[發明專利]玻璃3D加工方法、加工刀具和加工設備

有效

• 申請號: 201510854082.0
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN105500152B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 楊過;葉明華
• 申請（專利權）人: 東莞勁勝精密組件股份有限公司;東莞華清光學科技有限公司
• 主分類號: B24B19/22
• 分類號: B24B19/22;B24B41/06;B24D7/18
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 王震宇

本申請是申請號為201410185100.6、名稱為“玻璃3D加工方法、加工刀具和加工設備”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及玻璃產品的加工制作，特別是涉及一種玻璃3D加工方法、加工刀具和加工設備。

背景技術

現有的2D加工技術無法加工如圖1a和圖1b所示的異型玻璃(3D的具有不平行橋面的玻璃)，加工此類玻璃產品需要采用3D加工技術。現有的3D加工技術，一種是采用球刀加工玻璃異型面。為了加工出橋面玻璃的凸面和凹面，這種球刀加工方式采用水平加工，即玻璃基材水平放置，球刀在玻璃基材上方向下對玻璃基材的待加工面進行加工。如圖2a所示，在加工凸面過程中，球刀先以玻璃基材的一個角為加工起始位a，開始橫向走刀，待加工到起始點的橫向對端，即加工完一條橫向路徑后，縱向地移動到相鄰的未加工區域，然后再沿橫向路徑折返，以此方式往復地走刀，直到到達終點位b，使加工路徑覆蓋玻璃基材的整個被加工表面。為了加工出凸面，在加工每一條橫向路徑的過程中，需要控制球刀對玻璃基材的加工深度先深再淺再變深，從而形成一個凸形的加工軌跡，最終在玻璃基材的這一面形成一個凸面。如圖2b所示，同樣，在加工凹面的過程中，也采用類似的加工控制方法從起始位c加工到終點位b，只不過在每一條橫向路徑的加工過程中，控制球刀對玻璃基材的加工深度先淺再深再變淺，以在玻璃基材的另一面形成一個凹面。然而，這種3D加工方式的球刀加工面小，在加工玻璃基材的表面時，除了需要控制球刀在深度方向(垂直方向)運動之外，還需在玻璃基材的表面沿水平方向往返多次直到其加工區域覆蓋玻璃基材的整個面，加工時間長，效率低，且球刀刀尖因其形狀、加工作用方式及需要長時間加工等因素而易導致磨損，還容易影響到加工質量。另有一種3D加工技術是現有的臥磨機加工，其砂輪加工周期長，設備昂貴，成本高。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提供一種玻璃3D加工方法，能夠大幅地提高異型玻璃加工效率、延長刀具壽命并提高產品的加工質量。

另一目的是用于該方法的玻璃3D加工刀具和加工設備。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種玻璃3D加工方法，所述方法使用一種加工刀具，所述刀具具有固定軸和安裝在所述固定軸上的圓柱形的加工主體，所述固定軸用于帶動所述加工主體同軸轉動，所述方法包括凸面加工過程和/或凹面加工過程；

所述凸面加工過程包括：

使所述刀具的加工主體平行于玻璃基材的待加工面，驅動所述刀具的固定軸轉動以帶動所述加工主體旋轉，旋轉的所述加工主體的圓柱形表面作用于玻璃基材的待加工面以對其進行加工，其中，控制所述加工主體在玻璃基材上的加工深度，使其在所述面的兩側區域的加工深度大于在在所述面的中部區域的加工深度，從而形成凸面；

所述凹面加工過程包括：

使所述刀具的加工主體平行于玻璃基材的待加工面，驅動所述刀具的固定軸轉動以帶動所述加工主體旋轉，旋轉的所述加工主體的圓柱形表面作用于玻璃基材的待加工面以對其進行加工，其中，控制所述加工主體在玻璃基材上的加工深度，使其在所述面的中部區域的加工深度大于在在所述面的兩側區域的加工深度，從而形成凹面。

進一步地，所述凸面和/或凹面為拱形曲面。

進一步地，所述凸面加工過程中，先在玻璃基材上初步加工出一個拱形曲面，再控制所述加工主體在所述拱形曲面的兩端之間往復移動進行多次加工，每次加工深度遞增，每次加工形成的面平行于所述拱形曲面，直到玻璃基板的剩余厚度達到預定要求。

進一步地，所述初步加工出一個拱形曲面包括：

先對玻璃基材的一端角進行加工，控制所述加工主體在靠近該端角的區域內往復移動進行多次加工，每次加工的加工距離向中央擴展遞增且加工深度遞增，且第一次加工的加工深度分布是邊緣最深、往玻璃基材中央靠近時逐漸變淺，以使玻璃基材在該端角形成預定的弧形；

接著，跳過玻璃基材的中間區域，直接對與該端角相對的另一端角進行加工，控制所述加工主體在靠近該另一端角的區域內往復移動進行多次加工，每次加工的加工距離向中央擴展遞增且加工深度遞增，且第一次加工的加工深度分布是邊緣位置最深、往玻璃基材中央靠近時逐漸變淺，以使玻璃基材在該另一端角形成預定的弧形；

控制所述加工主體進行第一次橫跨兩端角之間的移動，對玻璃基材的整個面進行一次加工，以形成所述拱形曲面。