工件加工方法与流程

本发明涉及一种工件加工方法，特别是指一种对工件进行批量加工的方法。

背景技术：

一些电子装置的壳体，如平板电脑、手机的壳体，通常包括规则或不规则形状的顶部及环绕其周缘的侧壁。加工电子装置壳体时，现有加工方法一般通过多个加工制程，如车削与铣削方式对单一工件进行分别加工。这需要在至少两台加工设备之间转移，对每件工件进行单独装卸操作，导致加工效率低。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种加工效率高的工件加工方法。

一种工件加工方法，通过一车铣复合机床对若干工件进行批量加工，该方法包括以下步骤：将该至少一工件放置于该车铣复合机床的工作台上，并使该若干工件绕该工作台的轴心所在圆周方向排列并使每一工件的中心距该轴心距离相等；绕该轴心旋转该工作台使该工作台在一第一平面内转动，并将该车铣复合机床上的车刀移至加工区域；将该车刀沿一第一方向反复进给加工并沿一第二方向平移换位，通过连续地点接触对该若干工件的顶部进行加工，该第一方向垂直该第一平面，该第二方向垂直该第一方向；停止转动该工作台，移出该车刀并将铣刀移至该加工区域；及将该铣刀依次沿该若干工件的侧壁移动进行铣削加工。

一种工件加工方法，通过一车铣复合机床对若干工件进行批量加工，该方法包括以下步骤：将该至少一工件放置于该车铣复合机床的工作台上，并使该若干工件绕该工作台的轴心所在圆周方向排列并使每一工件的中心距该轴心距离相等；绕该轴心旋转该工作台使该工作台在一第一平面内转动，并将该车铣复合机床上的车刀移至加工区域；将该车刀沿一第一方向反复进给加工并沿一第二方向平移换位，通过连续地点接触对该若干工件的顶部进行加工，该第一方向垂直该第一平面，该第二方向垂直该第一方向；停止转动该工作台，移出该车刀并将铣刀移至该加工区域；将该铣刀沿该若干工件中一第一工件的侧壁移动进行铣削加工；按设定角度旋转该工作台，将该铣刀沿与加工该第一工件相同的路径移动加工一相邻工件；及重复上一步骤，直至加工完其余工件。

一种工件加工方法，通过一车铣复合机床对若干工件进行批量加工，该方法包括以下步骤：将该至少一工件放置于该车铣复合机床的工作台上，并使该若干工件绕该工作台的轴心所在圆周方向排列并使每一工件的中心距该轴心距离相等；将铣刀移至加工区域；将该铣刀依次沿该若干工件的侧壁移动进行铣削加工；从加工区域移出铣刀；绕该轴心旋转该工作台使该工作台在一第一平面内转动，并将该车铣复合机床上的车刀移至该加工区域；及将该车刀沿一第一方向反复进给加工并沿一第二方向平移换位，通过连续地点接触对该若干工件的顶部进行加工，该第一方向垂直该第一平面，该第二方向垂直该第一方向。

一种工件加工方法，通过一车铣复合机床对若干工件进行批量加工，该方法包括以下步骤：将该至少一工件放置于该车铣复合机床的工作台上，并使该若干工件绕该工作台的轴心所在圆周方向排列并使每一工件的中心距该轴心距离相等；将该铣刀沿该若干工件中一第一工件的侧壁移动进行铣削加工；按设定角度旋转该工作台，将该铣刀沿与加工该第一工件相同的路径移动加工一相邻工件；重复上一步骤，直至加工完所有工件；从加工区域移出铣刀；绕该轴心旋转该工作台使该工作台在一第一平面内转动，并将该车铣复合机床上的车刀移至该加工区域；及将该车刀沿一第一方向反复进给加工并沿一第二方向平移换位，通过连续地点接触对该若干工件的顶部进行加工，该第一方向垂直该第一平面，该第二方向垂直该第一方向。

上述工件加工方法，通过一次装夹即可完成多个工件的批量加工，并结合车铣复合的加工方法，在保证精度的同时快速加工工件的外表面，提高了加工效率。

附图说明

图1是本发明一实施方式中工件加工方法所采用的机床的立体示意图。

图2是图1所示的机床的立体分解示意图。

图3是图2所示的机床中车刀进给装置与铣刀进给装置的立体分解示意图。

图4是图3所示的车刀进给装置的立体分解示意图。

图5是工件的立体示意图。

图6是图5所示金属件沿ⅵ-ⅵ线的剖视图。

图7是发明第一实施方式中工件于工作台上的排列方式的示意图。

图8是发明第一实施方式中一工件加工方法的流程图。

图9是发明第二实施方式中一工件加工方法的流程图。

图10是发明第三实施方式中工件于工作台上的排列方式的示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一个步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1与图2，本发明第一实施方式中一种工件加工方法，可通过一车铣复合机床100对若干工件300(请参阅图7)进行批量复合加工。

机床100包括机台10、工作台20、移动装置30、车刀进给装置40、铣刀进给装置50及控制器(图未示)。工作台20装设于机台10上，用于放置工件300(请参考图3)。移动装置30移动地装设于机台10上并位于工作台20的上方，车刀进给装置40与铣刀进给装置50相邻装设于移动装置30上。控制器与工作台20、移动装置30、车刀进给装置40及铣刀进给装置50均电性相接。移动装置30依控制器的指令能够带动车刀进给装置40及铣刀进给装置50沿着x/y轴方向运动，即沿着相互垂直的第一方向与第二方向运动。

机台10包括基座11及平行间隔凸设于基座11上的两个支撑体13。每个支撑体13远离基座11的一面设置有第一滑轨131。在本实施例中，第一滑轨131沿着平行x轴的方向延伸。

工作台20用于驱动放置于其上的工件绕β轴转动。β轴与z轴方向平行。工作台20与控制器电性相接。

移动装置30滑动地装设于两个支撑体13上，并与两个支撑体13垂直相接，且位于工作台20的上方。移动装置30包括一个横梁31、两个滑动座33、两个第一驱动机构35及一个第二驱动机构37。横梁31两端分别与两个支撑体13滑动相接，且横梁31的延伸方向与y轴平行。横梁31上形成有一对相互平行的第二滑轨311，第二滑轨311沿着y轴方向延伸。两个滑动座33分别装设于横梁31的两端，并分别与两个支撑体13上的第一滑轨131滑动相接。两个第一驱动机构35分别装设于两个滑动座33朝向支撑体13的一面，并装设于支撑体13上邻近第一滑轨131的一端，用于驱动横梁31沿第一滑轨131作沿x轴方向的运动。第二驱动机构37装设于横梁31上，用于驱动车刀进给装置40及铣刀进给装置50沿第二滑轨311作y轴方向的运动。第一驱动机构35及第二驱动机构37均与控制器电性相接。

本实施方式中，第一驱动机构35、第二驱动机构37均为直线电机。可以理解，第一驱动机构35、第二驱动机构37也可以用其它的驱动机构替代，伺服马达、气缸等；第一驱动机构35、第二驱动机构37的数量根据实际需要进行设定。

请结合参阅图3至图4，车刀进给装置40包括一个滑鞍41、一个安装座43、一个刀座45、两个车刀进给模组47及一个车刀49。滑鞍41滑动装设于横梁31的两个第二滑轨311上，并在第二驱动机构37的驱动下带动整个车刀进给装置40及铣刀进给装置50沿y轴方向运动。滑鞍41背离横梁31的一面上，沿z轴方向设有四个导轨413。四个导轨413两两为一组间隔设置。滑鞍41邻近基座11的一端，于两组导轨415之间，凸设有装设块415。安装座43邻近导轨413固定装设于滑鞍41上，安装座43包括一个两侧开口的框体431及两个安装板433。框体431邻近滑鞍41的侧壁的内表面上沿z轴方向间隔凸设有两个导向部4317。框体431远离滑鞍41的侧壁的外表面上对应导向部4317形成滑槽4318，滑槽4318的两侧凸设有两个导向部4319。两个安装板433装设于框体431两侧，以从两侧将框体431封闭。刀座45包括主体451及大致垂直凸设于主体451上的滑动板453。主体451设置于安装座43的外侧。主体451朝向安装座43对应导向部4319形成有与导向部4319滑动相接的滑动部4511。滑动板453凸设于主体451上，其远离主体451的一端穿过从滑槽4318伸入框体431滑动地装设于两个导向部4317上。

两个车刀进给模组47收容并装设于安装座43内，且与控制器电性相接。两个车刀进给模组47用以驱动刀座45沿导向部4317、4319沿z轴方向高速往复运动。在本实施方式中，两个车刀进给模组47均为直线电机。每个车刀进给模组47包括一个动子471及一个定子473。两个动子471分别装设于两个安装板433朝向框体431内部的侧壁上。可以理解，车刀进给模组47中的数量可以根据实际需要进行设置，如可以设置一个、三个等等。车刀49固定装设于主体451邻近基座11的一端，用于给工件进行车削加工。

铣刀进给装置50包括线性驱动机构53、连接板54、转动驱动件55及铣刀57。线性驱动机构53包括驱动件531、丝杆533及丝杆螺母535。驱动件531固定装设于滑鞍41上，并位于横梁31的上方，丝杆533转动连接于驱动件531与装设块415之间。丝杆螺母535套设于丝杆533上并与丝杆533螺纹配合。连接板54与丝杆螺母535固定相接，并与滑鞍41上的导轨413滑动相接。转动驱动件55固定装设于连接板54背离丝杆533的一面。铣刀57装设于转动驱动件55邻近基座11的一端。驱动件531能够驱动丝杆533转动，进而带动转动驱动件55及铣刀57沿导轨413作平行于z轴方向的运动。转动驱动件55驱动铣刀57绕平行z轴方向的轴线转动，进而对工件300铣削加工。铣刀57可随滑鞍41进行x/y方向的运动，并在线性驱动机构53的驱动下沿z方向运动。

组装时，先将工作台20装设于两个支撑体13之间；再将横梁31组装于两个支撑体13上；后将第一驱动机构35及第二驱动机构37均装设于横梁31上；随后，将车刀进给装置40及铣刀进给装置50装设于横梁31上，且与控制器相接。

请参阅图5与图6，工件300为待加工的平板电脑或手机的壳体，其大致为矩形块状。工件300为金属板。工件300包括一个顶部301、由顶部301的边缘向外延伸弯折形成的侧壁302。顶部301的面积较大。本实施方式中，顶部301为非回转曲面。侧壁302远离顶部301部分大致为平面。

请参考图7，工件400为用于加工工件300的坯料，本实施例中为金属板。在第一实施方式中，一次加工四个相同工件400时，将四个工件400放置于该车铣复合机床的工作台20上。四个工件400绕该工作台20的β轴所在圆周方向均匀排列并使每一工件400的中心距轴心β轴距离相等。每一工件400背部向上放置，两两工件之间留有适当间隙，并以相同的方式固定于工作台20。

请参阅图8，在第一实施方式中，一种工件加工方法，可采用上述机床100对若干上述工件400进行批量加工，该方法包括以下步骤：

步骤801：将若干工件400放置于工作台20上，并使工件400绕该工作台20的轴心β轴所在圆周方向排列并使每一工件400的中心距轴心β轴距离相等。

步骤802：绕轴心β轴高速旋转工作台20，使工作台20在水平面内转动，工作台20带动工件400旋转，并将车刀49移至加工区域。

步骤803：将车刀49沿z轴方向反复高速进给加工并逐渐沿x轴或y轴方向平移换位，通过连续地点接触对工件400的顶部301进行加工。车刀49可自该轴心所在轴线β轴处沿远离β轴方向直线移动。在本实施方式中，车刀49沿z轴反复进给的进给量可根据工件400的顶部形状进行设定，以加工曲面3d形状的工件400的顶部。在本实施方式转动,车刀49沿z轴方向反复高速进给加速度可为8g，即为8倍速的重力加速度。

步骤804：当车削加工完毕时，停止转动工作台20，移出车刀49并将铣刀57移至加工区域。

步骤805：在x轴与y所在平面内，将铣刀57依次沿若干工件400的侧壁移动进行侧壁的铣削加工。

请参阅图9，在第二实施方式中，一种工件加工方法，可采用第一实施方式中的机床100对若干工件400进行批量加工，该方法包括以下步骤：

步骤901：将若干工件400放置于工作台20上，并使工件400绕该工作台20的轴心β轴所在圆周方向排列并使每一工件400的中心距轴心β轴距离相等。

步骤902：绕轴心β轴高速旋转工作台20，使工作台20在水平面内转动，工作台20带动工件400旋转，并将车刀49移至加工区域。

步骤903：将车刀49沿z轴方向反复高速进给加工并逐渐沿x轴或y轴方向平移换位，通过连续地点接触对工件400的顶部进行加工。车刀49可自该轴心所在轴线β轴处沿远离β轴方向直线移动。在本实施方式中，车刀49沿z轴反复进给的进给量可根据工件400的顶部形状进行设定，以加工曲面3d形状的工件400的顶部。

步骤904：当车削加工完毕时，停止转动工作台20，移出车刀49并将铣刀57移至加工区域。

步骤905：将铣刀57沿工件400中一第一工件的侧壁移动进行侧壁的铣削加工。

步骤906：按设定角度旋转工作台20，将铣刀57沿与加工该第一工件相同的路径移动加工一相邻工件。设定角度与工件数量相关，当加工四个工件时，旋转角度为90度。

步骤907：判断是否加工完所有工件，即是否加工完其余工件，如否，则回到步骤906，如是，则结束加工。

在其他实施方式中，车刀进给装置40相对工作台20平移方向可以做适当调整。例如，第一驱动机构35驱动横梁31带动车刀进给装置40沿x方向移动，并自工件外周边逐渐向工作台20的轴心β轴移动。

请参考图10，在第三实施方式中，批量加工的工件数量可做根据需要调整，如通过方法可一次加工十四个工件500，工件500可为用于加工工件300的坯料，本实施例中为金属板。该十四个工件500可绕工作台的β轴两个同心圆排列，即内圆排列五件工件500，外圆排列九件工件500。每一同心圆上的工件500的中心距轴心β轴距离相等。每一工件500背部向上放置，两两工件之间留有适当间隙，并以相同的方式放置于工作台20。车削加工时，可采用第一实施方式中车刀进给装置40相对工作台20平移方式进行加工。铣削加工时，可分别对同一同心圆内的工件顺序加工，或通过同一角度相邻工件顺序加工方式进行，加工路径可通过实际需求进行配置。

在第四实施方式中，当车削与铣削分别加工工件的不同位置时，车削与铣削的工序可以对调，例如，在第一实施方式中，执行步骤801；先将铣刀57移至加工区域；执行步骤805进行铣削加工后，从加工区域移出铣刀57，完成铣削加工；再执行步骤802与步骤803进行车削加工；最后完成工件400的加工。

在第五实施方式中，同样，当车削与铣削分别加工工件的不同位置时，车削与铣削的工序可以对调，例如，在第二实施方式中，执行步骤901，先将铣刀57移至加工区域，执行步骤905-907进行铣削加工后，从加工区域移出铣刀57，完成铣削加工；再执行步骤902与步骤903进行车削加工，最后完成工件500的加工。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。