；

形成压花槽于轮盘本体，获取滚花轮；其中，沿压花槽半成品轴线方向朝两端面进行铣削加工形成压花槽，沿径向单次进给量为0.1mm，沿轴向的进给速度为0.1mm/s，依次加工每个压花槽半成品。

通过采用上述技术方案，加工出的轮盘本体在进行制品压花时，加工出的带连续凸起圆弧状花纹制品表面光滑，且毛刺较少，能够一次性加工成型，加工效率高。本方法采用镗削加铣削的方法加工出压花槽，加工精度较高，良品率高，进而有效的提升了材料的利用率，有效降低生产成本，且制备的滚花轮表面光滑、轮廓清晰，可根据实际需求，针对性地设计加工工艺参数，对人工技术水平要求不高，适合于大规模工业生产。

可选的，制备且定位轮盘本体的步骤中，包括：轮盘本体夹紧于镗床工作台上的夹紧装置，轮盘本体平行的两侧壁完全贴合于夹紧装置内夹紧面。

通过采用上述技术方案，轮盘本体两侧壁与夹紧装置内夹紧面贴合，保证了轮盘本体与镗床完全夹紧，在后续的镗孔过程中，减少后续镗孔的分度误差以及提升加工精度。

可选的，形成多个锥形凹槽于轮盘本体的步骤中，包括：对镗刀进行定位操作，将镗刀移动到圆弧侧面上方约2mm的位置，镗刀轴线竖直通过轮盘本体的重心。

通过采用上述技术方案，通过轮盘本体的所在位置，调整镗刀位置，使得镗刀能够穿过轮盘本体的圆弧侧壁的中点处，从而使得镗出的锥形凹槽位于轮盘本体圆弧侧壁的中点处，减少后续在锥形凹槽加工基础上的加工偏差。

可选的，形成多个锥形凹槽于轮盘本体的步骤中，包括：镗刀初始加工点位为轮盘本体的最高点，且该点位距离轮盘本体两端面边线距离相等。

通过采用上述技术方案，镗削加工出锥形凹槽为后续的铣削加工提供一个加工原点，保证后续加工的效率和质量，同时加工锥形凹槽的加工精度要求较低，减缓了后续的加工难度；同时，从轮盘本体的最高点处进行加工的加工方式简单，减少加工的精度误差。

可选的，形成多个锥形凹槽于轮盘本体的步骤中，包括：镗刀尺寸比目标压花槽的宽度稍小一点，预留0.05mm的加工余量，加工深度比目标压花槽的深度稍小一点，预留0.01mm的加工余量。

通过采用上述技术方案，先使用比目标压花槽小的镗刀尺寸加工锥形凹槽预留出加工余量，提高后续对锥形凹槽扩铣的加工容错率，进一步提高了压花槽的加工精度。

可选的，加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽的步骤前，包括：安装轮盘本体于铣床工作台的夹紧装置上；定位圆头铣刀，使得圆头铣刀的中轴线与锥形凹槽的中轴线重合。

通过采用上述技术方案，根据轮盘本体的所在位置，调整铣刀的位置，使得铣刀能够准确的穿过锥形凹槽的中轴线，铣刀位于轮盘本体圆弧侧壁的中点处，且距离轮盘本体两侧壁的距离相同，减少后续在半成品压花槽加工基础上的加工偏差。

可选的，加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽的步骤中，包括：圆头铣刀以较小速度往轮盘本体径向进给，圆头铣刀的径向进给速度为0.05/s-0.5mm/s，加工深度为目标压花槽深度。

通过采用上述技术方案，根据压花槽的深度，以慢速的给进方式加工半成品压花槽，提高加工的精确度。

可选的，形成压花槽于轮盘本体，获取滚花轮的步骤中，包括：沿半成品压花槽轴线方向朝两端面铣削加工宽度保持一致，沿轴向的进给速度为0.1mm/s-1mm/s，沿径向单次进给量为0.5mm-0.1mm。

通过采用上述技术方案，使得沿半成品压花槽的中点处朝向两侧的加工效果一致，压花槽两端呈中轴线对称，从而经过压花槽压合出的凸起也呈对称分布，提高了制品的美观度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请采用滚花轮压合的方式制成表面带连续凸起圆弧状花纹的首饰，显著提高了加工效率；同时本申请方案加工出的首饰花纹加工精度高，表面光滑且毛刺少，提升了产品的加工效果。

本方法采用镗削加铣削的方法加工出压花槽，加工精度较高，良品率高，进而有效的提升了材料的利用率，有效降低生产成本，且制备的滚花轮表面光滑、轮廓清晰，可根据实际需求，针对性地设计加工工艺参数，对人工技术水平要求不高，适合于大规模工业生产。

镗削加工出锥形凹槽为后续的铣削加工提供一个加工原点，保证后续加工的效率和质量，同时加工锥形凹槽的加工精度要求较低，减缓了后续的加工难度；同时，从轮盘本体的最高点处进行加工的加工方式简单，减少加工的精度误差。

附图说明

图1是本申请一种滚花轮的整体结构示意图。

图2是本申请一种滚花轮凸显压花槽的结构示意图。

图3是本申请一种滚花轮制备方法凸显锥形凹槽的示意图。

附图标记说明：

1、轮盘本体；2、压合部；3、安装孔；4、压花槽。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种滚花轮。

参照图1和图2，一种滚花轮包括轮盘本体1和连接件，轮盘本体1通过连接件与外设的刀杆可拆卸连接，轮盘本体1的圆弧侧壁与制品接触且抵压。轮盘本体1设置有安装孔3和压花槽4，安装孔3用于连接件穿设轮盘本体1安装于刀杆上，轮盘本体1与刀杆转动连接，压花槽4用于压合制品形成凸起的花纹。安装孔3位于轮盘本体1的中心，压花槽4设置有多个，且多个压花槽4均匀的分布于轮盘本体1圆弧侧壁。在本实施例中，轮盘本体1呈轮盘本体1状，压花槽4与地面平行的横截面呈跑道圆形。

参照图2，进一步的，相邻两个压花槽4之间设置有用于整平制品的压合部2。连接件穿设安装孔3安装轮盘本体1于外设的刀杆，刀杆运动带动轮盘本体1相对于连接件转动；制品位于轮盘本体1与工作台之间，刀杆对轮盘本体1施加作用力使得制品被压合，部分制品在作用力下集中于压花槽4内，相邻压花槽4之间的压合部2整平制品，从而形成表面带连续凸起圆弧状花纹的首饰。

适用于上述一种滚花轮，本申请公开一种滚花轮制备方法，包括以下步骤：

S1、轮盘本体1的获取；制备所需尺寸的轮盘本体1形轮盘本体1。

S2、定位轮盘本体1于镗床。将待加工的轮盘本体1安装于镗床工作台的夹紧装置上，此夹紧装置位于镗床工作台的加工中心。轮盘本体1竖直放置，轮盘本体1相互平行的两端面与镗刀的中轴线平行，且轮盘本体1相互平行的两端面分别贴合于夹紧装置的内夹紧面完全夹紧。减少后续镗孔的分度误差以及提升加工精度。

在本实施例中，将待加工的轮盘本体1安装于夹紧装置上的安装方法为，在待加工的轮盘本体1上距离轮盘本体1中心6mm的中心圆上均匀加工四个半径为2mm的圆孔，通过六角头螺栓和螺母组合将轮盘本体1固定于夹紧装置上，夹紧装置与加工中心相连。为确保加工过程中轮盘本体1和夹紧装置间相对移动带来的加工定位误差，轮盘本体1上圆孔加工精度为±0.01mm.且保证加工前四个螺母完全夹紧。

S3、对镗刀进行定位操作。

S3-1、先将镗刀移动到轮盘本体1上方约3mm的位置，通过探头触碰轮盘本体1两端面，确定轮盘本体1的x轴位置，通过探头触碰侧圆弧面上三点的位置，来定位轮盘本体1在y轴和z轴所形成平面的位置，以此来定位轮盘本体1所在位置，调整镗刀位置，以保证镗刀轴线竖直通过轮盘本体1重心。

S3-2、镗刀移动到圆弧侧面上方约2mm的位置，镗刀初始加工点位为轮盘本体1最高点，且该点位距离轮盘本体1的两端面边线距离相等。

S4、形成多个锥形凹槽于轮盘本体1。

S4-1、参照图3，利用镗刀在轮盘本体1侧圆弧面上加工出一个锥形凹槽。在对轮盘本体1进行镗削加工时，采用的镗刀尺寸比目标圆弧槽的宽度稍小一点，镗刀直径比压花槽4宽小0.1mm，即两边同时预留0.05mm的加工余量。在本实施例中，镗刀根据实际加工需求采用带70-120度的圆头半径0.05-0.1mm的圆头镗刀，使用材料为PR40极超微粒钻石钨钢，利用金刚石刀具高硬度的特性，能够瞬间对锥形凹槽中的材料产生破坏，破坏区域较小，且对破坏区域周围材料的影响也较小，可以形成一个非常光滑的破坏区域。镗削加工深度需比目标圆弧槽深度深度稍小一点，预留0.01mm的加工余量，镗削加工采用的进给速度为0.2mm/s。本次镗削加工的目标是为后续的铣削加工提供一个加工原点，保证后续加工的效率和质量，对加工精度要求较低。

S4-2、利用镗刀在轮盘本体1侧圆弧面上加工出多个锥形凹槽。在加工完一个锥形凹槽后，镗刀上提，加工中心根据预先输入的凹槽数量和分布角度，转动夹紧装置旋转一定的角度，使镗刀正对下一锥形凹槽加工点位，镗刀下移进行镗削加工。以此往复，直至轮盘本体1侧圆弧面加工完毕，且形成多个锥形凹槽。

S5、定位轮盘本体1于铣床。将加工锥形凹槽完毕后的轮盘本体1从镗床的夹紧装置拆卸，继而安装于铣床的夹紧装置上，铣床的夹紧装置位于铣床的加工中心。

S6、对铣刀进行定位操作。使铣刀的中轴线与锥形凹槽的中轴线重合。在本实施例中，铣刀选用圆头铣刀，定位圆头铣刀的方法与镗刀相同，圆头铣刀采用双刃螺旋pcd圆头铣刀，铣刀圆头位置带有长度为0.2mm的平刃，用于径向进给切削。圆头铣刀圆弧尺寸与目标圆弧槽圆弧尺寸基本一致，误差不超过±0.01mm。

S7、形成半成品压花槽4。圆头铣刀以较小速度往轮盘本体1径向进给，对锥形凹槽进行扩铣加工。在本实施例中，圆头铣刀的径向进给速度为0.05mm/s-0.5mm/s，加工深度为压花槽4深度。

在其他实施例中，在完成S4-2的步骤后进行换刀操作，将圆头镗刀换成圆头铣刀，保证圆头铣刀的中轴线与最后加工完成的锥形凹槽的中轴线重合，S3加工完毕的轮盘本体1不进行重复定位操作。不进行重复定位一方面由于待加工凹槽为锥形凹槽，不易定位；另一方面，返回初始第一个锥形凹槽加工处进行加工会造成机械和重复定位误差的累加，影响定位精度，保证对滚花轮第一次铣削加工点位和最后一次镗削加工点位完全重合，再采用逆向加工的方式进行铣削加工，保证定位误差降低至最小。

S8、形成压花槽4于轮盘本体1，获取滚花轮。

S8-1、对加工完成的半成品压花槽4沿轴线方向朝两端面进行铣削加工，沿轴向的进给速度为0.1mm/s-1mm/s，沿径向单次进给量为0.5mm-0.1mm。

在本实施例中，沿径向单次进给量为0.1mm，沿轴向的进给速度为0.1mm/s。沿轴向进行铣削加工时，先控制圆头铣刀步进一个进给量的深度，朝其中一个端面以0.1mm/s的进给速度进行铣削加工，在行进至目标位置后，圆头铣刀2mm/s的轴线速度迅速返回初始加工点，接着以同样0.1mm/s的进给速度朝另一个端面进行铣削加工，同样在到达目标铣削位置后以2mm/s的轴线速度迅速返回初始加工点，然后再控制圆头铣刀朝径向步进一个进给量的深度。圆头铣刀沿半成品压花槽4轴线方向朝两端面铣削加工宽度保持一致。

S8-2、利用铣刀在轮盘本体1侧圆弧面上加工出多个压花槽4。在加工完一个压花槽4后，铣刀上提，铣床的加工中心根据预先输入的压花槽4数量和分布角度，转动夹紧装置旋转一定的角度，使铣刀正对下一半成品压花槽4加工点位，铣刀下移进行镗削加工。以此往复，直至轮盘本体1侧圆弧面半成品压花槽4加工完毕。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示，需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滚花轮，其特征在于，包括轮盘本体(1)，所述轮盘本体(1)与制品接触且抵压；所述轮盘本体(1)设置有用于与外设的刀杆转动连接的安装孔(3)以及用于形成凸起花纹的压花槽(4)，所述安装孔(3)位于所述轮盘本体(1)的中心，所述压花槽(4)设置有多个，且多个所述压花槽(4)均匀的分布于所述轮盘本体(1)圆弧侧壁；所述压花槽(4)与地面平行的横截面呈跑道圆形。

2.根据权利要求1所述的一种滚花轮，其特征在于，相邻两个压花槽(4)之间设置有用于整平制品的压合部(2)。

3.一种滚花轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备且定位轮盘本体(1)；其中，制备所需尺寸的轮盘本体(1)，夹紧待加工轮盘本体(1)，并保证轮盘本体(1)相平行的两端面与地面垂直；

形成多个锥形凹槽于轮盘本体(1)；其中，锥形凹槽均匀分布于轮盘本体(1)的圆弧侧壁；

加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽(4)；其中，对每个锥形凹槽进行扩铣加工；

形成压花槽(4)于轮盘本体(1)，获取滚花轮；其中，沿压花槽(4)半成品轴线方向朝两端面进行铣削加工形成压花槽(4)，沿径向单次进给量为0.1mm，沿轴向的进给速度为0.1mm/s，依次加工每个压花槽(4)半成品。

4.根据权利要求3所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，制备且定位轮盘本体(1)的步骤中，包括：轮盘本体(1)夹紧于镗床工作台上的夹紧装置，轮盘本体(1)平行的两侧壁完全贴合于夹紧装置内夹紧面。

5.根据权利要求3所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，形成多个锥形凹槽于轮盘本体(1)的步骤中，包括：对镗刀进行定位操作，将镗刀移动到圆弧侧面上方约2mm的位置，镗刀轴线竖直通过轮盘本体(1)的重心。

6.根据权利要求5所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，形成多个锥形凹槽于轮盘本体(1)的步骤中，包括：镗刀初始加工点位为轮盘本体(1)的最高点，且该点位距离轮盘本体(1)两端面边线距离相等。

7.根据权利要求6所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，形成多个锥形凹槽于轮盘本体(1)的步骤中，包括：镗刀尺寸比目标压花槽(4)的宽度稍小一点，预留0.05mm的加工余量，加工深度比目标压花槽(4)的深度稍小一点，预留0.01mm的加工余量。

8.根据权利要求3所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽(4)的步骤前，包括：安装轮盘本体(1)于铣床工作台的夹紧装置上；定位圆头铣刀，使得圆头铣刀的中轴线与锥形凹槽的中轴线重合。

9.根据权利要求8所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，加工多个锥形凹槽以形成半成品压花槽(4)的步骤中，包括：圆头铣刀以较小速度往轮盘本体(1)径向进给，圆头铣刀的径向进给速度为0.05/s-0.5mm/s，加工深度为目标压花槽(4)深度。

10.根据权利要求1所述的一种滚花轮的制备方法，其特征在于，形成压花槽(4)于轮盘本体(1)，获取滚花轮的步骤中，包括：沿半成品压花槽(4)轴线方向朝两端面铣削加工宽度保持一致，沿轴向的进给速度为0.1mm/s-1mm/s，沿径向单次进给量为0.5mm-0.1mm。

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