壳体加工方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种壳体加工方法。

背景技术：

随着科技的发展，智能手表越来越普及，目前智能手表的外壳大多为金属材料制成。

传统技术中通过锻压加工手表外壳。锻压模具包括第一模具和第二模具，手表外壳在第一模具和第二模具之间被锻压成型，锻压后的手表外壳会在第一模具和第二模具分离的部分形成外凸的挤压突出部，传统工艺通过打磨去除该挤压突出部。

然而，目前的方式打磨去除挤压突出部的过程中往往形成暗线。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种壳体加工方法。

一种壳体加工方法，包括以下步骤：

s10、锻压来料以形成加工体，所述加工体包括第一表面、第二表面和侧周面，所述侧周面上设置有装夹凸块；

s20、通过所述装夹凸块装夹并加工所述第一表面和第二表面；

s30、切削所述装夹凸块；

s40、通过仿形刀具切削所述侧周面，所述仿形刀具的切削刃的形状与所述侧周面加工后的形状匹配。

在其中一个实施例中，在切削所述装夹凸块的步骤中，通过第一刀具切削装夹凸块的一部分厚度且所述第一刀具与所述侧周面不接触。

在其中一个实施例中，通过仿形刀具切削所述侧周面的步骤中，沿着所述仿形刀具的旋转轴的延伸方向，所述仿形刀具的切削刃两端之间的距离大于或等于所述第一表面和所述第二表面之间的距离。

在其中一个实施例中，所述仿形刀具的切削刃沿着所述仿形刀具的旋转轴的延伸方向具有第一端和第二端，通过仿形刀具切削所述侧周面的步骤中，所述第一端和所述第二端分别位于加工体的厚度方向的两端。

在其中一个实施例中，切削装夹凸块和通过仿形刀具切削侧周面的步骤中，均通过定位夹具装夹所述加工体，所述定位夹具包括撑咀、压盖和驱动件，所述驱动件连接所述压盖以驱动所述压盖靠近或远离所述撑咀，所述撑咀用于支撑于所述加工体的内腔或第二表面，所述压盖用于支撑于所述加工体的内腔或第一表面。

在其中一个实施例中，通过所述装夹凸块装夹并加工所述第一表面和第二表面的步骤中，在切削加工所述第一表面时，形成有位于内腔中的第一定位槽，在切削加工所述第二表面时，形成有位于内腔中的第二定位槽；

通过定位夹具装夹所述加工体的步骤中，所述撑咀支撑于所述加工体的内腔时，所述撑咀支撑于所述第一定位槽，所述压盖支撑于所述加工体的内腔时，所述压盖支撑于所述第二定位槽。

在其中一个实施例中，在通过所述装夹凸块装夹并加工所述第一表面和第二表面的步骤中，通过装夹夹具一次装夹所述加工体，铣削加工第一表面后，翻转所述装夹夹具并铣削加工所述第二表面；加工所述第一表面时，得到位于所述加工体内腔的第一定位槽，加工第二表面时，得到位于所述加工体内腔的第二定位槽。

在其中一个实施例中，所述装夹夹具包括可拆卸连接的支撑板和盖板，所述支撑板上设置有第一装夹槽，所述盖板上设置有第二装夹槽，当所述支撑板和所述盖板组合后，所述第一装夹槽和所述第二装夹槽共同合围成用于夹持所述装夹凸块的槽体，所述支撑板上设置有用于通过刀具的第一加工腔，所述盖板上设置有用于通过刀具的第二加工腔。

在其中一个实施例中，所述盖板包括加强板和保护板，所述保护板位于所述加强板和支撑板之间，所述保护板用于防止压伤加工体，所述加强板上设置有支撑部，当锁紧盖板和支撑板时，所述支撑部支撑于支撑板。

在其中一个实施例中，所述侧周面为弧形曲面。

有益效果：通过锻压来料的方式进行加工，而不需要通过cnc车床来进行加工，提高了加工效率；将传统的挤压突出部设置为后续步骤中用于装夹加工体的装夹凸块，通过装夹凸块装夹并加工加工体的第一表面和第二表面，不会压伤加工体的侧周面；通过仿形刀具加工侧周面时，且仿形刀具的切削刃的形状与所述侧周面加工后的形状匹配，从而不但去除了装夹凸块而且去除了一部分厚度的侧周面，整个侧周面均通过了仿形刀具的切削刃加工，因此加工后，侧周面不存在打磨面与锻压形成的弧面交接形成的暗线。

附图说明

图1为本申请一个实施例中的壳体加工方法所形成的加工体的结构示意图；

图2为图1所示的加工体的侧视图；

图3为本申请一个实施例中的壳体加工方法中的切削装夹凸块的示意图；

图4为图3所示的一部分结构的侧视图；

图5本申请一个实施例中的壳体加工方法中的切削侧周面时的装夹示意图；

图6为图5所示结构的部分纵向剖视图；

图7本申请一个实施例中的壳体加工方法中的装夹夹具的爆炸图；

图8为本申请一个实施例中的壳体加工方法中的装夹夹具的俯视图；

图9为图8所示的装夹夹具沿a-a方向的剖视图；

图10为本申请一个实施例中的壳体加工方法中的装夹夹具和机床的结构示意图。

附图标记：10、第一刀具；20、仿形刀具；21、旋转轴；22、切削刃；23、第一端；24、第二端；100、加工体；110、第一表面；120、第二表面；130、侧周面；140、装夹凸块；150、内腔；161、第一定位槽；162、第二定位槽；163、第三定位槽；200、定位夹具；210、撑咀；220、压盖；230、拉销；240、驱动件；241、拉杆；300、装夹夹具；310、盖板；311、加强板；311a、支撑部；312、保护板；312a、第二装夹槽；312b、第二加工腔；320、支撑板；321、第一装夹槽；322、第一加工腔；330、锁紧件；400、机床；410、法兰盘；420、底座支架；430、旋转气缸；440、支撑台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图1为本申请一个实施例中的壳体加工方法所形成的加工体100的结构示意图，图2为图1所示的加工体100的侧视图。

一种壳体加工方法，所述壳体可以为智能手表的壳体，也可以为其他电子产品的壳体，包括以下步骤，

s10、锻压来料以形成加工体100，所述加工体100包括第一表面110、第二表面120和侧周面130，所述侧周面130上设置有装夹凸块140。

在一个实施例中，锻压来料的步骤中，来料可以为铝棒也可以为不锈钢材料。将来料升温至430℃～460℃之间的可锻状态，将来料置入模具中进行锻压。模具包括第一模具和第二模具，第一模具和第二模具能够合围成型腔，将来料放置在型腔中，通过对第一模具和第二模具施加压力并挤压来料，形成图1所示的加工体100。所述加工体100包括第一表面110、第二表面120和连接第一表面110和第二表面120的侧周面130。其中，第一表面110可以为图1或图2所示的上表面，第二表面120可以为图1或图2所示的下表面。锻压后，侧周面130保留有一定厚度的待切削余量，待后续继续切削加工该侧周面130；侧周面130上设置有装夹凸块140，如图2所示，装夹凸块140可以设置在侧周面130上的大致位于第一表面110和第二表面120之间的位置。通过锻压来料的方式进行加工，而不需要通过cnc车床来进行加工，提高了加工效率。

s20、通过所述装夹凸块140装夹并加工所述加工体100的第一表面110和第二表面120。

常规的加工方式是通过侧周面130对加工体100进行装夹，并加工所述加工体100的第一表面110和第二表面120，这种加工方式容易压伤加工体100的侧周面130。而通过装夹凸块140装夹并加工所述加工体100的第一表面110和第二表面120，不会压伤加工体100的侧周面130。

s30、切削所述装夹凸块140。

图3为本申请一个实施例中的壳体加工方法中的切削装夹凸块140的示意图，图4为图3所示的一部分结构的侧视图。

在一个实施例中，如图3和图4所示，侧周面130上设置有沿环形路径设置的装夹凸块140，侧周面130由装夹凸块140分割成了上、下两部分。通过第一刀具10沿着环形路径切削装夹凸块140。如图4所示，侧周面130为弧形，装夹凸块140设置在加工体100沿厚度方向的中部位置，第一刀具10为圆柱状刀具。装夹凸块140突出于侧周面130，且突出的总长度为x1和x2的总长度，x1和x2的总长度可以为0.8～1.2mm，装夹凸块140的宽度(图4所示的竖直方向)可以为1～2mm。通过第一刀具10切削装夹凸块140的一部分厚度，即切削x2厚度的装夹凸块140，留下x1厚度的装夹凸块140，x1的长度可以为0.03mm。也就是说，通过第一刀具10切削掉了大部分装夹凸块140后，第一刀具10并没有与侧周面130接触，不会破坏侧周面130。

s40、通过仿形刀具20切削所述侧周面130，所述仿形刀具20的切削刃22的形状与侧周面130加工后的形状匹配。

图5为本申请一个实施例中的壳体加工方法中的切削侧周面130时的装夹示意图；图6为图5所示结构的部分纵向剖视图。

所述仿形刀具20的切削刃22的形状与侧周面130加工后的形状匹配，其具体是指，若侧周面130为弧形的，那么仿形刀具20的切削刃22就是弧形的；若侧周面130为其他形状，那么仿形刀具20的切削刃22也对应着侧周面130的形状设置。

在一个实施例中，沿着所述仿形刀具20的旋转轴21的延伸方向，所述仿形刀具20的切削刃22两端之间的距离大于或等于所述第一表面110和所述第二表面120之间的距离。

图6示出了仿形刀具20的旋转轴21，沿着所述仿形刀具20的旋转轴21的延伸方向，所述仿形刀具20的切削刃22两端分别为第一端23和第二端24，第一端23和第二端24之间的距离l1大于或等于第一表面110和第二表面120之间的距离l2，所述第一表面110和第二表面120之间的距离l2也就是加工体100的厚度。例如，通过仿形刀具20切削侧周面130时，第一端23和第二端24分别位于加工体100的厚度方向的两端，因此，通过仿形刀具20沿着侧周面130切削一周，可以实现对整个侧周面130的加工。例如，通过仿形刀具20切削侧周面130时，第一端23与第一表面110之间的距离为0.2mm以上，第二端24与第二表面120之间的距离为0.2mm以上。

一个实施例中，在s20中，锻压来料以形成加工体100后，侧周面130保留有一定厚度的待切削余量，后续继续加工该侧周面130。所述的后续继续加工该侧周面130就是指在s40中，通过仿形刀具20切削侧周面130。通常，侧周面130保留有一定厚度的待切削余量的厚度不超过1.5mm，从而降低步骤s40的加工时间。

上述实施例中，由于通过仿形刀具20对整个侧周面130进行加工，包括了切削装夹凸块140的x1厚度的步骤和切削侧周面130保留的余料，因此不但完全的去除了装夹凸块140，而且进一步加工去除一部分厚度的侧周面130的余量，加工后的整个侧周面130是通过仿形刀具20一次性加工形成的，整个侧周面130更加顺滑，不存在暗线。

在一个实施例中，仿形刀具20的切削刃22为弧形，仿形刀具20的端部沿着仿形刀具20旋转轴21的方向设置有l3厚度的圆柱部，l3为0.2mm以上，从而防止仿形刀具20端部太尖锐而导致切削时崩断。

为了清楚地说明本申请，提供一种传统的加工方式。传统的加工方式通过第一模具和第二模具锻压来料形成加工体100，由于合模后的第一模具和第二模具在对接的位置难以完全合拢，因此会形成微小的间隙。第一模具和第二模具挤压来料时，来料受到压力后会向该微小间隙挤出，最终会在加工体100上形成有挤压突出部，通常挤压突出部的厚度为0.1mm。应当理解的是，该挤压突出部与本申请的装夹凸块140的区别在于，挤压突出部是由于第一模具和第二模具在对接处形成的间隙而形成的，后续步骤中需要打磨去除；传统的加工方式，第一模具和第二模具锻压后形成的加工体100的外形就是最终产品需要的外形，因此打磨去除挤压突出部时，刀具不能接触挤压突出部之外的部分，否则会导致产品打磨过量。特别是当加工体100具有挤压突出部的面为弧面时，而传统打磨工艺通常采用圆柱形的打磨刀具，其打磨挤压突出部会形成平面的打磨面，平面的打磨面与锻压形成的弧面交接，形成暗线。

而本申请中，为了改善传统加工方式的缺陷，即传统加工方式难以避免形成挤压突出部，将传统的挤压突出部设置为后续步骤中用于装夹加工体100的装夹凸块140。由于装夹凸块140后续步骤需要起到装夹作用，因此装夹凸块140的厚度设置的比挤压突出部的厚度更厚。由于本申请后续步骤中通过仿形刀具20切削侧周面130，因此锻压来料以形成加工体100的步骤中，侧周面130具有一定厚度的待切削余量，这部分余量在通过仿形刀具20切削时去除。特别是，当侧周面130是弧形时，即使采用圆柱形的打磨刀具去除一部分装夹凸块140，然后通过仿形刀具20加工侧周面130时，同时去除了另一部分没有被打磨掉的装夹凸块140以及去除侧周面130的余量，因此加工后，侧周面130不存在打磨面与锻压形成的弧面交接形成的暗线。

在一个实施例中，在步骤s30和步骤s40中，通过以下方式进行装夹，如图5和图6所示，定位夹具200包括撑咀210、压盖220和驱动件240，驱动件240的拉杆241通过拉销230连接压盖220，驱动件240驱动压盖220靠近或远离撑咀210。将加工体100放置在撑咀210上且置于撑咀210和压盖220之间，并通过撑咀210撑在加工体100内腔150或第二表面120，驱动件240的拉杆241向下拉，通过拉销230带动压盖220向下压，使压盖220撑在加工体100内腔150或第一表面110。

在一个实施例中，如图1和图3所示，加工体100设置有内腔150，步骤s20中，通过所述装夹凸块140装夹并加工所述第一表面110和第二表面120时，如图6所示，在切削加工第一表面110时，形成有位于内腔150中的第一定位槽161和第三定位槽163，在切削加工第二表面120时，形成有位于内腔150中的第二定位槽162。其中，第一定位槽161用于安装玻璃盖板310，第二定位槽162用于安装背板，第三定位槽163可以用于安装其他结构例如显示屏幕等。

在一个实施例中，如图6所示，当撑咀210用于支撑于所述加工体100的内腔150时，撑咀210具体支撑于加工体100内腔150的第一定位槽161和/或第三定位槽163；当压盖220用于支撑于所述第一将体的内腔150时，压盖220支撑于加工体100内腔150的第二定位槽162。通过该装夹方式，使整个侧周面130完全暴露，便于加工。

在传统的加工方式中，在切削加工第一表面110时，通过一次装夹，使第一表面110朝上并加工第一表面110，在切削加工第二表面120时，通过另一次装夹，使第二表面120朝上并加工第二表面120。即分两次装夹，导致了加工第一定位槽161和加工第二定位槽162时，由于更换了装夹定位基准，进而使第一定位槽161和第二定位槽162之间的加工精度超出设计的加工精度。

为了使第一定位槽161和第二定位槽162之间的加工精度满足设计的加工精度，在通过所述装夹凸块140装夹并加工所述第一表面110和第二表面120的步骤中，通过装夹夹具300一次装夹所述加工体100，铣削加工第一表面110后，翻转所述装夹夹具300并铣削加工所述第二表面120，加工所述第一表面110时，得到位于所述加工体100内腔150的第一定位槽161，加工第二表面120时，得到位于所述加工体100内腔150的第二定位槽162。

图7为本申请一个实施例中的装夹夹具300的爆炸图，图8为本申请一个实施例中的装夹夹具300的俯视图，图9为图8所示的装夹夹具300沿a-a方向的剖视图。

如图9所示，装夹夹具300包括支撑板320和盖板310，支撑板320和盖板310可拆卸连接，支撑板320上设置有第一装夹槽321，盖板310上设置有第二装夹槽312a，当支撑板320和盖板310组合后，第一装夹槽321和第二装夹槽312a共同合围成用于夹持所述装夹凸块140的槽体。如图7所示，支撑板320上设置有用于通过刀具的第一加工腔322，盖板310上设置有用于通过刀具的第二加工腔312b；其中，第一装夹槽321设置在第一加工腔322外周，第二装夹槽312a设置在第二加工腔312b外周。装夹时，支撑板320和盖板310组合后，装夹凸块140置于第一装夹槽321和第二装夹槽312a合围成的槽体中并被支撑板320和盖板310夹紧。加工时，加工体100的第一表面110向上设置，第一刀具10穿过第二加工腔312b并加工第一表面110并得到第一定位槽161，然后将装夹夹具300翻转180°，第一刀具10穿过第一加工腔322并加工第二表面120并得到第二定位槽162。因此只通过一次装夹，就完成了第一表面110和第二表面120的加工，没有改变装夹定位基准，进而使第一定位槽161和第二定位槽162之间的加工精度满足设计的加工精度。

在一个实施例中，如图7所示，支撑板320和盖板310组合后可以通过锁紧件330锁紧。

在一个实施例中，如图7所示，盖板310包括加强板311和保护板312。加强板311可以为不锈钢材料，起到增加强度，防止变形的作用，保护板312可以采用电木材料制成，防止压伤加工体100；在其他实施例中，保护板312的硬度比加强板311低。在一个实施例中，加强板311上设置有支撑部311a，当通过锁紧件330锁紧盖板310和支撑板320时，保护板312夹持在加强板311和支撑板320之间，且支撑部311a支撑于支撑板320上，防止锁紧件330的锁紧力导致保护板312被压变形。在一些实施例中，加强板311上还设置有用于定位盖板310和支撑板320的销钉。

如图10所示，图10为装夹夹具300和机床400的结构示意图，机床400的法兰盘410上安装有底座支架420，底座支架420上安装有旋转气缸430，旋转气缸430的输出轴上安装有拉紧夹具。进一步地，底座支架420上设置有支撑台440，一个实施例中支撑台440设置有六个，装夹夹具300的支撑板320放置在支撑台440上。通过设置支撑台440，当底座支架420上有废渣时，支撑台440将装夹夹具300顶起，提高定位精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。