专利名称：一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及手机生产工艺，特别涉及一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺。
技术背景
在社会竞争日益激烈的今天，单纯的平板CNC加工已不能满足企业的发展需要， 要想在激烈的竞争中占有一席之地，必须寻求新思路，新方法和新工艺。
目前，对注塑件的多个面进行CNC加工成为企业发展的一个新方向。一般手机后壳注塑件上的通孔都是直接注塑成型的，但是有些产品由于注塑工艺所限、外观效果特殊的要求及高精度要求等，注塑件上的一些通孔是不能直接注塑成型的，需要CNC加工成型。 一般注塑件都有几个面需要留有通孔，如果采用五轴联动CNC机床虽可以实现注塑件的多面CNC成型，但此设备价格昂贵，投入成本高，且在加工时，需要间断地取件和上件，无法实现大批量连续性的流水线作业，因此，研发使用行业内常用的三轴的CNC机床并借助专用辅助置具完成大批量CNC加工注塑件的多个面的新工艺势在必行。发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，需要探索出一套适用于手机后壳注塑件的多个面CNC加工工艺。
对于精密注塑件多个面加工是企业发展的一个新方向，可以扩大企业的经营范围，但是在研制此类产品的加工过程中发现很多问题，主要集中在I、注塑件三维结构较复杂，需要在CNC工作台面上制作专门的装卡置具，又因为该注塑件有四个面要求加工，所以需要制作与每个面相对应的CNC置具，置具精度要求较高，置具要求与产品有较高的配合度，以防止在CNC加工过程中因产品定位不精确导致出现废品O
2、注塑件由于受注塑模具的影响，在成型过程中容易出现结构件的尺寸变化或者产品变形，当尺寸变化过大，在装卡注塑件时容易造成位置偏移，最终造成加工成品不良。 因此，CNC置具的制作应该遵循(a)需要四套相应置具，CNC置具要求三维曲面，对产品的重要部位具有保护作用，对影响加工部位有良好的让位系统，尺寸精度要求较高。第一套置具需要利用机床的真空系统吸气的方式来固定产品，所以第一套置具需要有通透的气孔(置具真空系统)，如图I所示。
其余三套置具不需要用机床的真空系统，置具自身要有固定产品的作用，保证机床在加工产品时，产品不能有任何的颤动，为了减小误差，其余三套置具用同一种方法固定产品，即用注塑件背面加工完后的大圆孔来固定产品，如图4、图6和图8所示置具的定位系统。
(b)在实际加工过程中，置具与机床应有较好的定位，保证加工的精度。
(C)置具设计要考虑到加工时，方便产品的装卸。
在实际的加工过程中，置具依靠机床的真空系统或压块与机床的工作台面良好贴合，从而加工产品，保证精度。
3、刀具选择应该遵循(a)满足产品的加工要求，保证精度。
(b)避免对产品的其它位置造成损伤。
(C)保证足够的使用寿命。
4、由于是外来件的加工，在实际加工过程中可能会遇到①加工时容易碰到注塑件的某些定位或者导向机构，对注塑件造成损伤CNC加工时，由于机床的加工路径是固定不变的，如果注塑件本身尺寸偏差过大，机床加工完的产品会出现缺肉或位置偏移现象， 造成产品不良。
本发明针对注塑件的产品特性，对CNC加工工序的难点进行攻克，经过多次试验， 对工序进行优化，终于成功探索出一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺。
本发明采取的技术方案是一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，根据手机后壳注塑件三维外形及加工位置，制作与被加工的四个面分别相对应的四套 CNC置具，并且选择相应的CNC加工刀具，将四套CNC置具分别安装在四台机床上，对四个面分别进行定位和加工，四个面分别为背面、左侧面、底面和顶面，首先将手机后壳注塑件放在第一套置具上进行背面加工，背面加工完成后，取下该加工件再放在第二套置具、第三套置具和第四套上分别进行左侧面加工，底面加工和顶面加工，四个面的加工完成后，分别对四个面的加工尺寸进行测量，根据测量的数据调整各个机床的加工参数，直至四个面的外观尺寸完全合格，方可进行连续加工。
所述手机后壳注塑件背面加工后的形状为大圆孔，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为20000 25000转/分钟，进给速度为O. 8 I. I米/分钟。
所述手机后壳注塑件左侧面加工后的形状为并列的三个长孔，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 22000转/分钟，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟。
所述手机后壳注塑件底面加工后的形状为数个微孔和一个长孔，在加工数个微孔时，采用钻头加工，并设定机床主轴转速为8000 12000转/分钟，进给速度为O. 9 I. 2 米/分钟；在加工长孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为22000 26000转/分钟，进给速度为O. 6 I. O米/分钟。
所述手机后壳注塑件顶面加工后的形状为两个大、小圆孔和一个长槽，在加工两个大、小圆孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 26000转/分钟，进给速度为O. 8 I. I米/分钟；在加工长槽时，采用pcd刀具加工，设定机床主轴转速为17000 26000转/分钟，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟。
本发明所产生的有益效果是手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺研发成功，解决了三轴机床传统工艺不能加工一件产品的多个面的难题，从而提高了产品合格率，降低了生产成本，增加了企业的经营范围。
图I是本发明第一套置具的结构示意图。
图2是产品加工前的内表面示意图。
图3是经第一套置具加工后的产品示意图。
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图具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其具体工艺流程如下(一)根据手机后壳注塑件三维外形及加工位置，制作与被加工的四个面分别相对应的四套CNC置具，并选择相应的CNC加工刀具，将四套CNC置具分别安装在四台机床上，对四个面分别进行定位和加工。加工时，操作人员逐件将待加工产品放到工作台面的CNC置具上，摆放时注意不要碰伤产品的重要部位。
(二)首先将复膜好的手机后壳注塑件放在雕刻机床的第一套置具上进行背面加工。
如图I所示，第一套置具包括加工为一体的第一定位板11和第一底座12，在第一定位板11上设有第一让位系统111、置具真空系统112和第一定位系统113，在第一底座12 上设有定位孔121，第一套置具通过定位孔121固定在第一机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面51 (如图2所不)通过第一让位系统111和第一定位系统113扣在第一定位板11 上，且通过真空系统112吸附在第一定位板11上。
如图3所示，手机后壳注塑件背面52加工后的形状为大圆孔，采用合金刀具加工， 设定机床主轴转速为20000 25000转/分钟(优选24000转/分钟)，进给速度为O. 8 I. I米/分钟(优选I. O米/分钟)。
(三)背面加工完成后，取下该加工件再放在第二套置具、第三套置具或第四套置具上分别进行左侧面、底面和顶面加工。
I)采用第二套置具进行左侧面加工。
如图4所示，第二套置具包括第二定位板21和第二底座22，第二定位板21垂直固定在第二底座22上，在第二定位板21上设有第二让位系统211和第二定位系统212，第二底座22通过压块固定在第二机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面51通过第二让位系统211和第二定位系统212固定在第二定位板21的立面上。
如图5所示，手机后壳注塑件左侧面53加工后的形状为并列的三个长孔，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 22000转/分钟(优选20000转/分钟)，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟(优选O. 6米/分钟)。
2)采用第三套置具进行底面加工。
如图6所示，第三套置具包括第三定位板31和第三底座32，第三定位板31垂直固定在第三底座32上，在第三定位板31上设有第三让位系统311和第三定位系统312，第三底座32通过压块固定在第三机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面51通过第三让位系6统311和第三定位系统312固定在第三定位板31的立面上。
如图7所示，手机后壳注塑件底面54加工后的形状为数个微孔(74个直径为0.6mm的小孔)和一个长孔,在加工数个微孔时，采用O. 6mm钻头加工,并设定机床主轴转速为8000 12000转/分钟(优选10000转/分钟)，进给速度为O. 9 I. 2米/分钟(优选1.O米/分钟)；在加工长孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为22000 26000转 /分钟(优选24000转/分钟)，进给速度为O. 6 I. O米/分钟(优选O. 8米/分钟)。
3)采用第四套置具进行顶面加工。
如图8所示，第四套置具包括第四定位板41和第四底座42，第四定位板41垂直固定在第四底座42上，在第四定位板41上设有第四让位系统411和第四定位系统412，第四底座42通过压块固定在第四机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面51通过第四让位系统411和第四定位系统412固定在第四定位板41的立面上。
如图9所示，手机后壳注塑件顶面55加工后的形状为两个大、小圆孔和一个长槽， 在加工两个大、小圆孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 26000转/分钟(优选24000转/分钟)，进给速度为O. 8 I. I米/分钟(优选I. O米/分钟);在加工长槽时，采用pcd刀具加工，设定机床主轴转速为17000 26000转/分钟(优选24000转/ 分钟)，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟(优选O. 6米/分钟)。
(四)在以上加工件四个面的加工完成后，分别对四个面的加工尺寸进行测量，根据测量的数据调整各个机床的加工参数，记录每次调试的加工参数及路径，根据外观效果选择出最优的加工参数及路径。直至四个面的外观尺寸完全合格，方可进行连续加工。加工完成后，操作人员用真空气枪清理产品表面的碎屑，然后将产品重新码放到托盘内。
由于每台机床的老化程度不同，所以机床主轴的性能也不同，加工出同样效果的产品时的加工参数也会有所不同，所以给出的机床加工参数是个范围值。
(五)现场检验人员将CNC加工后的产品逐件进行检验，将CNC加工区域有残留的碎屑或者料渣用干净的擦拭布清理干净，将产品有倒角或者复杂面上可能残留的料渣用美工刀或者其它工具小心清理干净，将检验完的合格品按照要求正确码放到托盘内，注意将待用托盘用真空气枪清理干净后再码放检验完的合格品。
采取本工艺首先分析产品的构造及需要加工的位置；以便更好地选择加工产品的刀具和制作出精确的置具。四套置具对产品的重要部位要分别做出相应的让位系统和定位系统。由于CNC置具要求精确，因此，CNC置具的材料采用胶木和钢板组合，并采用精度较高的数控机床加工，以保证其精度。在加工产品时，由于第一套置具的定位系统就是定位板上面的整个凸台，它的尺寸和产品的内框尺寸相等，所以加工产品时把产品扣在凸台上，利用机床的真空吸气，再通过置具上的真空系统将产品紧紧吸附在置具上。第一套置具是依靠底座上的定位孔固定在机床的工作台面上，并通过定位孔调整坐标原点与产品的相对位置。而第二套置具、第三套置具和第四套置具依靠压块稳定地固定在各自机床的工作台面上。
如图10所示，固定第二套置具、第三套置具和第四套置具的压块是两块相互咬合的齿牙结构，其中一块压块通过固定孔固定在机床的工作台面上，另一块放在置具的底座上，通过齿牙结构相互咬合固定置具。
根据手机后壳注塑件各个位置的加工要求，本工艺需要选择与之配套的CNC加工刀具，CNC刀具要满足产品的加工要求，保证精度，并且不能切伤产品的其它部位。特别是图7所示的注塑件底面54上有74个直径为O. 6mm的小孔需要加工，加工这样的小孔有两个主要的难点一是排屑问题，由于小孔直径太小，碎屑很难完全排出孔外；二是小孔直径为O. 6mm，而孔深为I. 3mm，普通铣刀来铣这些小孔很容易折断，这样会造成很大的刀具浪费。基于以上两个难点，通过各种实验，最终选定了一种既便宜使用效率又高的钻头来加工这些小孔。每把钻头的价格只是普通合金刀的十分之一左右，而钻头的使用寿命与合金刀的使用寿命基本上是一样的，而且钻头的排屑效果也比合金刀的排屑效果要好，使用钻头铣这些小孔提高了产品的合格率，而且还大大降低了生产成本。
由于产品的其它三个面的加工需要等产品的背面加工完成以后再进行加工，所以要根据产品的每一个面所需要的加工时间来合理安排产品后三个面的加工顺序。批量生产时，在每台机床台面上可以间隔一定距离安装两套相同的置具，设定好机床加工路径，使机床在两套相同的置具上交替循环不停地加工产品，从而大大提高了机床的加工效率，提高了企业的竞争力。、
本工艺中采用的设备均为行业内通用设备。
权利要求
1.一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，根据手机后壳注塑件三维外形及加工位置，制作与被加工的四个面分别相对应的四套CNC置具，并且选择相应的 CNC加工刀具，将四套CNC置具分别安装在四台机床上，对四个面分别进行定位和加工，四个面分别为背面、左侧面、底面和顶面，首先将手机后壳注塑件放在第一套置具上进行背面加工，背面加工完成后，取下该加工件再放在第二套置具、第三套置具和第四套上分别进行左侧面加工，底面加工和顶面加工，四个面的加工完成后，分别对四个面的加工尺寸进行测量，根据测量的数据调整各个机床的加工参数，直至四个面的外观尺寸完全合格，方可进行连续加工。
2.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述手机后壳注塑件背面加工后的形状为大圆孔，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为 20000 25000转/分钟，进给速度为O. 8 I. I米/分钟。
3.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述手机后壳注塑件左侧面加工后的形状为并列的三个长孔，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 22000转/分钟，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟。
4.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述手机后壳注塑件底面加工后的形状为数个微孔和一个长孔，在加工数个微孔时，采用钻头加工，并设定机床主轴转速为8000 12000转/分钟，进给速度为O. 9 I. 2米/分钟； 在加工长孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为22000 26000转/分钟，进给速度为O. 6 1.0米/分钟。
5.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述手机后壳注塑件顶面加工后的形状为两个大、小圆孔和一个长槽，在加工两个大、小圆孔时，采用合金刀具加工，设定机床主轴转速为18000 26000转/分钟，进给速度为O. 8 I.I米/分钟；在加工长槽时，采用pcd刀具加工，设定机床主轴转速为17000 26000转/ 分钟，进给速度为O. 4 O. 7米/分钟。
6.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述的第一套置具包括加工为一体的第一定位板(11)和第一底座(12)，在第一定位板(11) 上设有第一让位系统(111)、置具真空系统(112)和第一定位系统(113)，在第一底座(12) 上设有定位孔(121)，第一套置具通过定位孔(121)固定在机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面(51)通过第一让位系统(111)和第一定位系统(113)扣在第一定位板(11)上,且通过置具真空系统(112 )吸附在第一定位板(11)上。
7.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述的第二套置具包括第二定位板(21)和第二底座(22)，第二定位板(21)垂直固定在第二底座(22)上,在第二定位板(21)上设有第二让位系统(211)和第二定位系统(212),第二底座(22)通过压块固定在机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面(51)通过第二让位系统 (211)和第二定位系统(212)固定在第二定位板(21)的立面上。
8.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述的第三套置具包括第三定位板(31)和第三底座(32)，第三定位板(31)垂直固定在第三底座(32)上，在第三定位板(31)上设有第三让位系统(311)和第三定位系统(312)，第三底座(32)压块固定在机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面(51)通过第三让位系统(311)和第三定位系统(312)固定在第三定位板(31)的立面上。
9.根据权利要求I所述的一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其特征在于，所述的第四套置具包括第四定位板(41)和第四底座(42)，第四定位板(41)垂直固定在第四底座(42)上，在第四定位板(41)上设有第四让位系统(411)和第四定位系统(412)，第四底座(42)通过压块固定在机床工作台面上，手机后壳注塑件的内面(51)通过第四让位系统(411)和第四定位系统(412)固定在第四定位板(41)的立面上。全文摘要
本发明涉及一种手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺，其工艺流程是根据手机后壳注塑件三维外形及加工位置，制作与被加工的四个面分别相对应的四套CNC置具，并选择相应的CNC加工刀具，将四套CNC置具分别安装在四台机床上，对四个面分别进行定位和加工，四个面的加工完成后，分别对四个面的加工尺寸进行测量，根据测量的数据调整各个机床的加工参数，直至四个面的外观尺寸完全合格，方可进行连续加工。手机后壳注塑件多面铣削的加工工艺研发成功，解决了三轴机床传统工艺不能加工一件产品的多个面的难题，从而提高了产品合格率，降低了生产成本，增加了企业的经营范围。
文档编号B23B35/00GK102974980SQ20121048602
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者王微, 仇晓梅, 孔祥君, 盖勇 申请人:天津市中环高科技有限公司