CN104526035B - 切割工具 - Google Patents

Abstract

公开了切割工具。这里描述的实施例涉及用于切割零件以形成高反射且平滑的表面的方法、系统和结构。在一些实施例中，零件包括具有边和角的基本上水平和垂直的表面。在所描述的实施例中，金刚石切割器可用来在铣操作期间切割零件表面，在铣操作中，对于铣床的芯的每次旋转，金刚石切割器接触零件若干次。在一些实施例中，向零件中切割具有平坦表面和弯曲表面的复杂特征。

Description

切割工具

本申请是申请日为2013年5月29日申请号为201310207362.3发明名称为“切割工具”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

所描述的实施例总体上涉及切割和表面抛光。更具体地，涉及用于切割抛光了的产品上的高度反射的平滑表面的方法和工具。

背景技术

许多消费产品诸如电子设备等具有由金属加工的表面。在许多情况下，这些金属表面是有光泽和反射性的，以提高产品的外观和感受。通常，金属表面越平滑，其反射性越高。这些金属表面经常被抛光以擦掉或者化学地减少金属表面的不规则形貌的量，从而留下更平滑的轮廓以及因此更光亮的表面。

在一些情况下，金属表面可能包括锐利的边缘和特征。由于标准抛光技术一般缩减金属表面的总体形貌，所以这些标准抛光技术也会侵蚀锐利的边缘，留下倒圆或锥形特征。

因此，期望提供一种设备和方法，能用于制造高度反射的金属表面，同时保持工件几何构型的完整性，尤其是在锐利边缘处。

发明内容

本文描述了涉及利用切割器对表面进行切割和抛光的各种实施例，该切割器能够对表面进行切割和磨光。所描述的方法对于切割和提供零件的高度反射的平滑表面而言是有用的。所述切割方法可用于切割金属或非金属表面。所述方法可用于切割零件中的弯曲和复杂特征。

根据一实施例，描述了一种切割工具组件。该切割工具组件包括配置为绕轴旋转的支持器。该切割工具组件还包括径向附接到支持器的切割工具。该切割工具包括具有固定到支持器的第一端的杆。该切割工具还包括附接到杆的第二端的金刚石切割器，该第二端与所述第一端相反。该金刚石切割器包括切割刃、踵部和设置于切割刃和踵部之间的台部。当支持器绕轴旋转时，切割刃从工件去除材料以形成具有多个峰和谷的第二表面。峰减小了第二表面的总体反射性和光滑度。台部基本除去所有的峰，从而形成高度反射性并且光滑的第三表面。

根据另一实施例，描述一种用于在工件的表面上切割高反射性饰面(finish)的切割工具系统。该切割工具系统包括铣床，该铣床具有带旋转轴的芯轴。该切割工具系统附加地包括配置为绕旋转轴旋转的工具支持器。该切割工具系统还包括径向且可移除地耦合到工具支持器的切割工具。该切割工具包括杆，该杆具有固定到工具支持器的第一端。该切割工具还包括附接到杆的第二端的切割器。该第二端与该第一端相反。该切割器包括切割刃、踵部以及设置在切割刃和踵部之间的台部。当该切割工具绕旋转轴旋转时，切割刃从工件去除材料，从而形成具有峰和谷的第二表面。峰减小了第二表面的总体反射性和平滑度。该台部基本去除所有峰，以形成高度反射性且光滑的第三表面。

根据另一实施例，描述了一种用于校准切割工具系统的方法。切割工具系统包括具有芯的铣床和可移除地耦合到铣床的切割器。该切割器具有切割刃、踵部和设置在切割刃与踵部之间的台部。该校准手段包括定位铣床中的切割器，使得切割刃、踵部和台部离芯的旋转轴一径向距离，使得切割器被定位为对工件进行切割。该手段还包括形成切割刃与轴之间的参考线。该方法还包括测量台部与基准线之间的第一角度。该手段还包括切割工件。该手段还包括检查工件以确定切割表面的反射性和平滑度。该手段还包括重定位该铣床中的切割器，使得台部在离基准线第二角度处。该方法还包括重复切割步骤、检查步骤和重定位步骤，直到实现切割件的预定反射性和平滑度。

根据又一实施例，描述一种布置来对零件执行切割操作的切割工具组件。工具支持器配置为绕轴旋转。切割工具组件包括离所述轴以第一径向距离附接到工具支持器的第一切割工具，其包括第一切割刃，第一切割刃具有直的切割表面，该直的切割表面配置为切割零件中的平坦表面。该切割工具组件还包括第二切割工具，其离所述轴以第二径向距离附接到所述工具支持器并且包括具有弯曲切割表面的第二切割刃。弯曲切割表面的特征在于具有一曲率半径。该弯曲切割表面配置为切割所述零件中与所述平坦表面相邻的弯曲表面。

附图说明

图1示出根据所描述的实施例的金刚石切割工具组件。

图2A和2B示出根据所描述的实施例的金刚石切割工具组件的附加配置。

图3示出根据所描述的实施例的金刚石切割工具的两个透视侧视图。

图4A和4B示出根据所描述的实施例的金刚石切割工具的插入部分和杆部分的透视侧视图。

图5示出根据所描述的实施例的切割工序期间的金刚石切割器。

图6A和6B示出根据所描述的实施例的经历切割工序的零件的选定轮廓。

图7A-7D示出根据所描述的实施例的利用两个不同的金刚石切割工具经历切割工序的两个单独零件的选定轮廓。

图8A和8B示出根据所描述的实施例的经历两个不同的对准工序的金刚石切割器。

图9是流程图，示出包括图10A-10D图示的切割工艺的过程。

图10A-10D图示了经历图9的流程图描述的切割工艺的零件的选定轮廓。

图11是根据本公开一实施例配置的便携式电子设备的示意性等距视图。

图12是图11的电子设备的子组件的至少一部分的示意性等距视图。

图13示出根据所描述的实施例的具有弯曲金刚石切割器的切割工具的侧视图。

图14A和14B分别示出根据所描述的实施例的具有三个切割工具的金刚石切割工具组件的侧视图和顶视图。

图14C示出切割工具的放大视图，指示了工具保持器内的调节方向。

图15A-15D示出利用图14A-14C所示的切割工具组件经历切割工艺的零件的一部分的侧视图。

图16是示出根据所描述的实施例的用于切割零件中的复杂特征的工艺的流程图。

图17示出零件的一部分的侧视图，描绘了根据所描述的实施例的使用切割工具的不同回转直径的不同切割。

图18是示出根据所描述的实施例的调整切割到零件中的特征的形状的过程的流程图。

具体实施方式

下面的公开描述了电子设备的各种实施例，诸如便携式电子设备，包括例如移动电话。在下面的描述和附图中阐述了某些细节以提供对本技术的各种实施例的透彻理解。此外，本技术的各种特征、结构和/或特性可以在其他适当的结构和环境中进行组合。在另一些实例中，在下面的公开中没有示出或详细描述公知的结构、材料、操作和/或系统以避免不必要地模糊对本技术的各种实施例的说明。然而，本领域技术人员将意识到，可以在没有这里阐述的细节中的一个或更多的情况下，或者在具有其他结构、方法、构件等的情况下，实践本技术。

根据本申请的方法和装置的代表性应用描述于本章节中。这些示例仅提供来补充背景或者帮助理解所描述的实施例。因此，对本领域技术人员而言将显然的是，可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施例。在另一些实例中，没有详细描述公知的工艺步骤以避免不必要地模糊所描述的实施例。其他应用是可能的，从而下面的示例不应认为是限制性的。

在下面的详细说明中，参考了附图，附图构成说明的一部分，并且附图中以图示方式显示了根据所描述的实施例的特定实施例。尽管充分详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实践所描述的实施例，但是将理解，这些示例不是限制性的；从而，可以使用其他实施例，可以在不偏离所述实施例的思想和范围的情况下进行改变。

在详细说明中，参考了切割工件或零件。在某些实施例中，零件可以由金属诸如铝或铝合金制成。然而，本领域技术人员将意识到，在本技术的背景下，术语零件可以指的是能够经历切割工序以形成高度反射的表面的任何合适的材料，包括金属、塑料、玻璃等。

这里描述的实施例涉及形成切割到零件中的高度反射的表面的方法、系统和结构。在所描述的实施例中，金刚石切割器用于切割零件的表面。金刚石切割器可以是多晶金刚石(PDC)或单晶金刚石(MCD)。在所述实施例中，金刚石切割器具有切割刃、台部(land)和踵部(heel)。切割刃从零件的表面去除表面材料以形成具有峰和谷的第二扇形表面(scalloped surface)，峰减弱了第二表面的总体反射或平滑外观。台部和可选的踵部随后通过削除峰来磨光第二表面，以形成高反射的平滑的抛光表面。因此，金刚石切割器同时切割和磨光零件的各部分，削除了对额外抛光步骤的需要。在优选实施例中，金刚石切割器配置为具有较长的切割半径，这导致更平滑的高反射抛光表面。

在所描述的实施例中，金刚石切割器安装在机械加工工具诸如计算机化数控(CNC)机械加工工具中以用于切割一零件。在某些实施例中，金刚石切割器配置为用于铣床中，其中金刚石切割器绕芯轴以圆周运动旋转并且沿工件表面移动以确定工件的表面轮廓。图1示出根据所描述的实施例的切割工具组件100。如图所示，切割工具组件100包括工具保持器106和切割工具，切割工具包括金刚石切割器102和杆104。金刚石切割器102利用例如钎焊工序耦合到杆104。杆104配置为可移除地装配到工具保持器106中，保持器106又配置为位于铣床(未示出)中。切割工具组件100被定位来切割工件108，工件108可以利用许多适当方法中的任意方法(例如通过使用夹具)被固定。在切割操作期间，切割工具组件100绕芯轴110旋转，同时固定的工件108朝向金刚石切割器102移动。在替选实施例中，切割工具组件可以朝向固定工件108移动。金刚石切割器102的切割刃位于离芯轴110切割半径112处。随着芯轴的每次旋转，金刚石切割器102在工件108的表面处进行切割。在铣切割操作期间，金刚石切割器102的切割刃进入和离开工件108多次，也称为断续切割。该断续切割可以在工件108上产生扇形表面，这会有损切割表面的总体的反射或平滑外观。这里描述的切割工具和方法可减少工件108上的扇形表面的量，由此在工件108上形成高反射平滑抛光表面。下面将描述根据实施例的减少扇形表面的细节。

图2A和2B示出根据所描述的实施例的切割工具组件的附加配置。在图2A，金刚石切割器202耦合到杆204，杆204又可移除地耦合到工具保持器206。工具保持器206配置为安装在铣工具(未示出)中。在该例子中，杆204位于工具保持器206中，从而杆204的长度基本平行于旋转芯轴210。工件208定位为使得金刚石切割器202可以切割工件208的表面。在图2B，保持器206配置为保持两个杆214和216，各个杆分别具有设置在其上的金刚石切割器218和220。在该例子中，杆214和216二者都基本垂直于旋转芯轴226。金刚石切割器218定位为切割工件222，金刚石切割器220定位为切割工件224。在一实施例中，工件222和224是同一工件，金刚石切割器218和220在不同时间切割工件222/224。例如，金刚石切割器218可以切割工件222/224的第一部分。接下来，工件222/224可以被重新定位在金刚石切割器220前，并且金刚石切割器220可以切割工件222/224的第二部分。

图3示出根据本公开一些实施例的金刚石切割工具300的两幅透视侧视图。切割工具300包括杆302和金刚石切割器304。金刚石切割器304利用例如钎焊工序而机械耦合到杆302。钎焊工序典型地使用合金填料金属，诸如含银的填料合金。如所示，金刚石切割器304位于切割工具300的末端，从而切割刃306、台部308和可选的踵部310可以在切割期间接触工件。杆302优选由刚性材料诸如碳化物制成，以在切割期间刚性保持切割工具300的位置，由此允许进行更平滑的抛光切割。杆302的形状可以变化以在切割工序期间使刚性最大化。杆302的长度可以部分地确定工件切割期间的切割半径。杆302可以配置为机械耦合到工具保持器(未示出)，保持器连接到铣床(未示出)的芯轴，芯轴使切割工具300以高速旋转。在某些实施例中，切割工具300位于工具保持器(未示出)中，使得切割半径较大。通过使用较大的切割半径，切割工具300进行的切割可以具有较少的扇形部分，这将在下面参照图7A-7D详细论述。当切割工具300通过工具保持器(未示出)内的杆302被刚性保持在适当位置时，相对于工件的切割角度可以保持稳定。

图4A和4B示出根据本技术的切割工具的替选实施例。图4A示出插入件400的两个透视图。金刚石切割器402利用例如钎焊工序在一端机械耦合到插入件400。钎焊工序可使用合金填料金属，诸如含银的填料合金。金刚石切割器402位于插入件400的端部，从而切割刃、台部和可选的踵部在切割期间可以接触工件。图4B示出杆410，其可以利用例如螺栓连接到插入件400以形成完成的切割工具。切割工具然后可以与图3的切割工具300类似地插入在机械加工工具中。

如上所述，本公开的实施例涉及使用金刚石切割器，其可以由多晶金刚石(PCD)或单晶金刚石(MCD)制成。一般地，金刚石排列成立方晶格系统，其中碳原子成共价键。金刚石的极高键能和晶格能使得它极硬，因此是比例如金属或碳化物更好的切割材料。金刚石的两种形式是多晶金刚石(PCD)和单晶金刚石(MCD)。PCD由许多小的单个晶体用粘结材料诸如钴粘结剂(cobalt binder)粘结而成。PCD制成的切割工具可能由于单个晶体粘结在一起的边缘而具有稍许锯齿状的刃。PCD切割工具一般用晶体的平均大小(也称为晶粒大小)和粘结剂类型来描述。当PCD用于切割一表面时，来自切割刃的标记可呈现在表面上，其对应于晶体之间的晶粒边界。这些标记一般呈现为工件表面上的线。相反，MCD是单个连续晶体，其没有晶粒边界。由于MCD没有晶粒边界，所以它不会如PCD那样留下来自切割刃的晶粒边界标记。然而，应注意，在铣操作中，PCD和MCD切割器都可能由于铣工艺期间的断续切割而产生标记。如上所述，断续切割是由于切割器在芯轴的每次旋转时接触工件表面而引起。断续切割可能在工件表面留下扇形表面。

为了减少切割表面的扇形部分和制造高反射平滑抛光表面，本公开的实施例包括具有图5所图示的特征的金刚石切割器。图5所示的顶视图和放大插图示出切割工件502的金刚石切割器504。金刚石切割器504包括三个表面：前面(rake face)514；台或主后隙面(primary clearance)506；以及副后隙面(secondary clearance)508。金刚石切割器504机械耦合到杆(未示出)，杆又机械耦合到工具支持器(未示出)，支持器又机械耦合到铣床(未示出)。金刚石切割器504的切割刃510绕铣床的芯轴以切割弧522旋转。切割弧是从切割刃510到芯轴(例如，图1的110)的切割半径(例如，图1的112)的函数。金刚石切割器504可以在切割刃510、台部506和踵部512处接触工件502。由于切割刃510、台部506和踵部512可以在切割期间接触工件502，所以有利于使这些表面基本没有例如金刚石切割器的制造工艺中的打磨或抛光工序导致的缺陷。在优选实施例中，切割刃510、台部506和踵部512具有极小视觉瑕疵诸如打磨或抛光小片(chip)。在MCD切割器的一实施例中，切割刃、台部和踵部在500X放大倍率下没有视觉瑕疵。在PCD切割器的一实施例中，切割刃、台部和踵部在100X放大倍率下没有视觉瑕疵。应理解，可以使用具有更大或更小瑕疵的更低或更高质量的金刚石切割器。在确定特定应用中使用的金刚石切割器的质量时，可以考虑诸如金刚石切割器的成本、可得性和类型之类的因素。例如，具有高质量切割刃的MCD切割器(例如，非常少的可见瑕疵)可用在所得切割表面在电子设备的明显可见部分的应用中。PCD切割器可用在例如所得切割表面可通过例如暗的阳极化膜稍微遮蔽的应用中。

在切割操作开始之前，金刚石切割器504可以被对准，从而切割刃510接触工件502，并且有效主后隙角518使台部506以及可选的踵部512接触工件502。下面将参照图8A和8B详细论述示例性对准工序。在切割期间，金刚石切割器504沿图5所示的行进方向前进。首先，切割刃510切割工件502的表面，导致具有峰和谷的第二表面。接下来，台部506和可选的踵部512可以接触工件502，磨平该表面并且基本去除第二表面的所有的峰，由此在工件502上提供高反射光滑抛光表面。峰被去除的程度取决于台部和踵部施加给表面的磨平量。根据实施例的去除扇形表面的峰部分的细节将在下面参照图6A和6B来描述。由于表面是高度反射和光滑的，所以不需要后续的传统抛光工艺。以此方式，可以从制造工艺去除整个抛光步骤。注意，在一些实施例中，有效主隙面可以在切割开始之前离开工件502的表面后退一小量。在该后退配置中，部分台部506仍可由于切割工艺期间工件502的材料的弹性恢复而接触并对工件502磨光。利用给后退配置的切割器可以延长金刚石切割器504的寿命。

如上所述，在金刚石切割器的切割刃切割工件表面之后，扇形表面可残留在工件上。为了图示这种情况，现在将参照图6A和6B，其示出根据所描述的实施例经历切割工序的工件表面的剖视图。在图6A中，工件600已经经历了仅切割刃(图5的510)的切割，留下具有峰604和谷602的第二表面。峰604可以由如上所述的铣工艺引起的断续切割所导致。在图6A中，峰604从谷602突出高度606。在图6B中，工件600已经被台部和可选的踵部(分别为图5中的506和512)所接触，基本削除了峰604的全部高度606，留下高反射性抛光表面608。注意，取决于磨平量(即擦除量)，在高反射光滑抛光表面608上仍可能有残留的稍微突出的部分610，然而，表面608基本是高反射性的并被平滑化为光亮的镜面，基本不需要进一步抛光。

为了尽可能平滑地获得高度反射且平滑的抛光表面，在一些实施例中，切割半径(图1中112)相对较长。为了以图形的方式图示切割半径如何影响所得到的表面的整体平滑度，现在参考图7A至7D，图7A至7D示出根据描述的实施例的经过两个不同的金刚石切割机的切割的两个不同的工件的侧视图。图7A和7B示出经过使用具有短切割半径的金刚石切割机的切割工序的工件700，并且，图7C和7D示出经过使用具有长切割半径的金刚石切割机的切割工序的工件712。

在图7A处，工件700经过了具有短切割半径的金刚石切割机组件的切割刃的切割。也就是说，切割刃和芯轴之间的距离相对较短。在只有切割刃切割工件700之后，形成具有峰704和谷702的第二扇形表面708。峰704可以通过由于铣工艺引起的断续切割而产生。峰704间的距离706与金刚石切割组件的切割半径直接成比例。在图7B处，工件700已经被台部(land)接触，可任选地被踵部(heel)接触，基本上减少了峰704的全部的高度722，从而留下高度反射的且平滑的抛光表面709，其中，剩余的稍微突出的部分710减损了高度反射的且平滑的抛光表面709的整体的反射且平滑的外观。

在图7C处，工件712经过了从具有长切割半径的金刚石切割机组件的切割刃的切割。也就是说，切割刃和芯轴之间的距离相对较长。在只有切割刃切割工件712之后，形成具有峰716和谷714的第二扇形表面720。由于峰716间的距离718与金刚石切割组件的切割半径直接成比例，所以距离718比在图7A处的工件700的距离706长。因此，与图7A的第二表面708相比，第二表面720的较小部分具有峰716。在图7D处，工件712已经被台部接触，可任选地被踵部接触，基本上减少了峰716的全部的高度724，从而留下具有剩余的稍微突出的部分722的高度反射的且平滑的抛光表面721。请注意，与高度反射的平滑表面721中的剩余的稍微突出的部分712相比，在高度反射的平滑表面721中存在较少的剩余的稍微突出的部分722。因此，使用具有较长的切割半径的金刚石切割机组件可以提供改善的整体的高度反射的且平滑的抛光表面。在一个实施例中，金刚石切割机组件具有约35毫米的切割半径。

由于本技术中描述的切割工序需要与工件的表面几何结构有关的高水平的精度，所以在切割工艺开始之前应该相对于工件表面以高水平的精度对准切割工具。制造满足极高水平的指定的尺寸和无缺陷的规格的金刚石切割机会是困难的。因此，本公开的实施例涉及补偿金刚石切割机的几何尺寸中的任何瑕疵的校准工序。在一个实施例中，校准涉及在工件表面上直接校准切割机，其中，旋转切割机，直到切割刃、台部和踵部(在图5中分别是510、506和512)接触工件表面为止。在其它的实施例中，校准涉及旋转切割机工具，直到台部(图5中的506)提供对工件表面的充分的磨光。

图8A和8B图示根据描述的实施例的优化磨光的量和有效性的两个不同的对准或校准工序。在图8A和8B二者中，金刚石切割机最初被定位在铣床中用于切割。在图8A处，通过控制从芯轴808到切割刃810的第一线804与从芯轴808到踵部818的第二线812之间的长度差来校准金刚石切割机802。测量第一线804的长度(RI)并测量第二线812的长度(R2)。可以通过使用例如激光生成的基准线(由虚线示出)来实现测量。接下来，使用RI和R2参数在工件(未示出)上执行切割操作。在完成切割操作之后，对工件进行检查，以确定切割的质量，即，所得到的切割表面的反射性和平滑度。接着，移动金刚石切割机802的位置，使得RI较长或较短，即，台部814和踵部818远离或靠近切割弧816。将R2相比于R1越大，台部814和踵部818摩擦工件越多，并且，工件经历的磨光越多。在优选的实施例中，R1和R2之间的差被优化，以允许台部814和/或踵部818充分地磨光工件的表面，但是不会太用力地摩擦以至于在切割期间提供太多的摩擦。接下来，执行另一切割操作，并且，针对切割质量，再次检查工件。如果切割的质量不是可接受的质量，那么重复金刚石切割机802的重新定位、切割和检查，直到实现可接受的切割质量为止。

在图8B处，通过控制从切割刃824到芯轴832的基准线822与台部826之间的角度，将金刚石切割机820定位在工具保持器(未示出)内。可以通过使用例如激光生成的线(由虚线示出)来生成基准线822。接下来，使用θ角834参数，在工件(未示出)上执行切割操作。在切割操作完成后，检查工件，以确定切割的质量，即，所得到的切割表面的反射性和平滑度。接下来，移动金刚石切割机820的位置，使得θ角834较大或较小，即，台部826和踵部828远离或靠近切割弧830。台部826和踵部828越远离弧830，台部826和踵部828就越多地摩擦工件，工件就经历越多的磨光。这样，控制角度θ可以控制磨光的量。如图8A中示出的对准工序一样，θ角834参数可以被优化，以允许台部826和踵部828充分地磨光工件的表面，但是不会太用力地摩擦以至于在切割期间提供太多的摩擦。如上面针对图8A描述的对准工序一样，可以重复切割、重新定位和检查，直到实现可接受的切割质量为止。

在图8A和8B中示出的对准工序期间，在一些实施例中，在切割开始之前，可以将磨光量从切割半径后退(back off)小量。如上面参考图5讨论的，在后退配置中使用金刚石切割机可以延长金刚石切割机的寿命。在该后退配置中，在切割之前，踵部不会接触工件。但是，在切割期间，由于工件材料的弹性恢复而导致台部仍然会接触工件表面并对其进行磨光。在优化切割工具的对准时，可以考虑诸如金刚石切割机寿命、期望的磨光量和金刚石切割机在工件上的摩擦量。

在描述的实施例中，零件可以在该零件的基本上平坦的表面部分处被切割，其中，对基本上平坦的表面进行高度反射和平滑的抛光。可替换地，零件可以在该零件的具有带水平的、垂直和成角的表面的特征的部分处被切割。金刚石切割机可以切割该特征，以形成具有高度反射的且平滑的抛光表面的不同的特征。例如，可以在工件的角落或边缘处切割斜面。根据描述的实施例，所得到的斜面将会具有高度反射的且平滑的抛光表面。为了保护高度反射的平滑表面，可以在其上形成可任选的透明涂层或镀层。在某些实施例中，透明涂层是基本上透明的阳极氧化层，从而允许通过阳极氧化层可以看见高度反射的表面。图9和10A至10D图示在根据本技术的实施例中将具有高度反射的平滑表面的特征形成在零件中的工艺中涉及的步骤。图9是详述工艺步骤的流程图，图10A至10D以图形的方式呈示经过图9中描述的处理的金属零件的一部分的侧视图。在下面的叙述中，结合图10A至10D的侧视图来参考图9的流程图。

处理900开始于902(对应于图10A)处，其中，零件1000被切割为具有带垂直部分1002和水平部分1004的第一表面。在图10A中，第一表面具有边缘1006。可以使用任何数量的诸如切削工序的合适的切割工序来切割零件1000，以形成零件1000的形状。应该注意，图10A至10D中的基本上垂直的部分1002和基本上水平的部分1004可以形成具有包括90度角的任何角度的边缘1006。另外，垂直部分1002和水平部分1004可以是基本上平坦的，或者它们可以是弯曲的。然后，该零件可以经过可任选的表面处理，例如，抛光和/或使用例如光刻处理的艺术品(例如，公司标识和/或文字)添加。在一个实施例中，可以执行爆破操作，从而将零件暴露于爆破介质，以在该零件之上产生粗糙的爆破表面。

在904(对应于图10B)处，零件1000经历了可任选的第一阳极氧化处理，以形成第一阳极氧化层1008，该第一阳极氧化层1008在边缘1006附近至少覆盖零件1000的垂直表面1002和水平表面1004的部分。阳极氧化层1008起到保护零件1000的金属表面免受腐蚀和刮擦的作用。在一个实施例中，第一阳极氧化层1008为约8至12微米厚，并且基本上不透明，使得通过第一阳极氧化层1008基本上不能看见零件1000的下面的金属。请注意，由于在边缘1006处累积的应力而导致第一阳极氧化层1008会具有裂纹1010。

在906(对应于图10C)处，使用上述的金刚石切割机来切割可任选的第一阳极氧化层1008的一部分和金属零件1000的一部分，从而形成第二表面1012，该第二表面1012是高度反射的平滑表面。在某些实施例中，在使用金刚石切割机工具之前，使用不同的切割工具来对可任选的第一阳极氧化层1008的一部分和金属零件1000的一部分进行粗切割。根据描述的实施例，在使用金刚石切割机之前，可以进行粗切割，以去除大量的材料。粗切割可以使用合适的切割工具进行，例如，比上述的用于切割高度反射的平滑表面的金刚石切割机的质量差的金刚石切割机或者碳化物或金属切割机。在图10C中，第二表面是斜面。应该注意，可以以相对于垂直部分1002和水平部分1004的任何角度切割第二表面1012。例如，可以以相对于垂直部分1002和水平部分1004之一的45度角度切割第二表面1012。由于第二表面1012具有高度反射的平滑表面，所以不需要后续的抛光。这是有利的，不仅因为它去除了该处理中的额外步骤，而且因为诸如机械或化学抛光的传统抛光可以腐蚀零件的特征。特别地，传统的抛光技术会腐蚀和修整尖锐的边缘和角落，例如，斜面1012的边缘，从而减少了零件的美观。

在908(对应于图10D)处，零件1000经历了可任选的第二阳极氧化处理，以形成基本上只在高度反射的平滑斜面1015上且保护它的第二阳极氧化层1014。应该注意，第二阳极氧化处理可以使用与前面描述的第一阳极氧化处理不同的处理参数，从而形成具有与第一阳极氧化层1008不同的物理特性的第二阳极氧化层1014。例如，第二阳极氧化层1014可以是基本透明的，以便允许可以看见下面的高度反射的平滑斜面1015。另外，可以形成第二阳极氧化层1014，使得在第一阳极氧化层1008和第二阳极氧化层1014之间存在明晰的界面(在图10D中以角度示出)。在处理900完成后，图10D中的抛光零件具有带清晰的美观边缘的高度反射的平滑斜面。

如上所述，描述的实施例的工具和方法可以被应用于包括例如个人计算机及便携式平板器(tablet)和电话的电子设备的制造中。图11是根据本公开的实施例配置的诸如移动电话的便携式电子设备10(“电子设备10”)的等距示意图。在图示的实施例中，电子设备10包括承载显示器12的主体11，该显示器12允许用户与电子设备10交互或控制它。例如，显示器12包括可操作地耦接到框架、壳体或外壳16的盖或盖玻璃14。在某些实施例中，显示器12和/或盖玻璃14可以包括触摸敏感特征，以接收来自用户的输入命令。而且，在某些实施例中，盖或盖玻璃可以被定位在电子设备10的一侧，或者，盖或盖玻璃可以被定位在电子设备10的相对侧。如下面详细地描述的，外壳16和盖玻璃14至少部分地容纳或包围电子设备的若干内部特征。

在图11中图示的实施例中，外壳16还至少部分地限定电子设备10的若干附加特征。更具体地，外壳16可以包括音响扬声器出口18、连接器开口20、音频插孔开口222、卡开口24(例如，SIM卡开口)、正面照相机26、背面照相机(未示出)、电源按钮(未示出)和以或多个音量按钮(未示出)。尽管图11示意性地图示这些特征中的若干个特征，但是，本领域的技术人员将会认识到，这些特征的相对大小和位置可以改变。

在某些实施例中，外壳16可以由金属材料制成。例如，外壳16可以由例如6063铝的铝制成。但是，在其它实施例中，外壳16可以由其它合适的金属或合金制成。根据图11中图示的实施例的附加特征，外壳16包括围绕主体11的周边延伸的相对边缘部分30(被单独地标识为第一边缘部分30a和第二边缘部分30b)。在某些实施例中，一个或两个边缘部分30可以具有带斜面的或倾斜的轮廓。如下面详细地描述的，可以相对于外壳16处理带斜面的边缘部分30，以提供美观的外观。例如，可以处理外壳16的外表面，并且，然后，可以处理边缘部分30。在一个实施例中，例如，可以对外壳16进行第一阳极氧化处理，并且，可以对边缘部分30进行随后的第二阳极氧化处理。可以对外壳16和/或边缘部分30进行包括中间表面处理的另外的合适的表面处理。在另一些实施例中，边缘部分30可以具有其它合适的轮廓或形状，其包括和/或表面处理。

图12是图11的电子设备的子组件40的至少一部分的等距示意图。在图12中图示的实施例中，子组件40包括被耦接到盖玻璃(例如，图11中示出的盖玻璃14)的外壳16。如图12所示，外壳16包括被耦接到第二外壳部分44的第一外壳部分42，该第二外壳部分44又被耦接到第三外壳部分46。更具体地，外壳16包括将第一外壳部分42耦接到第二外壳部分44的第一连接器部分48。外壳还包括将第二外壳部分44耦接到第三外壳部分46的第二连接器部分50。在某些实施例中，第一外壳部分42、第二外壳部分44和第三外壳部分46可以是金属，第一连接器部分48和第二连接器部分50可以由一种或多种塑料材料制成。如下面详细地描述的，例如，第一连接器部分48和第二连接器部分50中的每一个都由两程塑料处理(twoshot plastic process)形成，其包括接合对应的外壳部分的第一塑料部分和至少部分地覆盖第一塑料部分的第二美观塑料部分。

根据图12中图示的实施例的另外的特征，外壳16可以包括用于接地目的的一个或多个低电阻的导电部分52(示意性地示出)。导电部分52可以包括，例如，可以屏蔽RF波的铝。可以通过去除外壳16的一个或多个层或部分来形成导电部分52，以通过外壳16提供更低的电阻，用于天线传输或通信。在某些实施例中，例如，可以通过激光蚀刻或者另外通过去除或蚀刻外壳16的阳极氧化部分来形成导电部分52。

图示的子组件40还包括若干个插入件54，这些插入件相对于外壳16提供增加的结构连接强度。在外壳16由铝形成的实施例中，例如，插入件54可以提供增加的强度和耐久性。更具体地，在某些实施例中，插入件54可以包括被配置为通过螺纹接合对应紧固件的带螺纹的钛插入件或螺母。因为钛金属可以经受住严厉的制造处理和化学品，所以钛插入件54可以是有利的。但是，在其它的实施例中，插入件54可以由包括例如钢、黄铜等的其它合适的材料制成。

根据图12中示出的子组件40的另外的特征，如下面详细地描述的，盖玻璃14可以被牢固地耦接和/或相对于外壳16偏移(如果希望的话)。更具体地，盖玻璃14可以相对于外壳16与基准平面或基座对准，并且，外壳16(更具体地，第一外壳部分42、第二外壳部分44和/或第三外壳部分46)可以包括一个或多个接入开口56，以相对于外壳16促动或偏压盖玻璃14以便牢固附接(例如，粘接)，同时保持耦接部分之间的相对严格的公差。

根据本公开的另外的实施例，如下面详细地描述的，盖玻璃14可以由玻璃、陶瓷和/或玻璃-陶瓷材料制成。在一个实施例中，例如，盖玻璃14可以由这样的玻璃制成，该玻璃的特定部分或体积形成有陶瓷特性。但是，在其它实施例中，盖玻璃14可以由基于硅铝的带颜料的玻璃形成。

在一些实施例中，可以在零件或工件中形成弯曲的特征。例如，可以形成具有弯曲的边缘或角落的特征。图13图示具有弯曲的金刚石切割器1304的切割工具1300的侧视图。根据一些实施例，金刚石切割器1304可以由单晶金刚石(MCD)制成。在可替换的实施例中，金刚石切割器1304可以由多晶金刚石(PCD)制成。金刚石切割器1304被定位在杆(shank)1302上。杆1302可以被机械地耦接到工具保持器(未示出)。该工具保持器可以被附接到铣床(未示出)的芯，该铣床高速地旋转切割工具1300。在切割工序期间，金刚石切割器1304在正在铣床中被旋转的同时接触零件并从该零件去除材料。在一个实施例中，金刚石切割器1304使用钎焊工序被机械地耦接到杆1302。钎焊工序可以使用合金填料金属，诸如含银的填料合金，来将弯曲的金刚石切割器1304耦接到杆1302。金刚石切割器1304可以被定位在切割工具1300的末端，使得在切割工序期间弯曲的切割刃1306被定位为接触零件。杆1302可以由诸如碳化物的刚性材料制成，以在切割期间严格地保持切割工具1300的位置，从而允许进行更加平滑的抛光切割。杆1302可以具有适合于在切割工序期间最大化刚性的各种形状和大小中的任何形状和大小。

如图13所示，金刚石切割器1304具有带半径R的弯曲的切割刃1306。在切割工序期间，切割工具1300可以被插入到诸如图1的工具保持器106的工具保持器中，并且被用来在铣操作中切割零件。在切割工序期间，弯曲的切割刃1306可以切割零件的表面，以形成具有半径R的对应地弯曲的特征。例如，可以使用切割工具1300的弯曲的切割刃1306来切割零件的边缘，以形成具有半径R的弯曲边缘。根据可替换的实施例，可以使用具有带非均匀半径的弯曲边缘或花键形弯曲部(spline-shaped curve)的切割工具。具有花键形弯曲部的切割工具可以被用来在零件上形成对应的花键形特征。

根据一些实施例，可在零件上形成复杂特征。例如，可形成具有至少一个弯曲部分和至少一个直部分的特征。在一个实施例中，可形成具有在两个弯曲部分之间的直部分的弯曲斜面边缘。为了在零件上形成复杂特征，可使用不止一个切割工具。图14A和14B分别示出具有三个切割工具1430、1432和1434的切割工具组件1400的侧视图和顶视图。在替代实施例中，可使用两个切割工具。在其他实施例中，可使用四个或更多个切割工具。如所示出的，切割工具组件1400包括被配置成支持切割工具1430、1432和1434的工具支持器1406。切割工具1430、1432和1434各自具有金刚石切割器1402、1412和1418，其分别附接到杆1404、1414和1416。在切割工序期间，工具支持器1406位于铣床(未示出)中，在铣床中工具支持器1406可在铣工序期间关于轴1410旋转。在切割过程期间，切割工具1430、1432和1434中的每个关于轴1410旋转同时接触并切割零件(未示出)。在一些实施例中，在切割过程期间，切割工具组件1400还沿着零件被平移，例如沿着零件的边缘被平移。切割工具组件1400在一个方向上沿着零件的平移将拉长切割表面。如在切割工具组件1400中示出的，切割工具1430、1432和1434在沿着工具支持器1406的圆周的等距位置处。在替代实施例中，切割工具可定位在沿着工具支持器的圆周的非等距位置处。

金刚石切割器1402、1412和1418可各自由多晶金刚石(PCD)或单晶金刚石(MCD)制成。如上所述，MCD是由不具有晶粒边界的一个连续晶体形成的。因此，使用MCD切割器不在零件上留下晶粒边界标记。然而，可能难以为某些制造应用生产足够大体积的MCD切割器。因此，在一些应用中，可使用PCD切割器。在一些实施例中，一个或多个金刚石切割器1402、1412和1418是由MCD制成的而其余金刚石切割器是由PCD制成的。在一个实施例中，MCD切割器可用来切割零件上的特征的主要部分，而一个或多个PCD切割器可用来切割该特征的余下部分。例如，金刚石切割器1418可由MCD制成，金刚石切割器1402和1412可由PCD制成。金刚石切割器1402、1412和1418可各自具有不同形状的切割刃。如在切割工具组件1400中示出的，金刚石切割器1402和1412具有弯曲切割刃，金刚石切割器1418具有直切割刃。在所示出的配置中，切割工具组件1400可用来切割零件上的如下特征，该特征具有由金刚石切割器1418切割的直边缘以及由金刚石切割器1402和1412切割的两个弯曲边缘。

根据一些实施例，工具支持器1406内的金刚石切割器1402、1412和1418的位置可被调节以改变零件上特征的形状。为了进行图示，图14C示出固定在工具支持器1406中的切割工具1430的放大视图。如箭头1420所指示的，在一些实施例中，切割工具1430可在工具支持器1406内关于轴1410在横向方向上或在大体垂直方向上被调节。以这种方式，从轴1410到切割工具1430的径向距离可被调节。此径向距离确定在切割工序期间金刚石切割器1402的切割刃所遵循的路径，其也称作回转直径。在一些实施例中，切割工具1432和1434也可被配置成在工具支持器1406内关于轴1410被横向地调节。以这种方式，切割工具1432和1434各自的回转直径也可以被调节。这些横向调节能够允许用户控制切割工具1430、1432和1434中的每个所切割的材料量，并且允许用户调节零件上所切割特征的形状，如将在下文中参考图17和图18更详细描述的。

如上所述，切割工具组件1400可用来形成零件上的如下特征，该特征具有由金刚石切割器1418切割的直边缘以及由金刚石切割器1402和1412切割的两个弯曲边缘。图15A-图15D示出经历使用切割工具组件1400的切割处理的零件1500的一部分的侧视图。如上所述，切割处理涉及旋转切割工具组件1400以使得金刚石切割器1402、1412和1418中的每个接触并切割零件1500的部分。在图15A处，由金刚石切割器1418切割零件1500的边缘。因为金刚石切割器1418具有直切割刃，所以零件1500被切割以形成直或平坦的表面1501。在一些实施例中，切割工具组件1400还被在垂直于平坦表面1501的方向上沿着零件1500平移，以拉长平坦表面1501。例如，切割工具组件1400可沿着零件1500的边缘被平移以创建斜面边缘。

在图15B处，切割工具组件1400关于轴1410被旋转以使得零件1500的斜面边缘的一个侧边被金刚石切割器1402切割。因为金刚石切割器1402具有有着第一切割半径的弯曲切割刃，所以零件1500被切割以形成有着相应第一半径的弯曲表面1504。在其中切割工具组件还在垂直于平坦表面1501的方向上被平移的实施例中，弯曲表面1504被拉长以形成弯曲的斜面边缘。在图15C处，切割工具组件1400被进一步旋转以使得零件1500的斜面边缘的另一个侧边被金刚石切割器1412切割。因为金刚石切割器1412具有有着第二切割半径的弯曲切割刃，所以零件1500被切割以形成有着相应第二半径的弯曲表面1506。在其中切割工具组件还在垂直于平坦表面1501的方向上被平移的实施例中，弯曲表面1506被拉长以形成弯曲的斜面边缘。在所示出的实施例中，金刚石切割器1402的第一切割半径与金刚石切割器1412的第二切割半径相同。在其他实施例中，切割半径可以不同。在图15D处，切割工序完成，使得零件1500具有有着直或平坦表面1501及弯曲表面1504和1506的斜面。在其中切割工具组件被沿着零件1500的边缘平移的实施例中，形成具有两个弯曲边缘的斜面。

图16示出根据一些实施例的流程图1600，其指示出用于利用切割工具组件来在零件中切割复杂特征的处理步骤。切割工具组件可包括工具支持器和至少两个切割器。在1602处，通过利用具有直切割刃的第一切割器切割零件，来形成平坦表面。在步骤1604处，通过利用第二切割器切割零件，来形成邻近平坦表面的弯曲表面。第二切割器可具有弯曲切割刃，该弯曲切割刃通过具有曲率半径来表征。弯曲表面具有半径对应于弯曲切割刃的曲率半径的曲线。如上所述，可利用铣工艺来执行切割，在铣工艺中，第一和第二切割器位于定位在铣床中的工具支持器上。在切割处理期间，第一和第二切割器被关于中心轴旋转。如上所述，第一切割器和第二切割器中的一个或二者可由诸如MCD和PCD之类的金刚石制成。

为了改变特征的形状或大小，在一些实施例中，切割工具可在工具支持器内在横向方向上被调节以改变切割工具与旋转轴之间的距离，如以上参考图14C所描述的。注意，在实践中，为了在切割处理期间保持切割工具的半径的形状恒定，在调节切割工具的回转直径时还调节机械加工路径可能也是重要的。横向调节可改变切割工具中的每个的回转直径以及每个切割工具在零件中切割的材料量。为了进行图示，图17示出零件1700的一部分的侧视图，其指示出切割工具可根据切割工具的回转直径所进行的不同切割1702、1704和1706。用虚线图示出的切割1702、1704和1706指示出切割工具可在零件1700上进行的不同切割。如所示出的，切割1702对应于定位在工具支持器内以具有第一回转直径的切割工具。切割1704对应于定位在工具支持器内以具有第二回转直径的切割工具。如所示出的，与切割1702相比，切割1704从零件1700切割更多材料。切割1706对应于定位在工具支持器内以具有第三回转直径的切割工具。如所示出的，与切割1702和切割1704相比，切割1706从零件1700切割更多材料。切割工具的回转直径可在切割过程期间被调节。以这种方式，从零件1700切割的材料量和特征的形状可被调节为希望的形状和尺寸。

图18示出根据一些实施例的流程图1800，其指示出用于调节特征的形状的处理步骤。可使用包括工具支持器和至少两个切割工具的切割工具组件。每个切割工具可具有相应的切割器。在1802处，形成第一特征，该第一特征具有利用第一切割器和第二切割器切割的第一形状。在一个实施例中，第一形状可包括由具有直切割刃的第一切割器形成的平坦表面，和由具有弯曲切割刃的第二切割器形成的邻近弯曲表面。弯曲切割刃可具有曲率半径以形成具有相应曲率半径的弯曲表面。如上所述，可利用铣处理来执行切割，在铣处理中，第一切割工具和第二切割工具被定位在工具支持器中，该工具支持器继而被定位在铣床中。在切割处理期间，可关于铣床的中心轴旋转第一切割器和第二切割器。如上所述，第一切割器和第二切割器中的一个或二者可由金刚石制成。

在1804处，调节第一切割器和第二切割器中至少一个的机械加工路径和回转直径。在一些实施例中，通过关于旋转轴移动切割器中的一个或二者的位置来调节回转直径。在一个实施例中，通过横向地调节工具支持器内的切割工具中一个或多个(例如像参考图14C描述的那样)，来移动切割器的位置。例如，可将具有弯曲切割刃的第二切割器调节为具有更大回转直径。更大回转直径将使第二切割器从零件切割更多材料。在调节完成后，在1806处，形成第二特征，该第二特征具有利用第一切割器和第二切割器切割的第二形状。因为切割器中的一个或多个的位置已经改变，所以第一形状会不同于第二形状。在一些实施例中，在进行调节之后对同一零件进行切割。在替代实施例中，在进行调节之后对未切割零件进行切割。因为切割器中的至少一个具有不同的回转直径，所以对零件进行切割将使得第二特征的第二形状不同于第一特征的第一形状。以这种方式，特征可被调节以形成任意适当的希望形状。

出于说明目的的上述描述使用具体术语来提供对所描述实施例的全面理解。然而，本领域技术人员应清楚，为了实践所描述的实施例，并不要求具体细节。因此，出于例示和描述的目的给出了对具体实施例的前述描述。它们并不意图是穷尽的或者将所描述的实施例限制为所公开的精确形态。本领域技术人员应清楚，从以上教导的观点看，许多修改和变化是可能的。

Claims (20)

1.一种切割工具组件，包括：

保持器，被配置成绕轴旋转；和

切割工具，径向附接到保持器以使得切割工具在切割操作期间绕所述轴旋转，切割工具包括：

杆，其具有固定到保持器的第一端；和

金刚石切割器，其附接到杆的第二端，第二端与第一端相对，金刚石切割器包括切割刃、踵部及台部，台部对应于切割刃和踵部之间的平坦表面，其中，在切割操作期间，切割刃和台部与所述轴基本平行，其中，切割刃从工件的第一表面去除材料以形成包括多个峰和谷的第二表面，其中，台部去除所述多个峰中的至少一部分，从而磨光所述工件的第二表面，其中所述台部关于所述切割刃的相对角度可调整以控制所述台部的磨光量。

2.根据权利要求1所述的切割工具组件，其中，在切割操作期间，踵部接合第二表面。

3.根据权利要求1所述的切割工具组件，其中，连续峰之间的距离与切割半径成正比地相关，切割半径是从轴到切割刃的测量结果。

4.根据权利要求3所述的切割工具组件，其中，切割半径足够长以在第二表面上提供大于预定值的峰峰距离。

5.根据权利要求1所述的切割工具组件，其中，保持器为圆柱形并且被配置成定位在铣床中。

6.根据权利要求5所述的切割工具组件，其中，切割工具在断续切割操作中切割工件，其中，切割工具多次接合工件和从工件脱离。

7.根据权利要求1所述的切割工具组件，其中，切割工具组件包括径向附接到保持器的多个切割工具。

8.根据权利要求1所述的切割工具组件，其中，杆由碳化物材料构成。

9.一种用于在工件的表面上切割高反射的饰面的切割工具系统，该切割工具系统包括：

铣床，具有带旋转轴的芯；

工具保持器，被配置成绕旋转轴旋转；

径向地且可移除地耦接到工具保持器的切割工具，切割工具包括：

杆，其具有固定到工具保持器的第一端；和

切割器，其附接到杆的第二端，第二端与第一端相对，切割器包括切割刃、踵部及台部，其中，台部对应于切割刃和踵部之间的平坦表面，其中，在切割操作期间，切割刃和台部与所述旋转轴基本平行，其中，切割刃从工件的第一表面去除材料以形成包括多个峰和谷的第二表面，其中，台部去除所述峰的至少一部分，从而磨光所述工件的第二表面，其中所述台部关于所述切割刃的相对角度可调整以控制所述台部的磨光量。

10.根据权利要求9所述的切割工具系统，其中，在切割操作期间，踵部接合第二表面。

11.根据权利要求9所述的切割工具系统，其中，连续峰之间的距离与切割半径成正比地相关，切割半径是从轴到切割刃的测量结果。

12.根据权利要求11所述的切割工具系统，其中，切割半径足够长以在第二表面上提供大于预定值的峰峰距离。

13.根据权利要求9所述的切割工具系统，其中，铣床是计算机化数控(CNC)机器。

14.根据权利要求9所述的切割工具系统，其中，切割器由金刚石构成。

15.一种使用切割工具组件来切割工件的方法，所述切割工具组件包括：

保持器，被配置成绕轴旋转；和

切割工具，径向附接到保持器，切割工具包括：

杆，其具有固定到保持器的第一端，和

切割器，其附接到杆的第二端，第二端与第一端相对，切割器包括切割刃、踵部及台部，台部对应于切割刃和踵部之间的基本平坦表面，

其中，在切割操作期间：

切割刃和台部与所述轴基本平行，

切割工具绕所述轴旋转以使得从工件的第一表面去除材料以形成包括多个峰和谷的第二表面，并且

台部去除所述多个峰中的至少一部分以磨光所述工件的第二表面，

其中所述台部关于所述切割刃的相对角度可调整以控制所述台部的磨光量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，连续峰之间的距离与切割半径成正比地相关，切割半径是从轴到切割刃的测量结果。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，在切割操作期间，踵部接合第二表面。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，切割器由金刚石构成。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，杆和切割器被利用钎焊工艺附接。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，切割工具组件包括径向附接到保持器的多个切割工具。