[發明專利]硬脆材料的鉆孔加工方法

在審

• 申請號: 201410006677.6
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN104761135A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 賴佳欣;洪宗彬
• 申請（專利權）人: 丸榮機械股份有限公司
• 主分類號: C03B33/00
• 分類號: C03B33/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李林

技術領域

本發明涉及一種應用于硬脆材料的鉆孔作業，使刀具可有效降低對硬脆材料所產生的下壓力及加工應力，進而確保硬脆材料不易碎裂的鉆孔加工方法。

背景技術

硬脆材料如玻璃面板的使用相當廣泛，以手機的面板而言，其采用強化玻璃，該強化玻璃不論是采用化學方式強化或是物理方式強化，都是使玻璃的表面強化；由于部份手機的設計會在玻璃面板上設有實體的按鍵，使得玻璃面板必須鉆孔以供裝設實體的按鍵，傳統玻璃面板的鉆孔加工方式，主要將玻璃面板固定于載臺上，一外表面具有研磨材的刀具則架設于一作高速旋轉及升降移動的Z軸向進給機構上，而憑借Z軸向進給機構帶動刀具高速旋轉及下降，直接對玻璃面板進行研磨切削的鉆孔作業。然而，隨著玻璃面板強化技術的精進，使得玻璃面板表面強化的深度不斷地加深，例如康寧公司第三代的玻璃面板，其上、下表面的強化深度均可達到40μm，而相對的也使得玻璃面板的質地更加硬脆，在這種情形下，傳統玻璃面板的鉆孔加工方式，由于其刀具對于玻璃面板所產生的下壓力及加工應力過大，而非常容易使質地更加硬脆的玻璃面板碎裂，造成鉆孔的合格率過低，在無法有效提升鉆孔的合格率下，目前手機的玻璃面板上只好設計成非實體的按鍵，當然這樣的限制，也會影響手機未來的發展，因此根本的解決的道仍在于有效提升玻璃面板的鉆孔合格率。

發明內容

有鑒于此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與制作經驗，針對目前所面臨的問題深入研究，經過長期努力的研究與試作，終究研創出一種可使刀具有效降低對硬脆材料所產生的下壓力及加工應力，進而確保硬脆材料不易碎裂的鉆孔加工方法，此即為本發明的設計宗旨。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種硬脆材料的鉆孔加工方法，其將硬脆材料架置于一作X-Y軸向水平移動的載臺上，一外表面具有研磨材的刀具，該刀具外徑小于預設鉆孔的孔徑，該刀具架設于一作高速旋轉及升降移動的Z軸向進給機構上，并使該Z軸向進給機構對刀具產生高頻振動；其特征在于，該鉆孔加工方法包括有：

螺旋運動進給研磨切削：是在硬脆材料預設位置處預設鉆孔孔徑，在Z軸向進給機構帶動刀具高速旋轉及進給時，載臺同時配合帶動硬脆材料沿著預設鉆孔孔徑位置作X-Y軸向水平移動，而使刀具對硬脆材料形成側向的擴孔研磨切削；

高頻振動進給研磨切削：是在刀具對硬脆材料進行螺旋運動進給研磨切削時同時進行該高頻振動進給研磨切削，該高頻振動進給研磨切削是在Z軸向進給機構帶動刀具作高速旋轉及Z軸向進給時，使刀具產生高頻的Z軸向機械振動，而使刀具高頻地與硬脆材料的切削面分離。

其中，該載臺憑借程式的控制，使載臺帶動硬脆材料作預設鉆孔孔徑位置的X-Y軸向水平移動。

其中，該刀具的表面是金屬粘結式磨石或是電解沉積式磨石。

其中，該Z軸向進給機構上裝設高頻振動主軸或高頻振動刀把，以使刀具產生高頻振動。

其中，該Z軸向進給機構設有高頻振動刀把，該高頻振動刀把則插套于加工主軸上，而由加工主軸帶動高頻振動刀把作高速旋轉及Z軸向進給，該高頻振動刀把于刀把本體上連結固定有一擴張桿，該擴張桿的第一端裝設有復數個壓電片，第二端則連結固定刀具，于壓電片輸入電壓時，使刀具產生高頻的軸向機械振動，而作高頻振動進給研磨切削。

其中，該Z軸向進給機構的加工主軸的轉速為3000～6000rpm，該加工主軸的Z軸向進給速度為≦2000mm/min。

其中，該Z軸向進給機構的高頻振動刀把，其振動頻率為20KHZ～60KHZ，振幅為5μm～10μm。

其中，該刀具在高頻振動進給研磨切削時，該Z軸向進給機構的高頻振動刀把可視硬脆材料強化的深度而配合改變振幅。

其中，該刀具在高頻振動進給研磨切削硬脆材料的上、下表面層時，該高頻振動刀把的振幅為10μm，該刀具在高頻振動進給研磨切削硬脆材料的中間層時，該高頻振動刀把的振幅為5μm。

與現有技術相比較，本發明具有的有益效果是：