磨削砂轮棒及其制作方法与流程

本发明涉及磨削成型技术领域，特别是涉及一种磨削砂轮棒及其制作方法。

背景技术：

在采用磨削砂轮棒磨削成型玻璃、陶瓷、蓝宝石等脆性板材时，经常需要对脆性板材进行倒c边，例如，当脆性板材为方形时，需要对脆性板材的四条边进行倒c边。具体地，磨削砂轮棒上通常设置有用于倒c边的圆弧面，利用圆弧面进行倒c边加工。但上述结构的磨削砂轮棒的磨削量受限于圆弧面，导致上述结构的磨削砂轮棒适用范围受限。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的磨削砂轮棒的适用范围受限的问题，提供一种适用范围较大的磨削砂轮棒及其制作方法。

一种磨削砂轮棒，包括倒c边加工区，所述倒c边加工区包括：

沿第一方向延伸的倒c边粗加工段；以及

沿所述第一方向延伸且与所述倒c边粗加工段的一端连接的倒c边精加工段；

其中，所述倒c边粗加工段的周向上开设有环绕所述倒c边粗加工段的第一加工凹槽，所述倒c边精加工段的周向上开设有环绕所述倒c边精加工段的第二加工凹槽，所述第一加工凹槽的内壁包括呈第一夹角设置的两个第一斜面，所述第二加工凹槽的内壁包括呈第二夹角设置的两个第二斜面，所述第一夹角大于所述第二夹角。

在上述倒c边加工区中，第一加工凹槽的第一斜面及第二加工凹槽的第二斜面相对于圆弧面，可以增加磨削量d的数值范围,例如，传统的倒c边加工区的磨削量的数值范围为d1-d2，上述倒c边加工区300的的磨削量的数值范围可以为(d1-r)-(d2+r)。因此上述倒c边加工区提高了使用的广泛性。

在其中一个实施例中，两个所述第一斜面关于垂直于所述第一方向的平面对称设置，两个所述第二斜面关于垂直于所述第一方向的平面对称设置。

在其中一个实施例中，所述第一加工凹槽的槽底为两个所述第一斜面的交线，所述第二加工凹槽的槽底为两个所述第二斜面的交线。

在其中一个实施例中，所述第一加工凹槽的数目为多个，多个所述第一加工凹槽沿所述第一方向间隔排布。

在其中一个实施例中，所述第二加工凹槽的数目为多个，多个所述第二加工凹槽沿所述第一方向间隔排布。

在其中一个实施例中，所述第一夹角为85.0°-89.5°，所述第二夹角为85.0°-89.5°。

在其中一个实施例中，所述第一夹角为88.9±0.2°，所述第二夹角为88.6±0.2°。

在其中一个实施例中，所述磨削砂轮棒还包括棒柄，所述棒柄、所述倒c边粗加工段以及所述倒c边精加工段沿所述第一方向依次连接。

在其中一个实施例中，所述磨削砂轮棒还包括孔加工区，所述孔加工区与所述倒c边精加工段远离所述倒c边粗加工段的一端连接。

在其中一个实施例中，所述磨削砂轮棒还包括磨边粗加工区，所述磨边粗加工区的两端分别与所述棒柄及所述倒c边粗加工段连接。

在其中一个实施例中，所述孔加工区包括沿所述第一方向依次连接的钻孔粗加工段、扩孔粗加工段、倒孔c角精加工段以及磨孔精加工段，所述磨孔精加工段与所述倒c边精加工段连接。

在其中一个实施例中，所述磨削砂轮棒还包括磨边粗加工区及孔加工区，所述磨边粗加工区的两端分别与所述棒柄及所述倒c边粗加工段连接，所述孔加工区包括沿所述第一方向依次连接的钻孔粗加工段、扩孔粗加工段、倒孔c角精加工段以及磨孔精加工段，所述磨孔精加工段与所述倒c边精加工段远离所述倒c边粗加工段的一端连接；

其中，所述磨边粗加工区、所述倒c边粗加工段、所述钻孔粗加工段及所述扩孔粗加工段的砂型为330-370#，所述倒c边精加工段、所述倒孔c角精加工段以及所述磨孔精加工段的砂型为900-1100#。

在其中一个实施例中，所述磨边粗加工区、所述倒c边粗加工段、所述钻孔粗加工段及所述扩孔粗加工段的砂型为350#，所述倒c边精加工段、所述倒孔c角精加工段以及所述磨孔精加工段的砂型为1000#。

在其中一个实施例中，所述第一加工凹槽的数目为两个，两个所述第一加工凹槽沿所述第一方向间隔排布，所述第二加工凹槽的数目为两个，两个所述第二加工凹槽沿所述第一方向间隔排布。

在其中一个实施例中，所述倒孔c角精加工段的周向上开设有环绕所述倒孔c角精加工段的第三加工凹槽，所述第三加工凹槽的内壁包括呈第三夹角设置的两个第三斜面。

一种磨削砂轮棒的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供与上述磨削砂轮棒匹配的车胚体；

对所述车胚体的表面进行粗糙处理；以及

采用等离子镀砂的方式对所述车胚体的不同区段镀粗砂及细砂，以分别形成粗加工段及精加工段。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的磨削砂轮棒的立体示意图；

图2为图1所示的磨削砂轮棒的侧视示意图；

图3为图2中的a的局部放大图；

图4为本发明一实施例提供的脆性板材的俯视示意图；

图5为沿图4中的b-b线的剖面图；

图6为本发明的实施例1的磨削砂轮棒的侧视示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。

如图1所示，本发明一实施例提供的磨削砂轮棒10,该磨削砂轮棒10用于与数控机床(cnc)配合使用，以磨削成型玻璃、陶瓷、蓝宝石等脆性板材20(请参见图4)。

在一些实施例中，磨削砂轮棒10包括沿第一方向10a依次连接的棒柄100、磨边粗加工区200、倒c边加工区300以及孔加工区400。其中，棒柄100用于供数控机床(cnc)夹持。磨边粗加工区200用于磨削脆性板材20的直角角落，对直角角落进行倒角，以获得圆弧角落，例如，当脆性板材20为方形时，磨边粗加工区200用于磨削脆性板材20的四个直角角落，获得四个圆弧角落。倒c边加工区300用于磨削脆性板材20的边，例如，当脆性板材20为方形时，倒c边加工区300用于磨削脆性板材20的四条边。孔加工区400用于在脆性板材20上形成孔洞26，例如，当脆性板材20为手机盖板时，孔加工区400用于在手机盖板上形成按键孔、听筒孔等孔洞26。

上述磨削砂轮棒10集倒角、倒c边、成型孔洞26等多种功能于一体，为多功能一体的磨削砂轮棒10，使用上述磨削砂轮棒10磨削成型玻璃、陶瓷、蓝宝石等脆性板材20时,可以避免多次更换不同功能的磨削砂轮棒，从而避免多次定位加工。

在一些实施例中，棒柄100及磨边粗加工区200均呈圆柱形。在一些实施例中，棒柄100的外径小于磨边粗加工区200的外径，磨削砂轮棒10还包括连接棒柄100与磨边粗加工区200的第一圆台区500，第一圆台区500的小头端的外径与棒柄100的外径大致相同，第一圆台区500的大头端的外径与磨边粗加工区200的外径大致相同。在其他实施例中，棒柄100的外径与磨边粗加工区200的外径也可以相同，此时可以省略第一圆台区500。在其他实施例中，棒柄100及磨边粗加工区200也可以均呈方形，棒柄100与磨边粗加工区200的形状也可以不相同。

在一些实施例中，如图2及图3所示，倒c边加工区300包括倒c边粗加工段310以及倒c边精加工段320，倒c边粗加工段310与倒c边精加工段320均沿第一方向10a延伸，且倒c边精加工段320的一端与倒c边粗加工段310的一端连接。其中，倒c边粗加工段310的周向上开设有环绕倒c边粗加工段310的第一加工凹槽312，倒c边精加工段320的周向上开设有环绕倒c边精加工段320的第二加工凹槽322。第一加工凹槽312的内壁包括呈第一夹角α设置的两个第一斜面3122，第二加工凹槽322的内壁包括呈第二夹角β设置的两个第二斜面3222，第一夹角α大于第二夹角β。

如图3及图5所示，上述倒c边加工区300通过第一加工凹槽312来进行倒c边粗加工，在脆性板材20的第一表面22及第二表面24分别形成位于边缘的第一倒c边22a及第二倒c边22b，第一倒c边22a及第二倒c边22b分别与两个第一斜面3122对应。再通过第二加工凹槽322来进行倒c边精加工，第一倒c边22a及第二倒c边22b分别与两个第二斜面3222对应，且由于第一夹角α大于第二夹角β，从而可以除去第一倒c边22a及第二倒c边22b上的凸起，使得第一倒c边22a及第二倒c边22b光滑圆润。

在上述倒c边加工区300中，第一加工凹槽312的第一斜面3122及第二加工凹槽322的第二斜面3222相对于圆弧面，可以增加磨削量d的数值范围,例如，传统的倒c边加工区的磨削量的数值范围为d1-d2，上述倒c边加工区300的磨削量的数值范围可以为(d1-r)-(d2+r)。因此上述倒c边加工区300提高了使用的广泛性。在一些实施例中，磨削量d的数值范围为0.1mm-1.0mm。

在一些实施例中，两个第一斜面3122关于垂直于第一方向10a的平面对称设置，两个第二斜面3222关于垂直于第一方向10a的平面对称设置，从而可倒d-d倒角，也即第一倒c边22a及第二倒c边22b的长度l相等。其中，在xyz坐标系中，当第一方向10a为y轴方向时，垂直于第一方向10a的平面为xy平面。

在一些实施例中，第一夹角α为85.0°-89.5°，第二夹角β为85.0°-89.5°。第一夹角α及第二夹角β均接近于直角(90°)，补正了磨削砂轮棒10镀砂的沉积弊端,更利于倒d-d倒角。具体地，在一些实施例中，第一夹角α为88.9±0.2°，第二夹角β为88.6±0.2°。更具体地，在一些实施例中，第一夹角α为88.9°，第二夹角β为88.6°。

在一些实施例中，第一加工凹槽312的槽底为两个第一斜面3122的交线3124，第二加工凹槽322的槽底为两个第二斜面322的交线3224，此时，第一加工凹槽312及第二加工凹槽322均为v形槽。v形槽更利于提高上述倒c边加工区300使用的广泛性，而且使用v形槽倒角过程中，可以通过调整磨削砂轮棒10路径的补正参数完成倒角大小调整。在其他实施例中，第一加工凹槽312的槽底及第二加工凹槽322的槽底也可以不为线，而为平面，此时，第一加工凹槽312及第二加工凹槽322均为梯形槽。

在一些实施例中，v形槽在第一方向10a上的开口宽度随脆性板材20的厚度d的变化而变化。在一些实施例中，脆性板材20的厚度d为0.6mm，v形槽在第一方向10a上的开口宽度即为0.6mm。

由于脆性板材20的外周缘(方形的四边)均需要进行倒c边加工，因此上述倒c边加工区300容易因较长时间使用，而导致第一加工凹槽312及第二加工凹槽322损坏。若第一加工凹槽312或第二加工凹槽322损坏将导致整个磨削砂轮棒10报废。

为解决上述问题。在一些实施例中，第一加工凹槽312的数目为多个，多个第一加工凹槽312沿第一方向10a间隔排布。第二加工凹槽322的数目为多个，多个第二加工凹槽322沿第一方向10a间隔排布。具体地，在一些实施例中，第一加工凹槽312的数目为两个,第二加工凹槽322的数目为两个。如此，当一个第一加工凹槽312或第二加工凹槽322损坏后，可以用另一个第一加工凹槽312或第二加工凹槽322进行加工，从而使得整个磨削砂轮棒10具有较长的使用寿命。

在一些实施例中，如图1及图2所示，孔加工区400包括沿第一方向10a依次连接的钻孔粗加工段410、扩孔粗加工段420、倒孔c角精加工段430以及磨孔精加工段440，磨孔精加工段440与倒c边精加工段320连接。其中，钻孔粗加工段410用于在脆性板材20上钻出孔洞26，扩孔粗加工段420用于扩大孔洞26的内径，倒孔c角精加工段430用于在脆性板材20的第一表面22及第二表面24分别形成邻近孔洞26的倒c角，并使得倒c角光滑圆润，磨孔精加工段440用于使得孔洞26的内壁光滑圆润。采用上述孔加工区400加工的孔洞26品质优良。

在一些实施例中，倒孔c角精加工段430的周向上开设有环绕倒孔c角精加工段430的第三加工凹槽432，第三加工凹槽432的内壁包括呈第三夹角设置的两个第三斜面4322。在一些实施例中，第三夹角为85.0°-89.5°。具体地，在一些实施例中，第三夹角为88.6±0.2°。

在一些实施例中，棒柄100、磨边粗加工区200、倒c边粗加工段310、倒c边精加工段320、磨孔精加工段440、倒孔c角精加工段430、扩孔粗加工段420以及钻孔粗加工段410沿第一方向10a依次连接。此时，磨削砂轮棒10整体包括棒柄100、第一粗加工区110、精加工区120以及第二粗加工区130，其中，第一粗加工区110包括磨边粗加工区200及倒c边粗加工段310，精加工区120包括倒c边精加工段320、磨孔精加工段440及倒孔c角精加工段430，第二粗加工区130包括扩孔粗加工段420及钻孔粗加工段410。如此排布，有利于采用等离子镀砂的方式形成上述磨削砂轮棒10。

其中，采用等离子镀砂的方式形成上述磨削砂轮棒10具体包括以下步骤：提供车胚体，车胚体与上述磨削砂轮棒匹配，也即车胚体与上述磨削砂轮棒结构相同，不同之处在于，车胚体表面未镀砂，而上述磨削砂轮棒的表面镀有砂；对车胚体的表面进行粗糙处理；提供筛选好的粗砂及细砂(需要说明的是，粗砂与细砂是相对的，不是觉得粗或细)；分区等离子镀砂，也即采用等离子镀砂的方式对车胚体的不同区段镀粗砂及细砂，以分别形成粗加工段及精加工段。

需要说明的是，在采用等离子镀砂时，先同时对第一粗加工区110及第二粗加工区130镀砂，再对精加工区120镀砂，其中，在对精加工区120镀砂之前，还包括检查精加工区120是否被粗砂污染的步骤，如果被污染，对精加工区120进行除砂步骤，以去除精加工区120上的粗砂，然后再对精加工区120镀砂。

在上述制作磨削砂轮棒10的步骤中，直接采用车胚体来制作上述磨削砂轮棒10，可以保证磨削砂轮棒10各区的同心度以及圆度,使用等离子镀砂,保证了镀砂的均匀性。先对第一粗加工区110及第二粗加工区130镀砂，再对精加工区120镀砂，可以确保成品磨削砂轮棒10的精加工区120具有较好的质量品质，不会残留粗砂。而同时对第一粗加工区110及第二粗加工区130镀砂可以减少加工工序，利于提高生产效率。

在一些实施例中，第一粗加工区110及第二粗加工区130的砂型为330-370#(也即粗砂的砂粒为330-370目)，精加工区120的砂型为900-1100#(也即细砂的砂粒为900-1100目)。具体地，在一些实施例中，第一粗加工区110及第二粗加工区130的砂型为350#，精加工区120的砂型为1000#。

在一些实施例中，磨边粗加工区200、倒c边粗加工段310及倒c边精加工段320的外径相同，磨孔精加工段440的外径小于倒c边精加工段320的外径。磨削砂轮棒10还包括连接磨孔精加工段440与倒c边精加工段320的第二圆台区600，第二圆台区600的大头端的外径与倒c边精加工段320的外径大致相同，第二圆台区600的小头端的外径与磨孔精加工段440的外径大致相同。

在一些实施例中，磨孔精加工段440与倒孔c角精加工段430的外径相同，扩孔粗加工段420的外径小于倒孔c角精加工段430的外径。磨削砂轮棒10还包括连接扩孔粗加工段420与倒孔c角精加工段430的第三圆台区700，第三圆台区700的大头端的外径与倒孔c角精加工段430的外径大致相同，第三圆台区700的小头端的外径与扩孔粗加工段420的外径大致相同。

以下为具体的实施例

实施例1

请参考附图6，图6示意了各个加工段在第一方向10a上的高度，棒柄及磨边粗加工区的直径，其中，高度和直径的单位均为毫米(mm)，第一加工凹槽、第二加工凹槽及第三加工凹槽均为v形槽，第一夹角为88.9°，第二夹角为88.6°，第三夹角为88.6°。图5所示的磨削砂轮棒与数控机床(cnc)配合使用，然后按照下表中的主轴转速以及平台的进给速度来进行实验，图5所示的磨削砂轮棒磨削成型玻璃的精度可提高到0.01mm，其中，数控机床(cnc)的偏摆度为0.02mm。

上述磨削成型的方法通过可调节的主轴转速以及平台的进给速度,来优化进退砂轮路径,并改善磨削质量，精度可提高到0.01mm。

实施例2

通过改变实施例1中的砂型进行实验，得到下表。从下表可以看出，当粗磨砂粒较大(300#)容易导致产品崩边比例增加(产品崩边比例为0.8％，大于0.5％)；精修砂粒偏小(1200#)因磨削量偏小导致产品边缘烧边比例增加(产品边缘烧边比例为1.0％，大于0.5％)。而当粗磨砂粒的砂型为350#，精修砂粒的砂型为1000#时，产品崩边比例为0.3％，小于0.5％，产品边缘烧边比例为0.2％，小于0.5％。而当需要控制产品崩边比例小于0.5％，产品边缘烧边比例小于0.5％时，磨砂粒的砂型为330-370#，精修砂粒的砂型为900-1100#。

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。