[发明专利]亚克力异形曲面的切削抛光方法及其设备

说明书

技术领域

本发明属于亚克力(PMMA)加工的技术领域，具体的说，是亚克力(PMMA)异形曲面的切削抛光方法及其设备。

背景技术

亚克力也叫PMMA或者亚加力。都是英文acrylic的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃。化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。亚克力是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美，在广告、IT、家具、化妆品展示架、道具、酒店、液晶显示屏、偏光片、仪器仪表、建筑等产业中有着广泛的应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。

目前，亚克力异形曲面抛光工艺是在简单的木工镂铣机上仿形切削加工。硬质合金镂铣刀安装在镂铣机的主轴上用弹簧夹头夹紧，镂铣刀前端有一个小轴承，轴承外圈紧靠在亚克力工件下面的模具(靠模)上，手工推动工件进给，刀具高速旋转切削，沿靠模推动工件完成全部行程从而形成加工曲面。然后用砂皮打磨去掉走刀痕迹，最后再用布轮加抛光腊抛光或者火焰抛光。

上述工艺的缺点：

1.由于手工仿形，生产效率低、加工质量差、工人劳动强度大，刀刃暴露在外十分危险，易出工伤。

2.由于靠模精度差，刀具上小轴承与靠模接触精度又较差，很难保证亚克力产品尺寸和形状精度加工一致性的要求。

3.手工推动工件进行切削，切削极不稳定，表面粗糙度极差，达不到亚克力表面透、光、亮的高光滑表面的要求。

4.镂铣机上仿形切削无法加工三维联动的曲面。

5.布轮或火焰抛光，工人作业劳动强度大，对环境污染严重，抛光质量差，容易使板材的边缘坍角。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种亚克力异形曲面的切削抛光方法及其设备，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。本发明由方法、切削抛光机、和刀具三部分组成。

本发明主要用于广告、展台、化妆品展示架、道具、酒店用具、家具、装饰、汽车、飞机、工厂、地铁、通讯、医疗器械、光学仪器、液晶显示屏等制造领域中的亚克力(PMMA)板材的二维或三维曲面、组合平面的切削抛光或其它特殊要求(例如磨砂效果)的切削加工。

本发明的工作原理：

抛光机上用数字控制技术及精密金刚石刀具切削技术对亚克力板材进行二维或三维曲面以及组合平面的镜面切削抛光加工。

首先将亚克力板材放在专利设备工作台面的真空吸盘或夹具上，启动真空泵将亚克力板材固定在吸盘上(真空度由亚克力板材厚薄可调节)，由Auto CAD、Solidworks、UG、Pro/E绘制的二维或三维图样，用Mastercam、UG或Pro/E软件编制加工程序和刀具走刀路径；预先将加工用的刀具按使用顺序全部插入刀库，采用机械手或其它自动换刀装置按加工程序自动交换刀具。开动专利设备前，用电感对刀装置或红宝石探头测出第一把刀具与加工表面的距离尺寸，然后设备自动退出对刀装置或红宝石探头，启动主轴旋转，用一把或数把硬质合金刀具，通过机械手或自动换刀装置换刀具切削完成板材整个加工程序中的粗切任务。最后用若干把特殊设计制造的精密金刚石刀具按加工程序完成二维或三维曲面，以及组合平面的切削抛光，使被加工表面达到透、光、亮的超光滑表面。

专利保护内容：

(1)亚克力异形曲面钻石抛光机的二种结构构思：立式和龙门式

(2)用精密金刚石刀具在专利CNC设备上对亚克力进行三维或者二维曲面的切削抛光加工技术。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的第一方面，一种亚克力异形曲面的切削抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预先将切削抛光机的刀具按使用顺序全部插入刀库，采用换刀装置按加工程序自动交换刀具；

其中步骤(1)中，所述换刀装置为机械手或自动换刀装置。

其中步骤(1)中，所述固定装置为真空吸盘或夹具。

(2)开动抛光机前，采用检测装置第一把刀具与加工表面的距离尺寸；

其中步骤(2)中，所述检测装置为电感对刀装置或红宝石探头。

(3)将亚克力板材放在抛光机的工作台面的固定装置上，启动真空泵将亚克力板材固定在固定装置上；

(4)由绘图软件绘制的二维或三维图样；

其中步骤(4)中，所述绘图软件为Auto CAD、Solidworks、UG、Pro/E。

(5)用编程软件编制加工程序和刀具走刀路径，并进刀；

其中步骤(5)中，所述编程软件为Mastercam、UG或Pro/E。