[發明專利]一種CNC機加工件及其制備方法

有效

• 申請號: 201610161033.3
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105619000B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 丁博
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B23P13/02
• 分類號: B23P13/02
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙)44325
• 代理人: 吳立

技術領域

本發明涉及CNC機加工領域。

背景技術

目前如手機外殼、筆記本外殼、平板外殼等采用CNC(中文全稱：計算機數字控制機床，英文全稱：Computer numerical control)加工出外觀，為方便描述，將這類采用CNC加工出的產品統稱為CNC機加工件，上述CNC機加工件并不限于上述手機外殼、筆記本外殼、平板外殼等，任意采用CNC加工出的產品，均可視為CNC機加工件。

CNC是一種由程序控制的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，通過計算機將其譯碼，從而使機床執行規定好了的動作，通過刀具切削將毛坯料加工成半成品或成品零件，這些半成品或成品零件即上述的CNC機加工件。CNC一般包括機床、三維運動系統和刀具等，刀具安裝在三維運動系統上，三維運動系統驅動刀具在X、Y、Z三個方向上運動，機床用于固定待加工件；如此，將待加工件固定在機床上后三維運動系統驅動刀具按照設定的程序運動，在待加工件上加工出外觀特征，以獲得所述CNC機加工件。

完成加工后的CNC機加工件，需要送往檢測部門利用專用工具或儀器(常見采用三坐標測量儀等高精度儀器)測量其Z向高度尺寸和X、Y向位置度尺寸，并將其與預設尺寸進行比對，判斷其是否在允許的精度范圍內，最終確定該CNC機加工件的尺寸是否合格。如果僅抽檢，很難確定所有CNC機加工件的尺寸都是合格的，如果全檢，則不得不投入大量的人力、工具和檢測儀器，提高了成本，影響生產效率；如上述三坐標測量儀為接觸式測量，容易破壞產品外觀，導致二次外觀缺陷。

事實上，CNC精度是相對較穩定的，在同一夾位，不同的刀具之間的相對位置固定，待加工件固定在機臺上后，其X、Y向的尺寸即基本固定。申請人在研發過程中發現，以下因素可能導致CNC機加工件加工不合格：

1、不同的刀頭安裝到CNC主軸上時，是人工安裝的，使得不同刀具之間的相對長度不一樣，影響Z向加工精度(對應公差)；此外主軸刀具安裝座與刀柄之間容易進入金屬屑，也容易影響Z向加工精度，導致其Z向加工的外觀特征(通過刀具按照預設程序加工出的特征，這些特征集合形成機加工件的外觀)不符合尺寸要求，這是在精度檢測過程中發現的最大問題。

2、二次裝夾后對待加工件中心定位不準確，使產品在X向、Y向結構加工的外觀特征不準確。

總言之，現有CNC機加工件在加工完成后，均需要通過復雜的程序，投入大量的人力、工具和檢測儀器對其尺寸精度進行檢測，才能判定CNC機加工件是否合格。

發明內容

為解決現有上述CNC機加工件不得不投入大量的人力、工具和檢測儀器對其尺寸精度進行檢測，才能判定CNC機加工件是否合格的問題，本發明提供了一種CNC機加工件及其制備方法。

基于上述問題，申請人試圖找到更簡單、更方便、成本更低的CNC機加工件精度檢測方案，基于此方向做了大量的努力后，最終找到了本申請提供的創新解決方案。

申請人的創新構思基于以下CNC的特性：1、同一把刀具在產品一次裝夾過程中同時加工的外觀特征，其整體精度由程序和機臺保證的特性。2、同一把刀具在旋轉過程中，刀具直徑保持一致的特性。

如此，基于上述特性，利用CNC自身具備的功能和進度，如果在加工完上述外觀特征后，額外加工出與以CNC機加工件允許公差相對應的臺階特征；該臺階特征的尺寸由CNC機加工件允許公差的上限尺寸和下限尺寸決定，具體根據其上限尺寸制作正向臺階特征，根據其下限尺寸制作負向臺階特征。根據其正向臺階特征和負向臺階特征的有無，不用借助任何工具和儀器，通過目視即可初步確認通過CNC加工后的機加工件的尺寸是否合格。

本發明一方面提供了一種CNC機加工件，所述CNC機加工件上包括通過若干刀具加工的外觀特征；

其中，在CNC機加工件上的任意XY平面上，設有采用每一刀具加工的Z向正臺階特征和Z向負臺階特征；所述Z向正臺階特征的深度為Z方向上允許偏差的正上限偏差，所述Z向負臺階特征的深度為Z方向上允許偏差的負下限偏差；

在CNC機加工件上的兩個相互平行的XZ平面上，設有采用任一刀具在其上側的XZ平面向Y負方向加工的Y向負臺階特征、以及在其下側的XZ平面向Y正方向加工的Y向正臺階特征；所述Y向正臺階特征的深度為在Y方向上允許偏差的正上限偏差，所述Y向負臺階特征的深度為在Y方向上允許偏差的負下限偏差；