CN104959866A - 对目前的cnc机械进行改造以允许“整形”式加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对目前的CNC机械进行改造以允许“整形”式加工工艺。提供了一种构造成将旋转机械转换成非旋转机械的装置。该装置包括与CNC铣床的旋转头啮合的刀具主体，以及相对于旋转头的旋转轴固定在静止位置的旋转限制部件。刀具主体的臂可与旋转限制部件啮合以防止刀具主体旋转。切削刀具可以与刀具主体耦接，从而使其旋转也是固定的。刀具主体的臂可以包括细长的孔，以允许刀具主体和切削刀具的轻微枢转，借此有利于清除碎片和在相对的方向切削。还提供了相关的方法。

Description

对目前的CNC机械进行改造以允许“整形”式加工工艺

技术领域

本公开一般涉及切削工具，并且更具体地涉及一种被构造成将旋转机械转换成非旋转机械的装置以及相关的非旋转工具。

背景技术

为了形成诸如计算装置之类的各种设备所采用的部件在其生产过程中通常会经过许多制造过程。加法制造工艺添加材料以形成部件。例如，可以采用注射成型来形成部件。相反地，减法制造工艺是从工件或基底除去材料以形成部件。例如，可以从基底加工材料而形成部件。在一些实施例中，加法和减法工艺可以都采用来形成部件，这取决于对部件最终构造的特定的期望。

计算机数控(CNC)机械加工是通常用来形成部件的减法制造工艺类型中的一个实例。CNC机械加工通常使用机器人组件和控制器。机器人组件通常可包括与铣刀耦接的旋转心轴。铣刀包括切削刃，切削刃从基底去除材料以形成限定期望形状和尺寸的部件。在这点上，控制器引导机器人组件沿着形成部件的加工路径移动铣刀。

然而，CNC机械加工可能不能被构造成或者不能形成特定期望形状的部件。因此，期望用于加工的改进的方法。

发明内容

本发明公开的实施例涉及构造成将旋转机械转换成非旋转机械的装置。因此，例如，可以采用CNC铣床从基底刮除或以另外的方式去除材料，而无需采用旋转刀具。该装置可包括与CNC铣床的旋转头啮合的刀具主体。此外该装置还可包括旋转限制部件。旋转限制部件可与静止部件(例如CNC铣床的主体)啮合，因此旋转限制部件可以被定位在距离旋转头固定的距离处。刀具主体可包括与旋转限制部件啮合的臂，借此可以防止与刀具主体耦接的切削刀具旋转。

更特别地，由旋转限制部件限定的突起可以与刀具主体的臂上的孔啮合，反之亦然。在一个实施例中，所述孔可以是细长的，以便突起可以在孔内轻微移动。因此，切削刀具可以轻微池枢转。这一枢转移动可以使得切削刀具的后切削刃连同前切削刃从待切割的基底处撤回，从而使得能够清洁对碎片和其他被去除材料的去除。

基于下面附图和详细说明，本发明的其他装置、方法、特征和优点对本领域技术人员来说将变得更加明显。所有这些附加的系统、方法、特征和优点均包含在详细说明中，并且在本发明公开的范围内，由所附权利要求保护。

附图说明

所包含的附图用于示例性的目的，仅用于为所公开的装置、组件、方法和系统的可能的结构和布置提供实施例。这些附图决不限制形式和细节上的任何变化，这些变化可以由本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内实现。

图1示出了按照本公开实施例的处于闭合配置的便携式计算设备的实施例的正面透视图；

图2示出了按照本公开实施例的处于打开配置的图1所示便携式计算设备；

图3示出了按照本公开实施例的图1所示便携式计算设备的基底部分的顶部壳体的底部透视图；

图4示出了按照本公开实施例的图1所示便携式计算设备的底视图；

图5示意性示出了按照本公开实施例的包含有转刀的计算机数控(CNC)铣床；

图6示出了按照本公开实施例的转刀切削基底；

图7示意性示出了按照本公开实施例的包含有非旋转刀具的材料移除系统，所述非旋转刀具包括刀具主体和切削刀具；

图8示出了按照本公开实施例的图7所示刀具主体的侧视图；

图9示出了按照本公开实施例的图7所示刀具主体的透视图；

图10示出了按照本公开实施例的图7所示材料移除系统的传送带的侧视图，其中刀具主体容纳在其狭槽中。

图11示出了按照本公开实施例的图7所示材料移除系统的旋转限制部件的透视图；

图12示出了按照本公开实施例的带有刀具主体的材料移除系统的局部侧视图，其中该刀具主体与旋转限制部件啮合；

图13示出了按照本公开实施例的带有刀具主体的材料移除系统的侧视图，其中该刀具主体与旋转限制部件啮合；

图14示出了按照本公开实施例的图7所示非旋转刀具的顶视图；

图15示出了按照本公开实施例的图7所示非旋转刀具沿第一方向移动的顶视图；

图16示出了按照本公开实施例的图7所示非旋转刀具沿第二方向移动的顶视图；

图17示意性示出了按照本公开实施例的将旋转机械转换成非旋转机械的方法；

图18示意性示出了按照本公开实施例的制造方法；以及

图19示意性示出了按照本公开实施例的电子设备的方框图。

具体实施方式

在这一部分提供按照本发明当前描述的实施例的系统、装置、计算机程序产品和方法的典型应用。提供这些示例仅仅是为了添加上下文，并有助于对所描述实施例的理解。因此对于本领域技术人员显而易见的是能够在没有这些特定细节的部分或全部的情形下进行实践所描述的实施例。在其他情况下，为了避免不必要地模糊当前所述实施例，没有详细描述熟知的工艺步骤。其他应用也是可行的，下面的实施例不应当被视为限制。

如下面详细描述的，下列各项涉及制造刀具、组件、装置、系统、设备、计算机程序产品和方法。所公开的实施例可以被采用来形成例如包括电子设备的各种部件。通过更具体的示例，在制造计算设备中可以采用这里公开的制造方法，所述电子设备例如是台式计算机、膝上计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能电话等，或者是其任何附件，如键盘和监视器。因此，仅仅是用于实施例的目的，可以采用这里描述和示例的制造方法来形成便携式计算设备的实施例。然而应当理解的是，使用本发明公开的刀具、组件、装置、系统、设备、计算机程序产品和方法可以形成设备的各种其他的实施例。

在一个实施例中，便携式计算设备可以包括由多部分组成的壳体，所述壳体具有结合在框边中以形成基底部分的顶部壳体和底部壳体。便携式计算设备可具有能够容纳显示屏和其他相关部件的上部(或盖)，而基底部分能够容纳各种处理器、驱动器、端口、电池、键盘、触摸板等。在设备的大规模生产过程中，顶部壳体和底部壳体能够以特定的方式在界面区彼此接合，从而顶部壳体和底部壳体之间的缝隙和偏移不但被减小，而且还从一个设备到另一设备更加一致。

在特定的实施例中，盖和基底部分能够通过离合器总成彼此枢转连接。离合器总成可包括至少一个圆柱形部分，该圆柱形部分继而包括环形外区和由环形外区围绕着的中心孔区域，所述中心孔区域合适地布置为基底部分和盖中的电子部件之间的电导体提供支撑。离合器总成还可以包括多个紧固区域，其将离合器与便携式计算设备的基底部分和盖耦接起来，所述紧固区域中的至少一个与圆柱形部分整体形成，从而使空间、尺寸和零件总数最小化。

顶部壳体可包括空腔或腔，在装配操作的过程中，能够将多个操作部件插入到该空腔中。在所描述的实施例中，操作部件能够被插入到腔中，并以“顶部-底部”装配操作附连于顶部壳体，在该装配操作中首先插入最顶部的部件，随后以自顶向下的布置方式插入部件。例如，顶部壳体能够被提供和成型为容纳键盘模块。该键盘模块可包括由多个键帽组件和关联电路组成的键盘组件，例如其上可并有开关矩阵和保护特征板的柔性膜。因此，遵循顶部-底部装配方法，键盘组件首先被插入到顶部壳体中，接下来是柔性膜，然后是被附连于顶部壳体的特征板。接着其他内部部件也能够以从顶部到底部的方式(当从成品的视角观察时)被插入。

在一个实施例中，键盘模块能够被设置成这样的方式，即键帽组件能够用于代替电源开关。例如，在传统的键盘中，键帽的顶行中的每一个都被分配了至少一种功能。然而，通过将其中一个键帽重新部署为电源按钮，通过至少消除与传统电源按钮相关联的开关机构，并且用已经可用的键帽组件和关联电路替代它，能够减少操作部件的数量。

除键盘外，便携式计算设备可包括沿着触摸板、触摸屏等的线路的触敏装置。在那些便携式计算设备包含触摸板的实施例中，触摸板能够由玻璃材料制成。这种玻璃材料提供了装饰性的表面，并且是用于触摸板的结构刚度的主要来源。相比于之前的设计，玻璃材料的这种方式的使用显著减小了触摸板的整体厚度。触摸板可包括对来自于与触摸板相关联的传感器的信号进行处理的电路。在一个实施例中，电路被具体化为印刷电路板(PCB)。PCB由材料制成，并且被放置成能够为触摸板提供结构支撑。因此，消除了单独的触摸板支撑件。

在一个实施例中，顶部壳体可由单独的铝制坯料组成，其被加工成所期望的形状和尺寸。顶部壳体可包括集成的支撑系统，该支撑系统增加了顶部壳体的结构刚度。由于没有缝隙或裂纹，所述集成的支撑系统本质上可以是连续的。该集成的支撑系统可用于为单个部件(例如键盘)提供支撑。例如，集成的支撑系统能够是可用作键盘的参考基准面的肋条的形式。由于增加的肋条的厚度，所述肋条还能够提供额外的结构支撑。肋条还能用作屏蔽罩(屏蔽罩有助于防止光线从键盘泄露)的一部分以及用作法拉第笼(法拉第笼防止外来的电磁辐射)。

集成支撑系统的连续特性可使得施加在由多部分组成的壳体上的外部载荷的分布更加平均，这就减少了翘曲或卷边的可能性，降低了内部部件的风险。所述集成支撑系统还可为安装到多部分组成的壳体的那些内部部件提供安装结构。这些内部部件包括大容量存储装置(其可以是硬磁盘驱动器HDD或固态驱动SSD的形式)、音频部件(音频插孔、麦克风、扬声器等)以及诸如键盘和触摸板之类的输入/输出设备。

下面参照附图1-4描述这些和其他实施例。然而，本领域技术人员容易理解的是这里给出的关于这些附图的详细描述仅用于说明的目的。

图1描述了按照本公开实施例的膝上型计算机形式的便携式计算设备100。更确切地，图1示出了处于闭合配置的便携式计算设备100的正面透视图。如图示，该便携式计算设备100可包括外壳102，所述外壳102包括基底部104和盖部106。在闭合的配置中，盖部106和基底部104形成了具有连续变化和连贯的形状的看起来一致的结构，改善了便携式计算设备100的外观和触感。在一些实施例中，便携式计算设备100可包括位于外壳102的盖部106的后盖110处的标识108。在一个实施例中，标识108能够被从显示屏112(参见图2)发出的光照亮。

基底部104通过铰链与盖部106可枢转地连接，在一些实施例中，铰链可包括离合器总成(clutch assembly)。基底部104可包括插入部114，该插入部适于协助使用者例如通过手指抬起盖部106。因此，借助于离合器总成，外壳102的盖部106能够相对于外壳的基底部104从闭合位置(参见图1)移动到打开位置(参见图2)。

图2示出了处于打开配置的便携式计算设备100的正面透视图。显示器112可以与盖部106的后盖110耦接，从而向显示器提供结构支撑。在这方面，盖部106能够被成型为具有一体式结构，这种一体式结构是由后盖110提供的，所述后盖能够为盖部提供额外的强度和弹性，由于反复打开和关闭会产生应力，这是非常重要的。除了增加了强度和弹性，通过消除单独的支撑特征件，盖部106的一体式结构可减少整体零件的数量，这就可以降低生产成本和/或复杂性。

盖部106可包括围绕显示器112的屏框116(也被称作显示框)。显示框116可由不透明的材料制成，例如沉积在显示器112的保护层之上或保护层中的墨水。因此，通过隐藏操作部件和结构部件以及将注意力集中到显示器的有效面积上，显示框116能够提高显示器112的整体外观。

显示器112能够显示视觉内容，例如图形用户界面、诸如照片之类的静止图像以及诸如电影之类的视频媒体项目。显示器112能够采用任何适宜的技术显示图像，例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等。此外，便携式计算设备100可包括图像捕获装置118。在一个实施例中，图像捕获装置118可以被设置在显示框116的透明部分上。在一些实施例中，图像捕获装置118能够被设置为获取静止和视频图像。

基底部104可包括紧固到底部壳体122(例如参见图4)的顶部壳体120(例如参见图3)。如图2所示，顶部壳体120可被构造成容纳各种用户输入设备，例如键盘124和触摸板126。键盘124可包括多个低外形(low profile)的键帽组件128。在一个实施例中，音频转换器(未示出)能够使用键盘124的所选部分来控制输出的音频信号，例如音乐。一个或多个扩音器130可设置在盖部106上。扩音器130可以间隔开以改善关联音频电路的频率响应。

多个键帽组件128中的每一个都具有盖印在其上的符号，用于识别与特定键座相关联的键盘输入。键盘124能够被设置成通过使用被称作键击的手指运动在每个键帽组件128处接收离散输入。在所描述的实施例中，每个键帽组件128上的符号可以是激光蚀刻而成，从而形成了非常清洁和持久的印记，在经常使用键击超过便携式计算设备100寿命的情况下，也不会消褪。为了减少部件的数量，键帽组件128的其中之一能够被重新指配作为电源。这样，便携式计算设备100中部件的整体数量能够相应地减少。

触摸板126可被构造成接收手指的手势。手指手势可包括多于一个手指一起触摸的触摸事件。手势还可包括单个手指触摸事件，例如重击或轻敲。手势能够被触摸板126中的感测电路感测到，并转换成电信号，该电信号被传送到处理单元以用于评估。这样，通过触摸可以至少部分地控制便携式计算设备100。

一个或多个数据端口132、134、136可用于在外部电路和便携式计算设备100之间传递数据和/或功率。数据端口例如可包括可用来接收存储卡(例如闪存卡)的输入插槽132，而其余的数据端口134、136可用来提供数据连接，如USB、FireWire，、Thunderbolt等。此外，在一些实施例中，一个或多个扬声器网格137可用于输出来自于封装在壳体102的基底部104中的关联音频部件的音频。

图3示出了外壳102的基底部104的顶部壳体120的透视底视图。如图所示，顶部壳体120可包括主壁138和从其延伸的外缘140。可在顶部壳体120中限定多个排气孔142。例如，在图示的实施例中，排气孔142限定在外缘140中。排气孔142可被构造成提供外部空气的流动，通过允许空气进入或离开，外部空气的流动可用于冷却内部部件。例如，位于外缘140中的通气孔142可以包括进气孔，在后壁146中限定的多个通气孔144可以包括排气孔。在另一实施例中，位于外缘140中的通气孔142能够用作从属于主气流进气孔的第二气流进气孔，或者位于外缘中的通气孔可以包括排气孔。

位于外缘140中的通气孔142还可以用于输出由音频模块产生的声音形式的音频信号。因此，通气孔142可用于以选定的频率范围输出声音，从而改善由便携式计算设备100呈现的音频的品质。因此，位于外缘140中的通气孔142可为顶部壳体120的集成支撑系统的一部分。就这一点而言，内部肋条148可以设置在通气孔142内，并且/或者外部肋条150可以设置在通气孔之间，以便为便携式电子设备100提供额外的结构支撑。在一些实施例中，通气孔142可由限定出顶部壳体120的材料加工而成，并且肋条148、150包含保留材料。

通气孔142的步调(cadence)和尺寸可用于控制流入到便携式电子设备100中的空气，以及控制来自便携式电子设备的电磁干扰(EMI)形式的射频(RF)能量的发射。就这一点而言，内部肋条148能够在通气孔142内分隔区域，以形成一定尺寸的孔径来减少RF能量的通过。由每个通气孔142限定而成的孔径的尺寸可以指示可由孔径“捕获”的RF能量的波长。在这种情况下，通气孔142的尺寸使得由内部部件发出的RF能量的实质部分都被捕获在便携式电子设备100内。此外，通过面向顶部壳体120的外表面向下布置通气孔142，能够提高便携式电子设备100的美感，这是因为在正常使用的过程中外部观察者无法看到内部部件。

如图所示，后壁146可从主壁138延伸。后壁146可被构造成在外壳102的基底部104和盖部106之间的铰接处隐藏离合器。多个内侧壁152a-d也可从主壁138延伸。内侧壁152a-d可将由基底部104限定出的内部空间分隔成多个隔间154a-d。

如图3示意性所示，便携式计算设备100可包括多个电子元件156，这些电子元件可被接收在一个或多个隔间154a-d中。可以理解的是，通过示例，电子元件156可包括大容量存储设备(例如硬盘或诸如闪存设备之类的固态存储设备，包括非瞬态的或有形的存储器，例如易失存储器和/或非易失性存储器)，所述存储设备配置成存储信息、数据、文件、应用程序、指令等，所述电子元件还包括配置成控制便携式电子设备的整体操作的处理器(例如微处理器或控制器)、配置用于例如通过有线或无线网络传输和接收数据的通信接口，所述网络包括局域网(LAN)、城域网(MAN)和/或广域网(WAN)，例如因特网；所述电子元件还包括风扇、热管以及一个或多个电池。然而，本领域技术人员可以理解的是，各种其他电子元件也可以被附加地或有选择地接收在便携式电子设备的外壳102中。

图4示出了外壳102的基底部104的底部壳体122的底部外视图。一个或多个紧固件158可设置在外壳102的基底部104的底部壳体122处。紧固件158可配置成将底部壳体122和顶部壳体120紧固在一起，以封闭如上所述的电子元件156。

另外，在一些实施例中，便携式计算设备100可包括一个或多个减震器。减震器可以用作各种目的。就此而言，在图示的实施例中，便携式电子设备100包括垫脚160形式的减震器，其耦接到外壳102的基底部104的底部壳体122的外表面162。

通过加工基底从而限定其一个或多个部件可制造诸如上面所述便携式计算设备100之类的设备。例如，可以采用计算机数控(CNC)机械加工来形成便携式计算设备100的部件。通过更加详细的示例，可以采用CNC铣床来形成便携式计算设备100的部件。

就此而言，图5示出了按照本发明实施例的CNC铣床200的示例性实施例。在一个实施例中，CNC铣床200可包括3轴立辊轧机，其可从日本Oshino-mura的FANUC公司获得。然而，按照本发明的实施例也可采用各种CNC铣床的各种其他实施例。

如图所示，CNC铣床200可包括可以是静止的、或构造成沿一个或多个方向移动(例如，由于耦接到可移动的臂)的机械主体202。CNC还可包括电动机204，其构造成使经由心轴208而与之耦接的旋转头206旋转。旋转头206可与旋转刀具210(例如任何形式的铣刀)连接。加工台212可以构造成支撑工件或基底214。加工台212可以是静止的或构造成沿一个或多个方向移动。此外，CNC铣床200可以包括控制器216。

因此，控制器216可以指引电动机204旋转，由此旋转心轴208、旋转头206和耦接于其上的旋转刀具210。此外，控制器216可以指引旋转刀具210相对于基底214的移动。例如，加工台212可以移动基底214，或者CNC铣床200可以移动主体202和/或CNC铣床的其他部分从而移动旋转刀具210。在图示的实施例中，CNC铣床200还包括传送带218，所述传送带包括构造成夹持额外的旋转刀具的多各个狭槽220。因此，传送带218可以旋转，使旋转刀具210与其他旋转刀具交换从而在基底214上执行各种不同的操作以及/或者更换磨损的旋转刀具。

因此，CNC铣床200可从基底214上除去材料来形成部件。例如，可以加工基底214来形成如上所述的外壳102基底部104的顶部壳体120。然而，取决于旋转刀具210的特性和所期望的部件形状，旋转刀具可能不能从基底214上除去材料达到所期望的程度。就此而言，如图5和6所示，在使用CNC铣床200的旋转刀具210加工基底214后，可能还存在一些剩余的材料部分222。如图6所示，剩余的材料部分222可能是由限定出垂直于其旋转轴的圆形截面的旋转刀具210引起的。因此，旋转刀具210可能无法在基底214中形成方角。相反，如果限定圆形结构，则在所期望的拐角处可存在剩余的材料部分222。

在制造部件的一些实施例中，圆形角的成形可能不被关注。然而，在部件的另一些实施例中，圆形角可能会不利地影响到从其生产的产品。例如，在如上所述的便携式计算设备100中，内侧壁152a-d之间的圆形角可能导致隔间154a-d(参见图3)容积的减小。因此，容纳在隔间154a-d中的电子元件156的尺寸可能不得不减小。因此，容纳在其中一个隔间154a-d中的电池或硬盘的尺寸可能不得不减小，存储器或电池容量相应降低。由此可见，制作出方角或者以另外的方式除去材料以满足元件期格(例如在盲目小型化的情况下)可能是重要的。此外，可能期望的是制造的部件所限定出的结构是采周旋转刀具难于制造出的(例如由两个一体的壁的任意一侧限定出边界的基底中限定的袋状部件)。

一些现有技术可以从使用旋转刀具难于或不可能去除的位置处除去材料。例如，电化学加工(ECM)是一种通过受控的溶解来去除材料的工艺。更确切地说，通过电功率和盐溶液的应用来去除金属微粒，这样就洗掉了除去的微粒。此外，通过电火花加工(EDM)也可以实施材料的去除，即已知的电火花蚀刻。EDM通过在电极和基底之间引入火花来实施，其结果是在表面形成了非常微小的熔坑。通过重复产生火花，更多的材料被去除，然后废料可以被冲洗掉。与ECM相同的是，最接近电极的材料首先受到影响。

然而，ECM、EDM和其他类似的去除材料的方法都相对较为耗时。此外，ECM和EDM通常需要将基地从CNC铣床去除以执行这些操作，这就导致了额外的制造复杂性和制造时间。因此，期待改善材料去除的工艺。

就此而言，图7示出了按照本发明实施例的材料去除系统300的示例性实施例。如图所示，在一个实施例中，材料去除系统300可包括如上所述CNC铣床200的部分或全部部件。就此而言，本发明的一个实施例被构造成改造现有的CNC铣床以包含附加的或替代的功能。

如下面将要描述的，本发明公开的一个实施例被设置成将旋转机械(例如，CNC铣床)转换成非旋转机械来操作。就此而言，系统300可进一步包括旋转限制部件302和非旋转刀具304，其中所述非旋转刀具被构造成从基底(例如基底214)上除去材料。如图所示，非旋转刀具304可最初被接收在传送带218的其中一个狭槽220中。在这点上，非旋转刀具304可包括切削刀具306和刀具主体308，其中刀具主体构造成与传送带218的其中一个狭槽220啮合。在一些实施例中，切削刀具可以与刀具主体集成。然而，在另一些实施例中，切削刀具306可以从刀具主体308拆分。

在这点上，图8和9示出了与切削刀具306分离的刀具主体308。如图所示，刀具主体308可包括构造成与CNC铣床200的旋转头206啮合的机械连接器310。就此而言，机械连接器310可以包括与典型的刀具连接器(构造成与旋转头206啮合)相关联的任何特征。刀具主体308可进一步包括臂312。臂312可构造成基本上垂直于旋转头206的旋转轴延伸。在这点上，如图所示，臂312可以基本上垂直于机械连接器310延伸。如这里所使用的，臂312的基本上垂直延伸是指臂的端部从刀具主体308的转轴和与刀具主体连接的旋转头206离开。因此，臂312无需在所有实施例中以相对于机械连接器310的直角延伸。

因此，刀具主体308可以包括末端执行器连接器314。该末端执行器连接器314可构造成与切削刀具306啮合。就此而言，例如，末端执行器连接器314可包括所谓的“卡盘”或构造成与刀具啮合的连接器的任何其他实施例。

图10示出了与传送带218中的其中一个狭槽220啮合的刀具主体308。如图所示，在一些实施例中，刀具主体308可存放在与切削刀具306相分离的狭槽220中。然而，在另一些实施例中，当刀具主体接收在传送带218的狭槽220中时(参见图7)，切削刀具306可以与刀具主体308耦接。因此，当传送带218旋转并且刀具主体308从传送带被传送到旋转头206处时，可以就绪使用非旋转刀具304。

图11示出了旋转限制部件302。如图所示，旋转限制部件302可以与CNC铣床的主体202耦接。例如，旋转限制部件302可以经由一个或多个贯穿现有的螺栓孔的螺栓与其耦接。因此，CNC铣床可以相对容易地改造为包含旋转限制部件302。然而，可以以任何方式将旋转限制部件302与CNC铣床的一部分耦接，所述铣床的一部分位于与旋转头206的旋转轴间隔固定距离处。

旋转限制部件302可包括突起316(例如，参见图11)。此外，刀具主体308的臂312可以包括孔径318(例如，参见图9)。如在另一些实施例所指出的，旋转限制部件可包括孔径，臂可以包括突起。无论如何，如图12所示，当机械连接器310与CNC铣床的旋转头206耦接时，刀具主体308的臂312可以与旋转限制部件302啮合。例如，当切削刀具210从旋转头206移开(例如，接收在传送带218的其中一个狭槽220中)，以及刀具主体308从传送带的其中一个狭槽被传送到旋转头206时，臂312可与旋转限制部件302啮合。此外，如上所述，旋转限制部件302可以与CNC铣床的主体202或其他部件或结构耦接，从而旋转限制部件被定位在固定的位置上。因此，当刀具主体与旋转头206耦接并与旋转限制部件啮合时，旋转限制部件302可以限制刀具主体308的旋转运动。

此外，切削刀具306可以与末端执行器连接器314耦接，从而切削刀具相对于刀具主体308旋转地固定。因此，如图13所示，切削刀具306可以被旋转地限制，并且系统300可以就绪用于从基底214除去材料。因此，切削刀具306可以相对于基底214移动(例如被平移)，从而切削刀具接触基底并从基底去除材料。就此而言，切削刀具306可以构造成刮擦基底214以从其去除材料。例如，切削刀具306可以通过与之相反的刮擦去除剩余的材料部分222。在一个实施例中，加工台212可以相对于切削刀具306移动基底214以去除材料。然而，在一个替选的实施例中，基底214可以是固定的，并且CNC铣床可以相对于其移动非旋转刀具304，或者非旋转刀具和基底214都可移动。

在一些实施例中，非旋转刀具304可包括构造成便于从基底去除材料的一些特征。就此而言，图14示出了非旋转刀具304的顶视图。如图所示，在一个实施例中，臂312中的孔径318可以是细长的。更确切地说，臂312中的孔径318可以相对于旋转限制部件302的突起316的尺寸是细长的。因此，如图所示，刀具主体308和切削刀具306可以在由孔径318的第一和第二端322a、322b和固定部件的突起316之间的接触限之而成的第一和第二角极限320a、320b之间轻微旋转。因此，非旋转刀具304可以构造成在有限的角范围324内绕旋转头206的旋转轴枢转。需要注意的是，如上所述，在替选实施例中，孔径也可以被限定在旋转限制部件中，并且刀具主体的臂可以限定突起。在这种实施例中，通过在旋转限制部件中采用细长的孔径就可以以相似的方式实现非旋转部件在有限的角范围内的移动。

如图14进一步所示，在一些实施例中，切削刀具306可包括第一和第二切削刃326a、326b。图15示出了使用第一切削刃326a切削基底214。相反地，图16示出了使用第二切削刃326b切削基底214。

更具体地，图15示出了非旋转刀具304相对于基底214沿第一方向328的移动，借此，切削刀具306可以去除其中一处剩余材料部分222。如图所示，基底214和切削刀具306的第一切削刃326a之间的接触可以使得非旋转刀具304枢转，从而，孔径318的第一端322a与旋转限制部件302的突起316接触。比外，切削刀具306的第一切削刃326a与基底214啮合并产生上述枢转运动的结果是：切削刀具的第二切削刃326b可从基底撤回。因此，切削刀具306的第二切削刃326b之间的清洁可以使得碎片、厚块或由限定基底214的材料的其他移除块被去除。就此而言，在不进行枢特运动的情况下，从基底214去除的材料可能会嵌入到切削刀具306中或者以其他方式对切削操作造成有害影响。

此外，为了便于另外去除从基底214切削下来的碎片，在切削刀具306将基底切削到所期望的程度后(例如，当第一切削刃326a到达剩余材料部分222的端部时)，非旋转刀具304可以沿向外的方向330从基底撤回。因此，非旋转切削刀具304可以相对于基底沿第二方向332移动(例如平移)，其中所述第二方向与第一方向326至少部分相反。

因此，在从沿着第一方向328的运动到沿着第二方向332的运动的转变过程中，非旋转刀具304可以枢转。该枢转可以是被动的，因为非旋转刀具304的枢转是由与基底214接触引起的。就此而言，图16示出了在基底214和切削刀具306的第二切削刃326b之间的接触使得非切削刀具304枢转，从而孔径318的第二端322b与旋转限制部件302的突起316接触之后，非切削刀具304沿第二方向332的运动。此外，由于切削刀具306的第二切削刃326b与基底214的啮合以及如上所述的枢转运动，切削刀具的第一切削刃326a可以从基底撤回。因此，切削刀具306的第一切削刃326a之间的清洁可以使得碎片、厚块或限定基底214的材料的其他块被去除。在这点上，在不进行枢转运动的情况下，从基底214去除的材料可能会嵌入到切削刀具306中或者以其他方式对切削操作造成有害影响。此后，非旋转刀具304可以沿向外的方向330从基底处撤回，非旋转刀具可再次沿着第一方向328被引导。因此，切削刀具306以这种方式的重复运动可以从基底214去除材料(例如，剩余的材料部分222)，如上所述，这些可能是难于去除的材料。需要注意的是，由于非旋转刀具304的枢转运动，切削主体308相对于基底214的整体横向运动可能超过了由切削刀具306切削的尺寸。

还提供了将旋转机械转换成非旋转机械的相应方法。如图17所示，所述方法可包括在操作402处将刀具主体耦接至旋转头，其中所述刀具主体包括基本上垂直于旋转头的旋转轴延伸的臂。此外，该方法还包括在操作404处将刀具主体的臂耦接至旋转限制部件，从而限制刀具主体的旋转运动。

在该方法的一些实施例中，在操作402处将刀具主体与旋转头耦接可包括将刀具主体的机械连接器插入到旋转头中。此外，在操作404处将刀具主体的臂与旋转限制部件耦接可包括将旋转限制部件的突起插入到限定在臂中的孔径内。因此，所述方法可以包括将切削刀具耦接至刀具主体的末端执行器连接器。该方法进一步包括在操作402处将刀具主体耦接至旋转头之前，使旋转刀具与旋转头去耦接。

还提供了一种制造方法。如图18所示，该方法可包括在操作502处提供机械，所述机械包括构造成绕旋转轴旋转的旋转头、经由机械连接器与旋转头耦接的刀具主体、以及相对于刀具主体旋转地固定的切削刀具，所述刀具主体包括耦接至旋转限制部件的臂，从而刀具主体围绕旋转轴的转动被限制在第一和第二角极限内。此外，该方法还可包括在操作504处相对于基底沿第一方向和第二方向平移切削刀具以从基地去除材料。另外，该方法可附加地包括在操作506处在沿第一方向和第二方向移动之间的转换过程中，在角极限之间枢转切削刀具。

在一些实施例中，在操作504处相对于基底沿第一方向平移切削刀具可包括使切削刀具的第一切削刃与基底啮合，以及从基底撤回切削刀具的第二切削刃。此外，相对于基底沿第二方向平移切削刀具可包括使切削刀具的第二切削刃与基底啮合，以及从基底撤回切削刀具的第一切削刃。附加地，在操作506处枢转切削刀具可包括被动地枢转切削刀具。此外，在506处在角极限之间枢转切削刀具可包括使旋转限制部件从限定在臂中的孔经的第一端解除啮合，以及使旋转限制部件与限定在臂中的孔经的第二端啮合。

图19是适于采用所述实施例的电子设备600的方框图。在一个实施例中，电子设备600可具体化为用于控制这里所述的制造操作的控制器。就此而言，电子设备600可以构造成控制或执行由系统300的CNC铣床200执行的上述制作过程。在这点上，电子设备600可以具体化为控制器216。

电子设备600示出了典型计算设备的电路。该电子设备600可包括可以是微处理器或控制器的处理器602，其用于控制电子设备600的整体操作。在一个实施例中，特别地，处理器602可被构造为执行这里所述涉及制造的功能。电子设备600还可包括存储器设备604。存储器设备604可以包括非瞬态存储器和有形存储器，例如可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。存储器设备604可以配置成存储信息、数据、文件、应用程序、指令等。例如，存储器设备604可以被构造成通过处理器602缓冲输入数据以用于处理。附加地或替选地，存储器设备604可以配置成通过处理器602存储指令以用于执行。

电子设备600还可以包括用户界面606，其允许电子设备600的使用者与电子设备的交互。例如，用户界面606能够采取多种形式，如按钮、键盘、拨号、触摸屏、音频输入界面、视频/图像获取输入界面、传感器数据形式的输入等。更进一步，用户界面606可以配置成通过显示器、扬声器、或其他输出设备向使用者输出信息。可以设置通信接口608以例如通过有线或无线网络来传送和接收数据，所述网络例如是局域网(LAN)、城域网(MAN)和/或广域网(WAN)，例如因特网。

电子设备600还可包括制造模块610。所述处理器602可以具体化为包括或以另外的方式控制该制造模块610。所述制造模块610可以配置成用于控制或执行这里所述的制作过程。

就此而言，例如，在一个实施例中，提供一种计算机程序产品，其包括至少一种计算机可读的存储介质，该存储介质具有存储于其中的计算机可执行的程序代码部分。可被存储在存储器设备604中的计算机可执行的程序代码部分可包括用于执行这里所述制作过程的程序代码指令。

尽管之前出于清楚和理解的目的通过图示和实施例已经详细描述了本发明，但应当认识到上述描述可以体现为在不脱离本发明实质或基本特征的情况下的各种其他特定变化和实施例。可以进行一些变化和修改，应当理解的是前述细节不是用来限制发明，本发明由所附权利要求的范围限定。

Claims (20)

1.一种构造成将旋转机械转换成非旋转机械的装置，该装置包括：

旋转限制部件；以及

刀具主体，其包括：

构造成与旋转头啮合的机械连接器；以及

构造成基本上垂直于旋转头的旋转轴延伸的臂，所述臂与旋转限制部件啮合，从而限制刀具主体的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述臂包括构造成在其中接收旋转限制部件的孔。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述孔是细长的，以便刀具主体能够在第一和第二角极限之间旋转，所述角极限由所述孔的端部和旋转限制部件之间的接触限定。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括切削刀具。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述刀具主体包括构造成与切削刀具啮合的末端执行器连接器。

6.一种构造成从基底上去除材料的非旋转刀具，该非旋转刀具包括：

刀具主体，其包括：

构造成与旋转头啮合的机械连接器；以及

构造成基本上垂直于旋转头的旋转轴延伸的臂，该臂构造成与旋转限制部件啮合，从而将刀具主体围绕旋转轴的旋转运动限制在第一和第二角极限内；以及

切削刀具，其相对于刀具主体旋转地固定，从而将切削刀具的旋转限制在角极限内。

7.根据权利要求6所述的非旋转刀具，其中所述切削刀具包括第一和第二切削刃。

8.根据权利要求6所述的非旋转刀具，其中所述臂包括细长的孔，构造成与由旋转限制部件限定的突起啮合。

9.根据权利要求6所述的非旋转刀具，其中所述臂包括突起，构造成与由旋转限制部件限定的细长的孔啮合。

10.根据权利要求6所述的非旋转刀具，其中所述刀具主体包括构造成与切削刀具啮合的末端执行器连接器。

11.一种将旋转机械转换成非旋转机械的方法，该方法包括：

将刀具主体耦接至旋转头，该刀具主体包括基本上垂直于旋转头的旋转轴延伸的臂；以及

将刀具主体的臂耦接至旋转限制部件，从而限制刀具主体的旋转运动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将刀具主体耦接至旋转头包括将刀具主体的机械连接器插入到旋转头中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中将刀具主体的臂耦接至旋转限制部件包括将旋转限制部件的突起插入到臂中限定的孔中。

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将切削刀具耦接至刀具主体的末端执行器连接器。

15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在将刀具主体耦接至旋转头之前使旋转刀具从旋转头解除耦接。

16.一种制造方法，包括：

提供机械，所述机械包括构造成围绕旋转轴旋转的旋转头、经由机械连接器与旋转头耦接的刀具主体、以及相对于刀具主体旋转地固定的切削刀具，所述刀具主体包括耦接至旋转限制部件的臂，从而刀具主体围绕旋转轴的旋转运动被限制在第一和第二角极限内；

使切削刀具相对于基底沿第一方向和第二方向平移，以从基底去除材料；以及

在沿第一方向和第二方向移动之间的转换过程中，在角极限之间枢转切削刀具。

17.根据权利要求16所述的方法，其中使切削刀具相对于基底沿第一方向平移包括：使切削刀具的第一切削刃与基底啮合，并从基底撤回切削刀具的第二切削刃。

18.根据权利要求17所述的方法，其中使切削刀具相对于基底沿第二方向平移包括：使切削刀具的第二切削刃与基底啮合，并从基底撤回切削刀具的第一切削刃。

19.根据权利要求16所述的方法，其中枢转切削刀具包括被动地枢转切削刀具。

20.根据权利要求16所述的方法，其中在角极限之间枢转切削刀具包括：使旋转限制部件从臂中限定的孔的第一端解除啮合，并且使旋转限制部件与臂中限定的孔的第二端啮合。