CN106112384B - 金属件、金属件表面纹理加工方法、电子设备及加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属件加工技术领域，尤其涉及一种金属件、金属件表面纹理的加工方法、电子设备及加工设备。金属件的表面具有纹理，纹理包括多个条状凹槽，每个条状凹槽整体呈弧形且多个条状凹槽朝向同一方向凸出，每个条状凹槽的横截面中均包括两个相对的斜线和连接两个斜线的底端的圆弧，两个斜线和圆弧均关于横截面中的竖直中心线对称设置，并且两个斜线之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧向下凸出。金属件表面纹理加工方法用于加工上述纹理。电子设备包括上述金属件，金属件为金属外壳。加工设备用于上述加工方法。上述纹理能够形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了电子设备表面的精细度。
Description
技术领域
本发明涉及金属件加工技术领域，尤其涉及一种金属件、金属件表面纹理的加工方法、电子设备及加工设备。
背景技术
现有金属件(如手机、平板电脑等的外壳)的表面(尤其针对其外观面)多采用铝合金制成，铝合金做表面处理通常是在CNC加工之后做打磨和喷砂处理，然后再做阳极氧化处理。其中，喷砂后的铝合金外观面具有一定的粗糙度，主要是因为喷砂采用锆砂/铁砂等轰击金属表面，在金属表面形成凹凸不平的纹理，氧化之后表面形成氧化微孔，在光照条件下形成散射。这样的金属件表面导致现有金属件的外观效果基本趋于同化状态。
因此，亟需一种新颖的金属外观效果来提升金属件表面的精细度，进而提高产品的竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面精细度更高的金属件、用于加工该金属件的金属件表面纹理的加工方法、具有该金属件的电子设备及用于上述加工方法的加工设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种金属件，金属件的表面具有纹理，纹理包括：多个条状凹槽，每个条状凹槽整体呈弧形且多个条状凹槽朝向同一方向凸出，或每个条状凹槽整体呈直线形且多个条状凹槽平行；每个条状凹槽的横截面中均包括两个相对的斜线和连接两个斜线的底端的圆弧，两个斜线和圆弧均关于横截面中的竖直中心线对称设置，并且两个斜线之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧向下凸出。
根据本发明，条状凹槽整体呈弧形，多个条状凹槽等间距布置。
根据本发明，两个斜线之间的夹角小于等于150°，圆弧的半径大于0.1mm，条状凹槽的深度位于0.04—0.15mm的范围内，每相邻两个条状凹槽的水平距离位于0.08—0.3mm的范围内。
本发明另一方面提供一种用于加工上述任一项的金属件的金属件表面纹理加工方法，包括如下步骤：S1、粗加工金属件的表面；S2、精加工金属件的表面；S3、保持金属件固定不动，采用刀具在金属件的表面加工出纹理。
根据本发明，在步骤S1中，水平切削掉第一厚度的金属；在步骤S2中，倾斜切削掉部分金属，使金属件的表面呈倾斜定向；步骤S3包括如下子步骤：S3.1、保持金属件倾斜定向且固定不动，刀具通过公转在金属件的表面上加工出一条弧形的条状凹槽；S3.2、刀具朝向金属件的表面的低侧水平移动预设距离，然后返回至步骤S3.1以在表面上加工出下一条弧形的条状凹槽，直至加工完设定的所有弧形的条状凹槽为止；其中，在步骤S3.1中，刀具根据其下方金属件的表面的位置相应地调整其上下位置，以保证每次加工的切削量相等，并且保证刀具公转一圈仅加工出一条弧形的条状凹槽。
根据本发明，在步骤S2中，金属件的倾斜的表面的高低差大于等于0.02mm。
根据本发明，预设距离为一固定值。
根据本发明，刀具的切削部包括两个相反的斜面和连接两个斜面的底端的圆弧面，两个斜面和圆弧面均关于切削部的竖直中心面对称设置，并且两个斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧面向下凸出。
根据本发明，切削部由单晶或多晶材料制成。
本发明再一方面提供一种电子设备，电子设备包括上述任一项金属件，并且金属件为金属外壳。
本发明再一方面提供一种用于上述任一项金属件表面纹理加工方法的加工设备，包括：刀具，刀具的切削部包括两个相反的斜面和连接两个斜面的底端的圆弧面，两个斜面和圆弧面均关于切削部的竖直中心面对称设置，并且两个斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧面向下凸出。
根据本发明，还包括：转盘和夹头，刀具安装在转盘上，转盘连接在夹头上。
根据本发明，两个斜面之间的夹角小于等于150°，圆弧面的半径大于0.1mm。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明的金属件，金属件的表面具有纹理，纹理包括：多个条状凹槽，每个条状凹槽整体呈弧形且多个条状凹槽朝向同一方向凸出，或每个条状凹槽整体呈直线形且多个条状凹槽平行；每个条状凹槽的横截面中均包括两个相对的斜线和连接两个斜线的底端的圆弧，两个斜线和圆弧均关于横截面中的竖直中心线对称设置，并且两个斜线之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧向下凸出。该纹理的设置，可以在金属表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件表面的精细度。
本发明的用于加工上述金属件的金属件表面纹理加工方法，包括如下步骤：S1、粗加工金属件的表面；S2、精加工金属件的表面；S3、保持金属件固定不动，采用刀具在金属件的表面加工出纹理。该金属件表面纹理加工方法能够在金属件表面加工出上述纹理，进而可使金属表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件表面的精细度。
本发明的电子设备，包括上述任一项金属件，金属件为金属外壳。该电子设备的表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了电子设备表面的精细度。
本发明的电子设备包括刀具，刀具的切削部包括两个相反的斜面和连接两个斜面的底端的圆弧面，两个斜面和圆弧面均关于切削部的竖直中心面对称设置，并且两个斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧面向下凸出。通过该加工设备能够在金属件表面加工出上述纹理，进而可使金属表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件表面的精细度。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的金属件的局部示意图；
图2是图1中的金属件的截面示意图；
图3是图1中的金属件的纹理效果示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的金属件表面纹理加工方法的流程图；
图5是图4中的金属件表面纹理加工方法的过程示意图；
图6是图4中的金属件表面纹理加工方法的另一过程示意图。
图中：
1：条状凹槽；2：斜线；3：圆弧；4：刀具；5：金属件；6：第一金属层；7：第二金属层；8：转盘；9：夹头；a：两个斜线之间的夹角；H：深度；L：每相邻两个条状凹槽的水平距离；A：竖直中心线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参照图1，在本实施例中，提供一种金属件5，该金属件5的表面具有纹理，该纹理包括多个条状凹槽1，每个条状凹槽1整体呈弧形且多个条状凹槽1朝向同一方向凸出，或每个条状凹槽1整体呈直线形且多个条状凹槽1平行。
结合图1和图2，每个条状凹槽1的横截面中均包括两个相对的斜线2和连接两个斜线2的底端的圆弧3，两个斜线2和圆弧3均关于横截面中的竖直中心线A对称设置，并且两个斜线2之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧3向下凸出。可理解，多个该横截面延伸形成条状凹槽1。
参照图3，上述纹理的设置，可以在金属件5的表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件5表面的精细度。
在本实施例中，条状凹槽1整体呈弧形，多个条状凹槽1等间距布置，每相邻两个条状凹槽1的水平距离L(两个凹槽的竖直中心面之间的距离)位于0.08—0.3mm的范围内，优选为0.13mm。
在本实施例中，参见图1，两个斜线2之间的夹角a和圆弧3的半径越大，光线散射越多，两个斜线2之间的夹角a和圆弧3越小，光线的聚合效果越好，但是两个斜线2之间的夹角a和圆弧3过小则容易藏脏污。两个斜线2之间的夹角a小于等于150°，优选为90°、120°、150°，更加优选为120°。圆弧3的半径大于0.1mm，优选为0.2mm。条状凹槽1的深度H位于0.04—0.15mm的范围内，优选为0.06mm。
另外，如金属件的表面主体为平面，两侧具有曲面，上述纹理可延伸到曲面区域，保证金属件的整体表面效果的一致性，提高外观精细度。
实施例二
参照图4至图6，在本实施例中，提供一种用于加工实施例一的金属件的金属件表面纹理加工方法。该金属件表面纹理加工方法包括如下步骤：
S1、粗加工金属件5的表面；
S2、精加工金属件5的表面，将表面加工成平整的亮面；
S3、保持金属件5固定不动，采用刀具4在金属件5的表面加工出纹理，优选地，刀具4安装在转盘8(例如直径为65mmm的转盘)上，转盘8连接在夹头9。
该金属件表面纹理加工方法能够在金属件5表面加工出上述纹理，进而可使金属表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件5表面的精细度。
具体地，在步骤S1中，金属件5为楔形，保持其上表面水平定向，采用CNC水平切削掉第一厚度的金属。第一厚度可为0.2mm。在该步骤中切削掉的金属为第一金属层6。
具体地，在步骤S2中，采用CNC倾斜切削掉部分金属，使金属件5的表面呈倾斜定向，以防止回刀纹。在本实施例中，金属件5的倾斜的表面的高低差大于等于0.02mm，例如0.06mm。但也不宜过大，以避免影响加工时间。在该步骤中切削掉的金属为第二金属层7，该步骤之后的金属件5等厚且倾斜定向。
具体地，步骤S3同样采用CNC完成，其具体包括如下子步骤S3.1和S3.2。在步骤S3.1中，保持金属件5倾斜定向且固定不动，刀具4通过公转在金属件5的表面上加工出一条弧形的条状凹槽1；在步骤S3.2中，刀具4朝向金属件5的表面的低侧水平移动预设距离，然后返回至步骤S3.1以在表面上加工出下一条弧形的条状凹槽1，直至加工完设定的所有弧形的条状凹槽1为止。其中，在步骤S3.1中，刀具4根据其下方金属件5的表面的位置相应地调整其上下位置，以保证每次加工的切削量相等，并且保证刀具4公转一圈仅加工出一条弧形的条状凹槽1，也就是说，刀具4仅在其公转一圈中对应的金属件5表面的较高位置处加工出一条弧形的条状凹槽1，而不在该公转的一圈中对应的金属件5表面的较低位置处加工出条状凹槽1。优选地，刀具4转速6000转/min，进给600mm/min。
优选地，预设距离为一固定值，形成的多个条状凹槽1等间距。
相应于上述条状凹槽1，刀具4的切削部匹配设置。刀具4的切削部包括两个相反的斜面和连接两个斜面的底端的圆弧面，两个斜面和圆弧面均关于切削部的竖直中心面对称设置，并且两个斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧面向下凸出。两个斜面之间的夹角小于等于150°，优选为90°、120°、150°，更加优选为120°。圆弧面的半径大于0.1mm，优选为0.2mm。
优选地，切削部由单晶或多晶材料制成。两种材料加工出来的效果不同，单晶的切削部加工后纹理整体偏白，没有彩虹纹；多晶的切削部的加工精度和强度比单晶的切削部更好，但加工后会有彩虹纹，需要进一步进行表面处理。
此外，刀具4的转动速度和水平移动的预设距离决定条状凹槽1之间的距离；两个斜面之间的夹角和圆弧面的半径决定条状凹槽1的深度H和形状。因此，本领域技术人员可根据纹理的具体设计来确定上述加工方法中的各个参数。
另外，如金属件的表面主体为平面，两侧具有曲面，可在步骤S3中通过控制刀具的上下移动使加工出的条状波纹同时位于平面和曲面内，进而保证金属件的整体表面效果的一致性，提高外观精细度。
实施例三
参照图6，在本实施例中，提供一种用于实施例二的金属件表面纹理加工方法的加工设备。该加工设备包括刀具4，该刀具4的切削部包括两个相反的斜面和连接两个斜面的底端的圆弧面，两个斜面和圆弧面均关于切削部的竖直中心面对称设置，并且两个斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，圆弧面向下凸出。
通过该加工设备能够在金属件表面加工出上述纹理，进而可使金属表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了金属件表面的精细度。
进一步，在本实施例中，加工设备还包括转盘8和夹头9，刀具4安装在转盘8上，转盘8连接在夹头9上。
优选地，两个斜面之间的夹角小于等于150°，优选为90°、120°、150°，更加优选为120°。圆弧面的半径大于0.1mm，优选为0.2mm。
实施例四
在本实施例中，提供一种电子设备。该电子设备包括上述实施例一的金属件5，并且金属件5为电子设备的金属外壳。该电子设备的表面形成具有竖线光亮的外观效果，随着观看角度的变化，光亮竖线也随之变化，进而提升了电子设备表面的精细度。
优选地，电子设备可为手机、平板电脑等。
优选地，金属件5为手机的铝合金电池盖，铝合金电池盖两侧包括曲面，上述纹理可延伸到曲面区域，保证铝合金电池盖的整体表面效果的一致性，提高外观精细度。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于金属件的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，所述金属件(5)的表面具有纹理，所述纹理包括：
多个条状凹槽(1)，每个所述条状凹槽(1)整体呈弧形且多个所述条状凹槽(1)朝向同一方向凸出，或每个所述条状凹槽(1)整体呈直线形且多个所述条状凹槽(1)平行；
每个所述条状凹槽(1)的横截面中均包括两个相对的斜线(2)和连接两个斜线(2)的底端的圆弧(3)，两个所述斜线(2)和所述圆弧(3)均关于所述横截面中的竖直中心线(A)对称设置，并且两个所述斜线(2)之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，所述两个斜线(2)之间的夹角(a)小于等于150°；所述圆弧(3)向下凸出，所述圆弧(3)的半径大于0.1mm，所述条状凹槽(1)的深度(H)位于0.04—0.15mm的范围内，每相邻两个所述条状凹槽(1)的水平距离(L)位于0.08—0.3mm的范围内，包括如下步骤：
S1、粗加工金属件(5)的表面；
S2、精加工所述金属件(5)的表面；
S3、保持所述金属件(5)固定不动，采用刀具(4)在所述金属件(5)的表面加工出所述纹理，
在步骤S1中，水平切削掉第一厚度的金属；
在步骤S2中，倾斜切削掉部分金属，使所述金属件(5)的表面呈倾斜定向；
步骤S3包括如下子步骤：
S3.1、保持所述金属件(5)倾斜定向且固定不动，所述刀具(4)通过公转在所述金属件(5)的表面上加工出一条弧形的条状凹槽(1)；
S3.2、所述刀具(4)朝向所述金属件(5)的表面的低侧水平移动预设距离，然后返回至所述步骤S3.1以在所述表面上加工出下一条弧形的条状凹槽(1)，直至加工完设定的所有弧形的条状凹槽(1)为止；
其中，在步骤S3.1中，所述刀具(4)根据其下方金属件(5)的表面的位置相应地调整其上下位置，以保证每次加工的切削量相等，并且保证所述刀具(4)公转一圈仅加工出一条弧形的条状凹槽(1)。
2.根据权利要求1所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述金属件(5)的倾斜的表面的高低差大于等于0.02mm。
3.根据权利要求1所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，
所述预设距离为一固定值。
4.根据权利要求1所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，
所述刀具(4)的切削部包括两个相反的斜面和连接两个所述斜面的底端的圆弧面，两个所述斜面和所述圆弧面均关于所述切削部的竖直中心面对称设置，并且两个所述斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，所述圆弧面向下凸出。
5.根据权利要求4所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，
所述切削部由单晶或多晶材料制成。
6.一种用于金属件的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，所述金属件(5)的表面具有纹理，所述纹理包括：
多个条状凹槽(1)，多个所述条状凹槽(1)等间距布置，每个所述条状凹槽(1)整体呈弧形且多个所述条状凹槽(1)朝向同一方向凸出，或每个所述条状凹槽(1)整体呈直线形且多个所述条状凹槽(1)平行；
每个所述条状凹槽(1)的横截面中均包括两个相对的斜线(2)和连接两个斜线(2)的底端的圆弧(3)，两个所述斜线(2)和所述圆弧(3)均关于所述横截面中的竖直中心线(A)对称设置，并且两个所述斜线(2)之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，所述两个斜线(2)之间的夹角(a)小于等于150°；所述圆弧(3)向下凸出，所述圆弧(3)的半径大于0.1mm，所述条状凹槽(1)的深度(H)位于0.04—0.15mm的范围内，每相邻两个所述条状凹槽(1)的水平距离(L)位于0.08—0.3mm的范围内，包括如下步骤：
S1、粗加工金属件(5)的表面；
S2、精加工所述金属件(5)的表面；
S3、保持所述金属件(5)固定不动，采用刀具(4)在所述金属件(5)的表面加工出所述纹理，
在步骤S1中，水平切削掉第一厚度的金属；
在步骤S2中，倾斜切削掉部分金属，使所述金属件(5)的表面呈倾斜定向；
步骤S3包括如下子步骤：
S3.1、保持所述金属件(5)倾斜定向且固定不动，所述刀具(4)通过公转在所述金属件(5)的表面上加工出一条弧形的条状凹槽(1)；
S3.2、所述刀具(4)朝向所述金属件(5)的表面的低侧水平移动预设距离，然后返回至所述步骤S3.1以在所述表面上加工出下一条弧形的条状凹槽(1)，直至加工完设定的所有弧形的条状凹槽(1)为止；
其中，在步骤S3.1中，所述刀具(4)根据其下方金属件(5)的表面的位置相应地调整其上下位置，以保证每次加工的切削量相等，并且保证所述刀具(4)公转一圈仅加工出一条弧形的条状凹槽(1)。
7.根据权利要求6所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述金属件(5)的倾斜的表面的高低差大于等于0.02mm。
8.根据权利要求7所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，所述预设距离为一固定值。
9.根据权利要求7所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，所述刀具(4)的切削部包括两个相反的斜面和连接两个所述斜面的底端的圆弧面，两个所述斜面和所述圆弧面均关于所述切削部的竖直中心面对称设置，并且两个所述斜面之间的距离沿从下向上的方向逐渐变大，所述圆弧面向下凸出。
10.根据权利要求9所述的金属件表面纹理加工方法，其特征在于，所述切削部由单晶或多晶材料制成。
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