一种板材超小孔的加工装置及方法与流程

本发明涉及小孔加工技术领域，特别是涉及一种板材超小孔的加工装置。此外，本发明还涉及一种使用上述加工装置加工板材超小孔的方法。

背景技术：

在平板玻璃的加工过程中，通常利用一次成形的砂轮棒加工小孔。

一般情况下，孔的大小大于1mm，砂轮棒的最小直径大于0.6mm，但对于直径小于0.8mm以下的超小孔，以直径为0.8mm、倒边尺寸为0.12mm的小孔为例，由于粗修孔时必需预留0.02mm的单边余量，以进行后续精修处理，则砂轮棒直径应为0.76mm(孔径减去双边预留量)，再加上砂轮棒自身的误差和装夹单边误差，一般为0.015mm，所以砂轮棒刀尖打孔处最终直径应为0.73mm；而砂轮棒上用于加工小孔倒边处的直径则要进一步减小至0.48mm(刀尖直径减去2倍的倒边尺寸)，另外，一般砂轮棒刀尖打完小孔后，先使用小直径0.48mm处精修，吃刀量单边0.02mm，然后再使用0.48mm处加工上下倒边，吃刀量为0.1mm至0.13mm，由此可知砂轮棒最小处直径为0.48，砂轮棒直径为0.48mm处加工位置多且吃刀量大，因此砂轮棒最小直径处磨损多，容易脱砂，另外减去砂粒厚度0.04mm，砂轮棒最小直径处的轮体直径仅为0.44mm，砂轮棒切割玻璃时，0.44mm直径的轮体在反作用力的作用下极易发生弯曲，最终影响小孔的加工。

此外，由于小孔孔径太小，砂轮棒的直径与孔的大小相差在0.05mm以内，按正常工艺加工小孔时不容易排屑，导致小孔倒角处易砂崩。

因此如何解决小孔加工过程中砂轮棒小直径处磨损大、易发生弯曲等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种板材超小孔的加工装置，利用其加工小孔，能够分散加工装置小直径位置处的切削量，减少小直径位置处的磨损和弯曲。本发明的另一目的是提供一种使用上述加工装置加工板材超小孔的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种板材超小孔的加工装置，包括用于在板材上加工小孔的砂轮棒，所述砂轮棒包括刀柄、用于打穿小孔的刀尖部和用于精修的刀杆部，所述刀杆部的一端连接所述刀柄，另一端通过过渡部连接所述刀尖部，所述过渡部的直径小于所述刀尖部和所述刀杆部，所述刀尖部与所述过渡部的连接处设有用于加工小孔下倒角的底倒斜面，所述砂轮棒上还设有用于加工小孔上倒角的顶倒斜面。

优选地，所述刀杆部的直径小于所述刀柄，所述顶倒斜面设在所述刀杆部与所述刀柄的连接处。

优选地，所述板材上小孔的直径为0.8mm，所述刀尖部的直径范围为0.71-0.74mm，所述刀杆部的直径为0.73mm，所述过渡部的直径为0.48mm。

优选地，还包括用于固定所述板材的底座，所述底座上设有用于排屑和避让所述砂轮棒的避空孔。

优选地，所述底座上设有用于吸附所述板材的真空吸气槽，所述真空吸气槽贯通所述底座上与所述板材上小孔相对应的位置，所述真空吸气槽中设有凸台，所述避空孔设在所述凸台上。

优选地，所述真空吸气槽中还设有环绕所述凸台的支撑部，所述支撑部与所述凸台之间形成用于吸紧所述板材的待加工部位的小孔吸气槽，所述小孔吸气槽与所述真空吸气槽连通。

本发明还提供一种板材超小孔的加工方法，应用于上述任意一项所述的加工装置，包括：

s1：利用所述砂轮棒的所述刀尖部在待加工小孔的位置打穿所述板材，形成预钻孔；

s2：所述砂轮棒下降，利用所述砂轮棒的所述刀杆部精加工所述预钻孔至目标尺寸，形成精修孔；

s3：利用所述砂轮棒的所述顶倒斜面对所述精修孔的上部进行斜面倒角，形成小孔上倒角；

s4：所述砂轮棒上升，利用所述砂轮棒的所述底倒斜面对所述精修孔的下部进行斜面倒角，形成小孔下倒角。

优选地，在s1之前还包括：

将所述板材放置在底座上，并使所述板材上待加工小孔的位置正对所述底座上的避空孔；

对所述底座上的真空吸气槽抽真空，将所述板材固定在所述底座上。

优选地，所述刀尖部打穿所述板材时的打孔进给量为30mm/min，吃刀量为0.005mm；所述刀杆部精加工所述预钻孔的精修进给量为15mm/min，吃刀量为0.02mm；所述小孔上倒角的加工进给量为15mm/min，吃刀量为0.005mm；所述小孔下倒角的加工进给量为15mm/min，吃刀量为0.005mm。

本发明提供的板材超小孔的加工装置，包括用于在板材上加工小孔的砂轮棒，砂轮棒包括刀柄、用于打穿小孔的刀尖部和用于精修的刀杆部，刀杆部的一端连接刀柄，另一端通过过渡部连接刀尖部，过渡部的直径小于刀尖部和刀杆部，刀尖部与过渡部的连接处设有用于加工小孔上倒角的底倒斜面，砂轮棒上还设有用于加工小孔上倒角的顶倒斜面。

本发明提供的加工装置，利用砂轮棒的刀尖部打穿板材，形成预钻孔，利用其刀杆部精修预钻孔至目标尺寸，利用其顶倒斜面加工小孔上倒角，利用底倒斜面加工小孔下倒角，完成小孔的加工，即实现了小孔钻孔、精修、上倒角加工和下倒角加工分别由砂轮棒上不同部位完成，减小了砂轮棒最小直径位置处的切削量，因此能够减少砂轮棒各位置处的磨损和弯曲。

本发明提供的加工方法，与上述加工装置相对应，是通过本发明提供的加工装置实现的加工方法，由于上述加工装置具有上述技术效果，上述加工方法也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的加工装置的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明所提供的砂轮棒的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的砂轮棒加工小孔示意图；

图4为本发明所提供的底座的一种具体实施方式的局部放大示意图；

图5为本发明所提供的加工方法的一种具体实施方式的流程图。

附图中标记如下：

板材1、小孔2、小孔上倒角21、小孔下倒角22、砂轮棒3、刀柄31、刀杆部32、过渡部33、刀尖部34、顶倒斜面35、底倒斜面36、底座4、真空吸气槽41、避空孔42、凸台43、支撑部44、小孔吸气槽45。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种板材超小孔的加工装置，利用其加工小孔，能够分散加工装置小直径位置处的切削量，减少小直径位置处的磨损和弯曲。本发明的另一核心是提供一种使用上述加工装置加工板材超小孔的方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的加工装置的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为本发明所提供的砂轮棒的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的砂轮棒加工小孔示意图。

本发明具体实施方式提供的板材超小孔的加工装置，包括用于在板材1上加工小孔2的砂轮棒3，砂轮棒3包括刀柄31、用于打穿小孔2的刀尖部34和用于精修的刀杆部32，其中，刀杆部32的一端连接刀柄31，另一端通过过渡部33连接刀尖部34，过渡部33的直径小于刀尖部34和刀杆部32，刀尖部34与过渡部33的连接处设有用于加工小孔下倒角22的底倒斜面36；另外，砂轮棒3上还设有用于加工小孔上倒角21的顶倒斜面35。

顶倒斜面35的设置位置有多种，优选地，刀杆部32的直径小于刀柄31，顶倒斜面35设在刀杆部32与刀柄31的连接处。小孔2加工时，将砂轮棒3正对板材1上待加工小孔2的位置，先利用砂轮棒3的刀尖部34打穿板材1，形成预钻孔，然后砂轮棒3下降，利用其刀杆部32精修预钻孔至目标尺寸，精修后砂轮棒3再下降，利用其顶倒斜面35加工小孔上倒角21，加工完毕后，砂轮棒3抬升至底倒斜面36处，利用底倒斜面36加工小孔下倒角22，完成小孔2的加工，加工完成后，砂轮棒3抬升至安全高度。

将顶倒斜面35设在刀杆部32与刀柄31的连接处，由于刀柄31直径大于刀杆部32，则顶倒斜面35尺寸较大，其所能承受反作用力较大，因此利用其进行斜面倒角加工时，砂轮棒3不易弯曲。

在另一种具体实施方式中，也可以将顶倒斜面35设在过渡部33与刀杆部32的连接处，则小孔2加工时，利用刀杆部32精修预钻孔后，砂轮棒3可向上抬升至顶倒斜面35处，利用顶倒斜面35加工小孔上倒角21，加工完毕后，砂轮棒3再抬升至底倒斜面36处，利用底倒斜面36加工小孔下倒角22，也能完成小孔2的加工，也在本发明的保护范围之内。

综上所述，采用本发明提供的加工装置加工板材1上的小孔2，能够实现小孔2钻孔、精修、上倒角加工和下倒角加工分别由砂轮棒3上不同部位完成，减小了砂轮棒3最小直径位置处的切削量，因此能够减少砂轮棒3各位置处的磨损和弯曲。

其中需要说明的是，砂轮棒3为一体成型砂轮棒3，将其分为刀柄31、刀杆部32、过渡部33和刀尖部34各部分，仅为说明其具体结构。

本发明提供的加工装置，主要用于加工板材1上的小孔2，板材1具体可以为平板玻璃，也可以为其他可加工的材质；另外，本申请对可加工小孔2的尺寸不作具体限制，可以为直径等于0.8mm或小于0.8mm的孔，也可以为直径大于0.8mm的孔。

当板材1上小孔2的直径为0.8mm，上倒角和下倒角尺寸均为0.12mm×45°时，考虑到钻孔时必需为精修预留0.02mm的单边余量，再加上砂轮棒3自身的误差和装夹单边误差，则砂轮棒3的刀尖部34的直径优选设置为0.73mm，另外可以设置(-0.02，+0.01)mm的浮动范围，刀杆部32的直径也优选设置为0.73mm，过渡部33的直径则为0.48mm，以使底倒斜面36能够加工出目标小孔下倒角22。

请参考图4，图4为本发明所提供的底座的一种具体实施方式的局部放大示意图。

在上述各具体实施方式的基础上，小孔2加工时，需要固定板材1，本发明具体实施方式提供的板材超小孔的加工装置，还可以包括用于固定板材1的底座4，为使砂轮棒3打穿板材1后刀尖不与底座4发生干涉，在底座4上优选设有避空孔42，小孔2加工时，将板材1放在底座4上，并使板材1上待加工小孔2的位置正对避空孔42后，将板材1固定在底座4上，砂轮棒3打穿板材1后进行精修和倒角加工时，刀尖部34始终插入在避空孔42内；另外避空孔42的直径优选大于小孔2直径，一方面方便小孔2加工时避让刀尖部34，另一方面也方便排屑，可有效防止砂轮棒3脱砂和小孔2倒角处崩边的问题。

有多种方式能够将板材1固定在底座4上，优选地，可以采用真空吸附的方式固定板材1，固定可靠，且不会对板材1造成任何破坏。具体地，可以在底座4上设有用于吸附板材1的真空吸气槽41。

进一步地，为使板材1上待加工部位周边能够被牢固固定，底座4上与板材1小孔2相对应的位置优选被真空吸气槽41贯通，同时在真空吸气槽41中设有凸台43，并将避空孔42设在所述凸台43上，在将板材1吸附固定在底座4上时，该凸台43能够确保小孔2打穿后小孔2真空吸气槽41封闭。

进一步地，为防止小孔2周边部位由于吸附变形，在真空吸气槽41中还可以设有环绕凸台43的支撑部44，同时支撑部44与凸台43之间形成用于吸紧板材1的待加工部位的小孔吸气槽45，在将板材1吸附固定在底座4上时，该支撑部44用于支撑板材1的待加工部位，为方便真空吸附操作，小孔吸气槽45优选与真空吸气槽41连通。

本发明具体实施方式提供的板材超小孔的加工装置，底座4的形状优选为与板材1匹配，真空吸气槽41可以包括环绕底座4边缘设置的环形槽以及交叉设置的横向槽和纵向槽，这样对真空吸气槽41抽真空时，板材1能够牢固固定在底座4上。

请参考图5，图5为本发明所提供的加工方法的一种具体实施方式的流程图。

本发明的具体实施方式还提供了与上述加工装置相适应的加工方法，包括步骤：

s1：利用砂轮棒3的刀尖部34在待加工小孔2的位置打穿板材1，形成预钻孔；其中，打孔进给量可以设置为30mm/min，吃刀量设置为0.005mm，打孔方式可以为螺旋加工。

s2：砂轮棒3下降，利用砂轮棒3的刀杆部32精加工预钻孔至目标尺寸，形成精修孔；其中，刀杆部32精修时进给量可以设置为15mm/min，吃刀量为0.02mm。

s3：利用砂轮棒3的顶倒斜面35对精修孔的上部进行斜面倒角，形成小孔上倒角21；其中，小孔上倒角21的加工进给量可以设置为15mm/min，吃刀量设置为0.005mm，加工方式可以为螺旋加工。

优选地，刀杆部32的直径小于刀柄31，顶倒斜面35设在刀杆部32与刀柄31的连接处，这样顶倒斜面35所能承受反作用力较大，利用其进行斜面倒角加工时，砂轮棒3不易弯曲，小孔2加工时利用刀杆部32精修后砂轮棒3再下降至顶倒斜面35处，利用其顶倒斜面35加工小孔上倒角21。

s4：砂轮棒3上升，利用砂轮棒3的底倒斜面36对精修孔的下部进行斜面倒角，形成小孔下倒角22；其中，小孔上倒角21的加工进给量可以设置为15mm/min，吃刀量设置为0.005mm，加工方式可以为反螺旋加工。

其中，本申请对各加工步骤中的加工参数不作具体限制，可以根据实际情况进行调整。

本发明提供的加工方法，采用小孔2钻孔、精修、上倒角加工和下倒角加工分别由砂轮棒3上不同部位完成的加工方式，分散了砂轮棒3各位置处的切削量，因此能够减少砂轮棒3各位置处的磨损和弯曲。

进一步地，为保证小孔2加工的精度和稳定性，在小孔2加工前，可以先将板材1固定，则在步骤s1之前还可以包括：

将板材1放置在底座4上，并使板材1上待加工小孔2的位置正对底座4上的避空孔42；

对底座4上的真空吸气槽41抽真空，将板材1固定在底座4上。

在底座4上设置避空孔42，并在固定板材1时使板材1上待加工小孔2的位置正对避空孔42，一方面能够使砂轮棒3打穿板材1后刀尖不与底座4发生干涉，另一方面也方便小孔2加工时排屑，可有效防止砂轮棒3脱砂和小孔2倒角处崩边的问题。

当板材1上小孔2的直径为0.8mm，上倒角和下倒角尺寸均为0.12mm×45°时，在一种具体实施方式中，砂轮棒3的刀尖部34的直径优选设置为刀杆部32的直径优选设置为0.73mm，刀杆部32的直径小于刀柄31，刀杆部32与刀柄31的连接处设有顶倒斜面35，过渡部33的直径则可以设置为0.48mm，且过渡部33与刀杆部32的连接处设有底倒斜面36；

利用上述砂轮棒3加工上述小孔2时，可以先将待加工板材1放在底座4上，并使板材1上待加工小孔2的位置正对底座4上的避空孔42，然后对底座4上的真空吸气槽41抽真空，将板材1吸附在底座4上；接着利用砂轮棒3加工小孔2，利用砂轮棒3的刀尖部34在待加工小孔2的位置打穿板材1，打孔进给量为30mm/min，吃刀量为0.005mm，形成预钻孔的直径为0.76mm，然后砂轮棒3下降至直径0.73mm的刀杆部32，利用刀杆部32精加工预钻孔，精修进给量可以设置为15mm/min，吃刀量为0.02mm，形成精修孔的直径为0.8mm，精加工后砂轮棒3下降至顶倒斜面35处进行小孔上倒角21的加工，加工进给量可以设置为15mm/min，吃刀量为0.005mm，小孔上倒角21加工完毕后，砂轮棒3上升至底倒斜面36进行小孔下倒角22的加工，加工进给量可以设置为15mm/min，吃刀量为0.005mm，小孔下倒角22加工完毕后，小孔2加工完成，砂轮棒3抬升至安全高度。

在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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。

另外，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的板材超小孔的加工装置及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。