一种3D玻璃CNC加工用磨头的制作方法

一种3d玻璃cnc加工用磨头
技术领域
1.本实用新型属于玻璃加工技术领域，具体是涉及一种3d玻璃cnc加工用磨头。


背景技术：

2.随着人们审美观的提升，对于电子产品外观件视觉效果的要求趋于多样化、高质量化。因玻璃材质的质感、视觉效果、手感都要强于塑料件，手表及智能手环等电子产品上的显示盖板、后盖及心率片越来越多的采用玻璃材质，且从2d结构发展为2.5d又逐步发展到3d结构。对于3d结构的玻璃，一般有热弯和冷雕两种加工工艺，其中冷雕工艺目前技术存在加工时间长、磨头寿命短、刀纹粗糙、后续抛光良率低等问题，导致整体良率、效率低下。
3.如图1所示为现有技术中3d玻璃cnc加工用磨头的结构示意图，该3d玻璃cnc加工用磨头无法实现仿形加工，且在采用3d刀路加工时，加工效率低下；同时，因采用球头磨头进行加工，刀尖部位砂面处于静止状态，受力大且容易出现磨损脱砂，导致磨头寿命短；另外，在后续抛光工序中，因采用3d刀路加工时玻璃表面刀纹粗糙，弧面存在较大高低落差，导致很难完全抛亮或者导致产品轮廓变形严重。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可提高加工效率和加工质量的3d玻璃cnc加工用磨头。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种3d玻璃cnc加工用磨头，包括夹持部和固设于夹持部一端的磨削部，所述磨削部依次设有低位弧面开粗部、低位弧面精修部以及高位弧面加工部，所述低位弧面开粗部和低位弧面精修部上分别设有与3d玻璃的低位弧面相适配的低位弧面开粗仿形段和低位弧面精修仿形段，所述高位弧面加工部远离所述夹持部，所述高位弧面加工部的端部设有高位弧面磨削面和凹槽。
6.更进一步，所述低位弧面开粗部及低位弧面精修部的周向均布有若干个排屑进水槽。
7.更进一步，所述低位弧面开粗部上还设有外形开粗磨削段和下倒角开粗磨削段，所述外形开粗磨削段的两端分别设有所述低位弧面开粗仿形段和下倒角开粗磨削段；所述低位弧面精修部上还设有外形精修磨削段和下倒角精修磨削段，所述外形精修磨削段的两端分别设有所述低位弧面精修仿形段和下倒角精修磨削段。
8.更进一步，所述高位弧面加工部上还设有连接段，所述高位弧面磨削面与所述连接段之间设有r角。
9.更进一步，所述低位弧面开粗仿形段的外径与所述低位弧面的宽度的比值设为1:10～1:5，所述磨削部的长度与所述低位弧面的宽度的比值设为1:7～1:3；所述连接段的外径与所述低位弧面的宽度的比值设为1:3～1:2，所述r角的半径与所述低位弧面的宽度的比值设为2:1～1:1。
10.更进一步，所述低位弧面开粗部的砂号设为250#～400#、吃刀量为0.5mm～1mm，所
述低位弧面精修部的砂号设为1000#～1500#、吃刀量为0.03mm～0.1mm，所述高位弧面加工部的砂号设为500#～700#、走刀间距为0.1mm～0.2mm。
11.相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：
12.(1)通过将磨头的磨削部设置为从上至下依次包括低位弧面开粗部、低位弧面精修部和高位弧面加工部，这样可以实现低位弧面仿形加工和高位弧面3d刀路加工，从而可以大大提高产品加工效率和加工质量，同时可以大大提高后续抛光工序的良率。
13.(2)通过将高位弧面加工部的端部设置为包括高位弧面磨削面和凹槽，这样不仅可以避免在高位弧面加工部的端部中心产生静止砂面，而且可以增大高位弧面加工部的磨削面和切削力，从而可以大大提高产品加工效率和加工质量并提高磨头切削力的稳定性及其使用寿命。
14.(3)通过在低位弧面开粗部及低位弧面精修部的周向均布若干个排屑进水槽，以及在高位弧面加工部的端部设置凹槽，这样不仅可以实现在磨削过程中快速排屑和冷却磨头，并且可以避免因高温积聚而影响磨头的使用寿命、产品的质量。
附图说明
15.图1为现有技术中3d玻璃cnc加工用磨头的结构示意图；
16.图2为本实用新型中一种3d玻璃cnc加工用磨头的结构示意图；
17.图3为本实用新型中一种3d玻璃cnc加工用磨头的俯视图；
18.图4为本实用新型中一种3d玻璃cnc加工用磨头的剖视图；
19.图5为本实用新型中一种3d玻璃cnc加工用磨头的加工示意图；
20.图6为第一实施例中一种3d玻璃的示意图；
21.图7为第二实施例中一种3d玻璃的示意图。
22.图中标号说明：1-夹持部，2-磨削部，21-低位弧面开粗部，211-低位弧面开粗仿形段，212-外形开粗磨削段，213-下倒角开粗磨削段，22-低位弧面精修部，221-低位弧面精修仿形段，222-外形精修磨削段，223-下倒角精修磨削段，23-高位弧面加工部，231-连接段，232-r角，233-凹槽，234-高位弧面磨削面，24-排屑进水槽，3-第一3d玻璃，301-第一低位弧面，302-第一高位弧面，4-第二3d玻璃，401-第二低位弧面，402-第二高位弧面。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.参照图2至图5，本实用新型提供了一种可提高加工效率和加工质量的3d玻璃cnc加工用磨头，该3d玻璃cnc加工用磨头包括夹持部1和磨削部2。其中，夹持部1用于将3d玻璃cnc加工用磨头固定安装在cnc机床上，磨削部2固定连接在夹持部1的下端，以用于对不同规格的3d玻璃进行cnc加工。
27.具体的，所述磨削部2从上至下依次设置有低位弧面开粗部21、低位弧面精修部22和高位弧面加工部23。其中，低位弧面开粗部21用于对3d玻璃的外形及低位弧面进行开粗，低位弧面精修部22用于对3d玻璃的外形及低位弧面进行精修，高位弧面加工部23采用3d刀路对3d玻璃的高位弧面进行加工；同时，为达到低位弧面开粗部21、低位弧面精修部22和高位弧面加工部23的相应加工效果，低位弧面开粗部的砂号设置为250#～400#、吃刀量为0.5mm～1mm、主轴转速为35000r/min～50000r/min、进给率为1000mm/min～2000mm/min，低位弧面精修部的砂号设置为1000#～1500#、吃刀量为0.03mm～0.1mm、主轴转速为35000r/min～50000r/min、进给率为800mm/min～1200mm/min，高位弧面加工部的砂号设置为500#～700#、走刀间距为0.1mm～0.2mm、主轴转速为45000r/min～55000r/min、进给率为3000mm/min～5000mm/min。
28.进一步，所述低位弧面开粗部21从上至下依次设置有低位弧面开粗仿形段211、外形开粗磨削段212和下倒角开粗磨削段213。其中，低位弧面开粗仿形段211与3d玻璃的低位弧面相适配，以用于对3d玻璃的低位弧面进行仿形开粗；外形开粗磨削段212用于对3d玻璃的外形进行开粗；下倒角开粗磨削段213用于对3d玻璃的下倒角进行开粗；同时，低位弧面开粗仿形段211和下倒角开粗磨削段213不仅分别设于外形开粗磨削段212的两端，而且低位弧面开粗仿形段211和下倒角开粗磨削段213的最小外径处均与外形开粗磨削段212相衔接，即低位弧面开粗仿形段211和下倒角开粗磨削段213的最小外径与外形开粗磨削段212的外径保持一致，以尽量缩短低位弧面开粗部21的长度、保证冷却效果及加工精度。
29.所述低位弧面精修部22从上至下依次设置有低位弧面精修仿形段221、外形精修磨削段222和下倒角精修磨削段223。其中，低位弧面精修仿形段221也与3d玻璃的低位弧面相适配，以用于对3d玻璃的低位弧面进行仿形精修；外形精修磨削段222用于对3d玻璃的外形进行精修；下倒角精修磨削段223用于对3d玻璃的下倒角进行精修；同时，低位弧面精修仿形段221和下倒角精修磨削段223不仅分别设于外形精修磨削段222的两端，而且低位弧面精修仿形段221和下倒角精修磨削段223的最小外径处均与外形精修磨削段222相衔接，即低位弧面精修仿形段221和下倒角精修磨削段223的最小外径与外形精修磨削段222的外径保持一致，以尽量缩短低位弧面精修部22的长度、保证冷却效果及加工精度。
30.所述高位弧面加工部23从上至下依次设置有连接段231和r角232，且在高位弧面加工部23的端部设置有高位弧面磨削面234和凹槽233。其中，连接段231与上述下倒角精修磨削段223相衔接，且连接段231的外径与下倒角精修磨削段223的最大外径保持一致；r角232设于连接段231与高位弧面磨削面234之间，即连接段231与高位弧面磨削面234之间圆滑过渡；高位弧面磨削面234采用3d刀路对3d玻璃的高位弧面进行加工，以增大高位弧面加
工部23的磨削面和切削力，提高产品加工效率和加工质量，同时高位弧面磨削面234的面积不宜过大，以避免在加工高位弧面上弧面落差很小的弧面时因过切而造成弧面变形；凹槽233设于高位弧面加工部23的端部的中心，不仅可以避免在高位弧面加工部23的端部中心产生静止砂面，而且可使冷却液进入凹槽233以对高位弧面加工部23进行快速冷却，提高3d玻璃cnc加工用磨头切削力的稳定性及其使用寿命。
31.再有，在所述低位弧面开粗部21及低位弧面精修部22的周向均布有4个排屑进水槽24，该排屑进水槽24可用于低位弧面开粗部21及低位弧面精修部22对3d玻璃的外形及低位弧面进行加工时，磨屑可以快速排出、冷却液可以快速流入，以快速排屑和快速冷却3d玻璃cnc加工用磨头，以避免因高温积聚而影响3d玻璃cnc加工用磨头的使用寿命以及3d玻璃产品的质量。
32.另外，在3d玻璃的cnc加工过程中，以3d玻璃的低位弧面为基准进行外形、低位弧面、高位弧面的加工，为避免高温积聚、保证冷却效果、提高加工质量和确保3d玻璃cnc加工用磨头的稳定性，所述低位弧面开粗仿形段211的外径与3d玻璃的低位弧面的宽度的比值设为1:10～1:5，所述磨削部2的长度与低位弧面的宽度的比值设为1:7～1:3；所述连接段231的外径与低位弧面的宽度的比值设为1:3～1:2，r角232的半径与低位弧面的宽度的比值设为2:1～1:1。
33.实施例一：
34.如图6所示为本实施例中第一3d玻璃的示意图，该第一3d玻璃3包括第一低位弧面301和第一高位弧面302，该第一3d玻璃3的长宽高为41.65mm*23.48mm*2.2mm，且第一低位弧面301的宽度为2mm～4mm。与之相应的3d玻璃cnc加工用磨头，低位弧面开粗仿形段211的外径≤20mm、磨削部2的长度≤15mm、连接段231的外径≥6mm、r角232的半径为2mm～3mm、凹槽233的直径≥1mm、深度≥1mm；同时，低位弧面开粗部21的砂号为300#、主轴转速为45000r/min、进给率为1500mm/min、吃刀量为0.6mm；低位弧面精修部22的砂号为1200#、主轴转速为45000r/min、进给率为1000mm/min、吃刀量为0.05mm；高位弧面加工部23的砂号为600#、主轴转速为50000r/min、进给率为4000mm/min、走刀间距为0.15mm。
35.下表为采用现有技术中的3d玻璃cnc加工用磨头和采用本实施例中的3d玻璃cnc加工用磨头分别进行cnc加工所获得的数据：
[0036][0037][0038]
实施例二：
[0039]
如图7所示为本实施例中第二3d玻璃的示意图，该第二3d玻璃4包括第二低位弧面
401和第二高位弧面402，该第二3d玻璃4的直径为43.6mm、厚度为1.5mm，且第二低位弧面401的宽度为2mm～4mm。与之相应的3d玻璃cnc加工用磨头，低位弧面开粗仿形段211的外径≤20mm、磨削部2的长度≤15mm、连接段231的外径≥6mm、r角232的半径为2mm～3mm、凹槽233的直径≥1mm、深度≥1mm；同时，低位弧面开粗部21的砂号为350#、主轴转速为47000r/min、进给率为1800mm/min、吃刀量为0.8mm；低位弧面精修部22的砂号为1000#、主轴转速为47000r/min、进给率为1000mm/min、吃刀量为0.07mm；高位弧面加工部23的砂号为500#、主轴转速为50000r/min、进给率为4500mm/min、走刀间距为0.12mm。
[0040]
下表为采用现有技术中的3d玻璃cnc加工用磨头和采用本实施例中的3d玻璃cnc加工用磨头分别进行cnc加工所获得的数据：
[0041][0042]
由第一实施例和第二实施例中的相关数据可知，cnc加工效率提高了30％左右，抛光工序良率提高了30％左右，磨头寿命提高了2倍左右。
[0043]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。