專利名稱：成型刀具及使用該成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種令具有頸縮部與錐柱部的多用途成型刀具，在高頻振動(dòng)的條 件下進(jìn)行成型加工程序的設(shè)計(jì)，特別涉及一種成型刀具及使用該成型刀具的高頻振動(dòng)成型 機(jī)。
背景技術(shù)：
i-phone手機(jī)的引領(lǐng)，再加上wind0ws7操作系統(tǒng)的推波助瀾，成就一波觸控面板 的時(shí)尚熱潮；然而，觸控面板的顯示面板以玻璃為最佳選擇，其透光度、表面耐磨及防刮傷 度等特性，皆比PMCC壓克力面板高出許多；但玻璃高硬度、易碎性等難加工特性，在3C高科 技產(chǎn)業(yè)高速與量化需求上，一直無法取得有效而突破性的加工方式。雖然有人嘗試使用鉆石刀具及CBN碳化硼等超高硬度加工刀具，但由于鉆石刀具 切削周速度(Μ. P. M.值)必需達(dá)3000 800m/min的標(biāo)準(zhǔn)要求，依現(xiàn)有最高轉(zhuǎn)速為60000rpm 的加工主軸，鉆石刀具Φ2πιπι，其所能達(dá)到的切削周速度(π X2X60000rpm/1000)約僅 377m/min，有嚴(yán)重不足情況，造成玻璃加工面崩邊(chipping)情況非常嚴(yán)重(超過0. Imm)， 甚至有不規(guī)則崩邊超過0. 2mm以上，不良率高達(dá)60 70 % ；況且，高速旋轉(zhuǎn)的加工主軸會(huì) 形成風(fēng)切效應(yīng)，冷卻水無法有效進(jìn)入加工區(qū)，難以將黏著在鉆石刀具上的玻璃粉削帶走，造 成玻璃磨玻璃的不規(guī)則熱裂、崩邊情況嚴(yán)重；其中，因崩邊情況會(huì)形成應(yīng)力集中點(diǎn)，進(jìn)而造 成玻璃龜裂，乃為玻璃面板檢驗(yàn)首要重點(diǎn)；故傳統(tǒng)鉆石刀具制程為因應(yīng)此問題，遂于后續(xù)再 加平磨機(jī)打薄制程，以減低崩邊情況。再者，鉆石刀具在切削周速度不足的情況下，刀具加工阻力大，鉆石刀具損耗嚴(yán) 重，因此無法有效控制刀具使用壽命，亦為加工品不良率高居不下的主要原因之一；另外， 由于切削周速度與進(jìn)給速率成正比，在切削周速度不足的情況下，其進(jìn)給速率亦無法有效 提升，致使鉆石刀具在粗加工、滿刀大進(jìn)給量加工時(shí)，最高進(jìn)給速率僅達(dá)0. 4m/min,另在倒 角精修、小進(jìn)給量加工時(shí)，最高進(jìn)給速率僅達(dá)0. 8m/min，加工效率無法滿足高速與量化需 求；于是，若以一臺(tái)CNC雕刻機(jī)日產(chǎn)能約240 300pcs，訂單需求約300000的日產(chǎn)能計(jì)算， 至少需要1000臺(tái)設(shè)備以上才能滿足訂單需求。另者，由于玻璃的傳統(tǒng)加工方式，是先借CNC裂片機(jī)的裂片刀具將玻璃開料加工， 續(xù)由仿形機(jī)或CNC雕刻機(jī)以如


圖1所示的外型研磨刀具(Φ 80mm)，進(jìn)行IOOOOrpm的外形研 磨加工(粗加工)，再以CNC雕刻機(jī)使用如圖2所示的內(nèi)孔研磨刀具(Φ 2mm)，進(jìn)行60000rpm 的內(nèi)孔研磨加工(粗加工)、外形上、下倒角研磨加工(精加工)與內(nèi)孔上、下倒角研磨加 工(精加工)；亦即，對(duì)于玻璃的傳統(tǒng)加工方式，可能就必須使用到多種加工設(shè)備以及裂片 刀具、外形研磨刀具與內(nèi)孔研磨刀具等三種刀具，甚是不便。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種成型刀具及使用該成型 刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其具有一刀多用途的功效，且可大幅提升良率及產(chǎn)能。[0007]本實(shí)用新型成型刀具是一種成型刀具，其特征在于，包括一連接部，用以連結(jié)于旋轉(zhuǎn)主軸；一頸縮部，形 成于該連接部的下方；一錐柱部，形成于該頸縮部的下方。前述的成型刀具，其中頸縮部進(jìn)一步具有斜角為30° 60°的上、下斜面。前述的成型刀具，其中錐柱部進(jìn)一步具有斜角為30° 60°的上斜面。本實(shí)用新型使用成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)是一種使用成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于，于一機(jī)臺(tái)設(shè)置一加工載臺(tái)， 臺(tái)面供加工件設(shè)置；一旋轉(zhuǎn)主軸，設(shè)置于該加工載臺(tái)上方，底端連結(jié)有令加工件成型的成型 刀具；一振動(dòng)單元，令該成型刀具產(chǎn)生高頻振動(dòng)；一 X軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該 加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之間相對(duì)產(chǎn)生X軸向相對(duì)進(jìn)給；一 Y軸進(jìn)給單元， 連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之間相對(duì)產(chǎn)生Y軸向相對(duì) 進(jìn)給；一 Z軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之 間相對(duì)產(chǎn)生Z軸向相對(duì)進(jìn)給。前述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其中X軸進(jìn)給單元連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸，而令該成型刀具 相對(duì)該加工載臺(tái)之間相對(duì)產(chǎn)生X軸向相對(duì)進(jìn)給；該Y軸進(jìn)給單元連結(jié)于該加工載臺(tái)，而令該 加工載臺(tái)相對(duì)該成型刀具產(chǎn)生Y軸向相對(duì)進(jìn)給；該Z軸進(jìn)給單元連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸，而令該 成型刀具相對(duì)該加工載臺(tái)產(chǎn)生Z軸向相對(duì)進(jìn)給。前述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其中加工載臺(tái)臺(tái)面設(shè)置有真空吸盤。前述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其中旋轉(zhuǎn)主軸提供5000rpm以上的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，且該振動(dòng) 單元產(chǎn)生17000 45000HZ/400 1000W的振動(dòng)頻率。本實(shí)用新型的有益效果是，其具有一刀多用途的功效，且可大幅提升良率及產(chǎn)能。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是現(xiàn)有外形研磨刀具的結(jié)構(gòu)外觀示意圖。圖2是現(xiàn)有內(nèi)孔研磨刀具的結(jié)構(gòu)外觀示意圖。圖3是本實(shí)用新型成型機(jī)的結(jié)構(gòu)主視圖。圖4是本實(shí)用新型成型刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型進(jìn)行切割加工程序的狀態(tài)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明10機(jī)臺(tái)70Z軸進(jìn)給單元20加工載臺(tái)80加工件21真空吸盤90成型刀具30旋轉(zhuǎn)主軸91連接部40振動(dòng)單元92頸縮部50X軸進(jìn)給單元93錐柱部60Y軸進(jìn)給單元具體實(shí)施方式
首先，請(qǐng)參閱圖3所示，本實(shí)用新型成型機(jī)的較佳實(shí)施例，是于一機(jī)臺(tái)10設(shè)置有 一加工載臺(tái)20，臺(tái)面設(shè)置有吸附加工件80的真空吸盤21 ；—設(shè)置于該加工載臺(tái)20上方的 旋轉(zhuǎn)主軸30，底端連結(jié)有令加工件80成型的成型刀具90 ；—令該成型刀具90產(chǎn)生高頻振 動(dòng)的振動(dòng)單元40 ；—連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸30的X軸進(jìn)給單元50，而可令該成型刀具90相對(duì) 該加工載臺(tái)20產(chǎn)生X軸向相對(duì)進(jìn)給；一連結(jié)于該加工載臺(tái)20的Y軸進(jìn)給單元60，而可令 該加工載臺(tái)20相對(duì)該成型刀具90產(chǎn)生Y軸向相對(duì)進(jìn)給；以及一連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸30的Z 軸進(jìn)給單元70，而可令該成型刀具90相對(duì)該加工載臺(tái)20產(chǎn)生Z軸向相對(duì)進(jìn)給。接著，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4所示，本實(shí)用新型成型刀具90的較佳實(shí)施例，包括有一連接 部91，用以連結(jié)于前述的旋轉(zhuǎn)主軸30 ；—頸縮部92，形成于該連接部91的下方，而進(jìn)一步 具有斜角為30° 60°的上、下斜面，得以用于進(jìn)行切割的加工程序，且于切割面同時(shí)形 成上、下倒角；以及一錐柱部93，形成于該頸縮部92的下方，而進(jìn)一步具有斜角為30° 60°的上斜面，得以用于進(jìn)行開槽或鉆孔的加工程序?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，該X軸進(jìn)給單元50、Y軸進(jìn)給單元60與Z軸進(jìn)給單元70，可令該 成型刀具90相對(duì)該加工件80根據(jù)設(shè)定的路徑進(jìn)給(如圖5所示)，且利用該振動(dòng)單元40 致使該成型刀具90產(chǎn)生高頻振動(dòng)，而對(duì)加工件80進(jìn)行切割、開槽與鉆孔等成型加工程序； 其中，若以該成型刀具90的直徑為2mm，而該旋轉(zhuǎn)主軸30提供5000rpm的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，且該 振動(dòng)單元40產(chǎn)生40000Hz的振動(dòng)頻率為例，而計(jì)算出本實(shí)用新型成型機(jī)的切削周速度可達(dá) 1256640m/min(3i X 2 X 5000 X 40000/1000)；再者，若直徑同為2mm而刃口數(shù)為15的傳統(tǒng) 鉆石刀具，縱使搭配現(xiàn)有最高轉(zhuǎn)速為60000rpm的加工主軸，其切削周速度亦僅可達(dá)5655m/ min ( π X 2 X 60000 X 15/1000)。是以，本實(shí)用新型成型機(jī)的切削周速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鉆石刀具的切削周速度近 220倍，擁有足夠切削周速度，有利于超微細(xì)玻璃表面加工，大大降低玻璃崩邊、熱裂情況， 亦可相對(duì)提高加工效率，而具有大幅提升良率及產(chǎn)能的功效；另者，本實(shí)用新型成型刀具的 頸縮部92，得以用于進(jìn)行切割的加工程序，且于切割面同時(shí)形成上、下倒角，該錐柱部93則 得以用于進(jìn)行開槽或鉆孔的加工程序，而具有一刀多用途的功效。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與 修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。綜上所述，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展 所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有 關(guān)新型專利要件的規(guī)定，故依法提起申請(qǐng)。
權(quán)利要求1.一種成型刀具，其特征在于，包括一連接部，用以連結(jié)于旋轉(zhuǎn)主軸；一頸縮部，形成于該連接部的下方；一錐柱部，形成于該頸縮部的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型刀具，其特征在于，所述頸縮部進(jìn)一步具有斜角為 30° 60°的上、下斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成型刀具，其特征在于，所述錐柱部進(jìn)一步具有斜角為 30° 60°的上斜面。
4.一種使用如權(quán)利要求1所述的成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于，于一機(jī)臺(tái) 設(shè)置一加工載臺(tái)，臺(tái)面供加工件設(shè)置；一旋轉(zhuǎn)主軸，設(shè)置于該加工載臺(tái)上方，底端連結(jié)有令加工件成型的成型刀具；一振動(dòng)單元，令該成型刀具產(chǎn)生高頻振動(dòng)；一 X軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之 間相對(duì)產(chǎn)生X軸向相對(duì)進(jìn)給；一 Y軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之 間相對(duì)產(chǎn)生Y軸向相對(duì)進(jìn)給；一 Z軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)，而令該成型刀具與該加工載臺(tái)之 間相對(duì)產(chǎn)生Z軸向相對(duì)進(jìn)給。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于，所述X軸進(jìn)給單元連結(jié)于該旋 轉(zhuǎn)主軸，而令該成型刀具相對(duì)該加工載臺(tái)之間相對(duì)產(chǎn)生X軸向相對(duì)進(jìn)給；該Y軸進(jìn)給單元連 結(jié)于該加工載臺(tái)，而令該加工載臺(tái)相對(duì)該成型刀具產(chǎn)生Y軸向相對(duì)進(jìn)給；該Z軸進(jìn)給單元連 結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸，而令該成型刀具相對(duì)該加工載臺(tái)產(chǎn)生Z軸向相對(duì)進(jìn)給。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于，所述加工載臺(tái)臺(tái)面設(shè)置有 真空吸盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)主軸提供5000rpm以 上的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，且該振動(dòng)單元產(chǎn)生17000 45000HZ/400 1000W的振動(dòng)頻率。
專利摘要一種成型刀具及使用該成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)，其成型刀具，包括一連接部，用以連結(jié)于旋轉(zhuǎn)主軸；一頸縮部，形成于該連接部的下方；一錐柱部，形成于該頸縮部的下方；其使用成型刀具的高頻振動(dòng)成型機(jī)，于一機(jī)臺(tái)設(shè)置一加工載臺(tái)，臺(tái)面供加工件設(shè)置；一旋轉(zhuǎn)主軸，設(shè)置于該加工載臺(tái)上方，底端連結(jié)有令加工件成型的成型刀具；一振動(dòng)單元，令該成型刀具產(chǎn)生高頻振動(dòng)；一X軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)；一Y軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)；一Z軸進(jìn)給單元，連結(jié)于該旋轉(zhuǎn)主軸或該加工載臺(tái)。本實(shí)用新型具有一刀多用途的功效，且可大幅提升良率及產(chǎn)能。
文檔編號(hào)C03B33/10GK201825860SQ20102026864
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者羅文益 申請(qǐng)人:易發(fā)精機(jī)股份有限公司