CN110154252B - 金刚石刀轮制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃切割技术领域，尤其涉及一种金刚石刀轮制作方法，本发明的金刚石刀轮制作方法，由于金刚石的材质极硬，制作出来的金刚石刀轮的精度较高以及较高的渗透力，而具有高精度以及高渗透力的刀轮能能够对玻璃进行有效切割，以及在切割深度较浅时便将玻璃切割，这样，通过使用金刚石作为金刚石刀轮的原材料，使得金刚石刀轮能够对薄玻璃以及超薄玻璃进行切割。先通过预设金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸，再依次将金刚石原料切割使得其与上述的尺寸一致，使得能够制作出满足对薄玻璃以及超薄玻璃切割需求的金刚石刀轮。

Description

金刚石刀轮制作方法

技术领域

本发明属于玻璃切割技术领域，尤其涉及一种金刚石刀轮制作方法。

背景技术

随着3C电子产品技术的发展，现在产品上用的显示屏以及触摸屏等玻璃越来越薄，传统的玻璃切割工艺做出来的玻璃不能满足要求。现在要求切割的薄玻璃大部分都在1.5mm以下，甚至0.2mm以下，这就要求对玻璃进行切割的刀轮的尺寸精度更高，刃型精度更高，且要拥有更高的渗透力和切割寿命。高的渗透力为刀轮切割深度很小的时候就能实现玻璃的有效切割，当切割出一定深度后，高渗透力的刀轮能使玻璃切割的纵向裂纹影响深度更深，玻璃更容易裂片分开，且不会产生影响玻璃性能的裂纹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石刀轮制作方法，旨在解决现有技术中的刀轮不能满足越来越薄的玻璃的切割需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：金刚石刀轮制作方法，包括以下步骤：

预设所述金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸；

将具有平行的两侧面的金刚石原料磨至所述厚度，并于所述金刚石原料上加工垂直于所述侧面并贯穿所述金刚石原料的刀轮中心孔；

以所述刀轮中心孔的中轴线为轴加工所述刀轮中心孔的内壁，形成尺寸与所述刀轮孔直径相同的所述刀轮孔，沿所述厚度方向加工金刚石原料形成圆柱体的刀轮粗胚，所述刀轮粗胚的直径大于所述刀轮直径，所述刀轮孔位于所述刀轮粗胚的中心；

将所述刀轮孔两侧的边缘倒角形成倒角部，且所述倒角部的尺寸与所述倒角尺寸一致；

加工所述刀轮粗胚的两端形成两个对称的突出面，各所述突出面包括沿所述刀轮孔的外侧由内向外依次设置的环形面、锥形面，以及刀轮面，所述突出面的两所述刀轮面边缘汇合连接，各所述刀轮面的于汇合连接的边缘处均设有刃口，两所述刀轮面的刃口组合形成刀轮刃口。

进一步地，所述金刚石原料为聚晶金刚石材料。

进一步地，于所述金刚石原料上加工所述刀轮中心孔具体为：所述金刚石原料上加工有多个所述刀轮中心孔，相邻两所述刀轮中心孔的间距大于所述刀轮直径。

进一步地，加工所述刀轮中心孔形成所述刀轮孔具体为：所述刀轮中心孔通过线切割形成所述刀轮孔。

进一步地，加工所述刀轮孔两侧的边缘倒角形成所述倒角部具体为：通过倒角机对所述刀轮孔进行倒角，再使用微小孔加工装置对所述倒角部以及所述刀轮孔进行精磨，使得所得倒角部的尺寸与所述倒角尺寸一致，且所述刀轮孔的直径等于所述刀轮孔直径。

进一步地，所述刀轮孔的圆柱度小于或等于0.001mm。

进一步地，所述倒角部的倒角角度为40°～50°，所述倒角部的厚度为0.03mm～0.07mm。

进一步地，所述环形面的外侧加工所述锥形面具体地为：将所述刀轮粗胚粘贴于钨钢棒上，再将所述钨钢棒固定于高精度刀轮磨削装置上进行磨削所述锥形面，所述钨钢棒的径向跳动小于0.001mm。

进一步地，各所述刀轮面的于汇合连接的边缘处均加工有所述刃口具体为：采用多轴高精激光切割机对所述刀轮面的刀轮面的汇合连接的边缘处进行激光加工形成多个齿状槽，两所述刃口的多个所述齿状槽一一对应。

进一步地，各所述齿状槽的截面呈长条状，两所述刃口对应的两齿状槽组合形成截面呈V字型的刃口齿。

本发明的有益效果：本发明的金刚石刀轮制作方法，由于金刚石的材质极硬，制作出来的金刚石刀轮的精度较高以及较高的渗透力，而具有高精度以及高渗透力的刀轮能能够对玻璃进行有效切割，以及在切割深度较浅时便将玻璃切割，这样，通过使用金刚石作为金刚石刀轮的原材料，使得金刚石刀轮能够对薄玻璃以及超薄玻璃进行切割。先通过预设金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸，再依次将金刚石原料切割使得其与上述的尺寸一致，使得能够制作出满足对薄玻璃以及超薄玻璃切割需求的金刚石刀轮。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的金刚石刀轮制作方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的金刚石刀轮制作方法的结构变化示意图一；

图3为本发明实施例提供的金刚石刀轮制作时的结构变化示意图二；

图4为本发明实施例提供的金刚石刀轮的结构示意图；

图5为图4中A区域放大示意图。

其中，图中各附图标记：

10—刀轮孔； 20—倒角部； 30—环形面；

40—锥形面； 50—刀轮面； 60—刀轮刃口；

70—刀轮粗胚； 80—刀轮中心孔； 90—金刚石原料；

61—齿状槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例的一种金刚石刀轮制作方法，包括以下步骤：

S01、预设金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸；

本步骤中，是根据设计需求对金刚石刀轮进行尺寸预设，金刚石刀轮的所述厚度为金刚石刀轮的环形面30的间距；所述刀轮直径为刀轮面50的最大直径；所述倒角尺寸包括倒角的厚度以及倒角角度；所述刀轮面尺寸包括刀轮面50的面积，以及刀轮面50与锥形面40的倾斜角度。

S02、将具有平行的两侧面的金刚石原料90磨至所述厚度，并于金刚石原料90上加工垂直于侧面并贯穿金刚石原料90的刀轮中心孔80；

在本步骤中，如图3所示，通过预加工刀轮中心孔80，且刀轮中心孔80垂直于侧面并贯穿金刚石原料90。具体地，当金刚石原料90的尺寸较大时，在同一金刚石原料90上加工多个刀轮中心孔80，且相邻两刀轮中心孔80的间距大于所述刀轮直径，这样便于后序切割成的刀轮粗胚70的直径大于所述刀轮直径，为加工成型金刚石刀轮预留加工余量。通过在金刚石原料90上加工多个刀轮中心孔80，使得同一金刚石原料90上可制作尽量多的刀轮粗胚70，由于金刚石较昂贵，可有效控制生产成本。此外，预加工刀轮中心孔80可起到便于切割刀轮中心孔80的内壁形成刀轮孔10。

当然，金刚石原料90尺寸较小时，也可在金刚石原料90只加工一个刀轮中心孔80。

S03、以刀轮中心孔80的中轴线为轴切割刀轮中心孔80的内壁，形成尺寸与所述刀轮孔直径相同的刀轮孔10，沿所述厚度方向切割金刚石原料90形成刀轮粗胚70，刀轮粗胚70的直径大于所述刀轮直径，刀轮孔10位于刀轮粗胚70的中心。

在本步骤中，具体地，可先切割刀轮中心孔80的内壁的以形成刀轮预制孔，刀轮预制孔的直径小于所述刀轮孔直径，需后续经过精磨使其圆柱度降低，并使得该刀轮预制孔的尺寸与所述刀轮孔直径相同，以形成刀轮孔10。例如，所述刀轮孔直径为1mm，刀轮预制孔的直径小于所述刀轮孔直径0.03mm～0.08mm，优选地，刀轮预制孔的直径小于所述刀轮孔直径0.05mm，便于后续通过微小孔加工装置精磨。

在本步骤中，具体地，如图2所示，还可直接在金刚石原料90切割刀轮中心孔80的内壁的以形成刀轮孔10，再将刀轮孔10从金刚石原料90切割下来形成刀轮粗胚70。

当然，如图3所示，可将也可在金刚石原料90切割刀轮粗胚70，再于刀轮粗胚70上切割刀轮中心孔80的内壁的以形成刀轮孔10。

S04、将刀轮孔10两侧的边缘倒角形成倒角部20，且倒角部20的尺寸与所述倒角尺寸一致；

在本步骤中，倒角部20可便于将金刚石刀轮安装于外部的切割装置上。具体地，倒角部20的倒角角度为40°～50°，优选的，倒角部20的厚度为0.05mm。通过控制倒角角度以及倒角部20的厚度，使得便于将金刚石刀轮固定于外部的切割装置上。通过倒角机对刀轮孔10进行倒角，再使用微小孔加工装置对倒角部20以及刀轮孔10进行精磨，使得所得倒角部20的尺寸与所述倒角尺寸一致，且刀轮孔10的直径等于所述刀轮孔直径。

S05、加工所述刀轮粗胚的两端形成两个对称的突出面，各突出面包括沿刀轮孔的外侧由内向外依次设置的环形面30、锥形面40，以及刀轮面50，所述突出面的两所述刀轮面50边缘汇合连接，各所述刀轮面50的于汇合连接的边缘处均设有刃口，两刀轮面50的刃口组合形成刀轮刃口60，形成所述金刚石刀轮。

在本步骤中，加工刀轮粗胚形成两个对称的突出面具体包括：刀轮孔10的相对两侧的外侧预留具有尺寸相同的环形面30，环形面30的外侧加工成与该环形面30倾斜的锥形面40，可将多余的材料加工掉，避免该部分材料对后续刀轮面50的加工产生干扰，进而影响刀轮刃口60的精细度；

加工两个锥形面40的远离刀轮孔10一侧，使得分别形成刀轮面50，且刀轮面50与环形面30之间的夹角大于锥形面40与环形面30之间的夹角，因为在切割玻璃过程中，刀轮做旋转运动，如果两个刀轮面50不对称，刀轮的切割轨迹会发生偏离，导致切割质量下降。

各刀轮面50的于汇合连接的边缘处均加工有刃口具体为：采用多轴高精激光切割机对刀轮刃口60进行激光加工，形成有多个均匀间隔的齿状槽61，两刃口的多个齿状槽61一一对应。由于使用多轴高精激光切割机，可对刀轮刃口60进行精确加工，使得形成均匀的齿状槽61，这种齿状槽61相对较浅，且切割过程中不容易起粉，对被切割件的破坏相对减少，适用于薄玻璃以及超薄玻璃的切割需求。

齿状槽61的数量为180至360个。一方面，通过设置不少于180个齿状槽61，使得在金刚石刀轮转动过程中，保证齿状槽61的数量，进而防止在切割过程中起粉；另一方面，将齿状槽61的数量设置为不多于360个，可控制齿状槽61在刀轮刃口60上的占比，进而保障刀轮刃口60的强度，防止刀轮刃口60在切割过程中容易损坏。

本发明实施例的金刚石刀轮制作方法，由于高的渗透力为刀轮切割深度很小的时候就能实现对玻璃的有效切割，当切割出一定深度后，高渗透力的刀轮能将玻璃切割的纵向裂纹影响深度更深，玻璃更容易裂片分开，且不会产生影响性能的裂纹。由于金刚石的材质极硬，制作出来的金刚石刀轮的精度较高以及较高的渗透力，而具有高精度以及高渗透力的刀轮能能够对玻璃进行有效切割，以及在切割深度较浅时便将玻璃切割，这样，通过使用金刚石作为金刚石刀轮的原材料，使得金刚石刀轮能够对薄玻璃以及超薄玻璃进行切割。先通过预设金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸，再依次将金刚石原料90切割使得其与上述的尺寸一致，使得能够制作出满足对薄玻璃以及超薄玻璃切割需求的金刚石刀轮。

进一步地，在本实施例中，金刚石原料90为聚晶金刚石材料。聚晶金刚石中带有钴元素，这样，便可适用于放电方式加工。具体地，在将刀轮中心孔80通过线切割形成刀轮孔10时，使用的是电火花线切割机，且电火花线切割机切割时工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高且表面质量好，这样，线切割出来的刀轮孔10的精度较高且良品率高。

具体地，刀轮中心孔80的直径为0.2mm，因为电火花线切割机的切割线直径为0.1mm，将刀轮中心孔80的尺寸设置为大于切割线直径可便于切割线穿过。

进一步地，如图4或图5所示，在本实施例中，刀轮孔10两侧的边缘倒角形成倒角部20具体为：

进一步地，在本实施例中，刀轮孔10的圆柱度小于或等于0.001mm。具体地，圆柱度为垂直截面最大尺寸与最小尺寸差，通过将圆柱度设置为小于或等于0.001mm，避免金刚石刀轮在切割时产生晃动，避免刀轮的切割轨迹会发生偏离，保障切割质量。

进一步地，如图2～图5所示，在本实施例中，环形面30的外侧加工成与环形面30倾斜的锥形面40具体地为：将刀轮粗胚70粘贴于钨钢棒上，再将钨钢棒固定于高精度刀轮磨装置上进行磨削锥形面40。具体地，钨钢棒的径向跳动小于0.001mm。由于钨钢棒的强度以及稳定性较高，因此，将刀轮粗胚70固定于钨钢棒上，对刀轮粗胚70的加工较精细，有效保障金刚石刀轮的制作精度。

进一步地，如图4或图5所示，在本实施例中，各齿状槽61的深度沿刀轮面的内侧向边缘逐渐减小。具体地，通过将齿状槽61的深度设置为逐渐减小，这样，既可防止刀轮刃口60在使用过程中易被折断，又可起到防止在切割过程中起粉。

进一步地，如图4或图5所示，各齿状槽61截面呈长条状，各齿状槽61的截面呈长条状，两刃口对应的两齿状槽61组合形成截面呈V字型的刃口齿。具体地，刃口齿为倒立的“V”型结构，这样，可通过刃口齿支撑刀轮刃口60，防止刀轮刃口60在使用过程中易被折断。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金刚石刀轮制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

预设所述金刚石刀轮的厚度、刀轮直径、刀轮孔直径、倒角尺寸以及刀轮面尺寸；

将具有平行的两侧面的金刚石原料磨至所述厚度，并于所述金刚石原料上加工垂直于所述侧面并贯穿所述金刚石原料的刀轮中心孔，包括：所述金刚石原料上加工有多个所述刀轮中心孔，相邻两所述刀轮中心孔的间距大于所述刀轮直径；

以所述刀轮中心孔的中轴线为轴加工所述刀轮中心孔的内壁，形成尺寸与所述刀轮孔直径相同的所述刀轮孔，沿所述厚度方向加工金刚石原料形成圆柱体的刀轮粗胚，所述刀轮粗胚的直径大于所述刀轮直径，所述刀轮孔位于所述刀轮粗胚的中心；

将所述刀轮孔两侧的边缘倒角形成倒角部，且所述倒角部的尺寸与所述倒角尺寸一致；

加工所述刀轮粗胚的两端形成两个对称的突出面，各所述突出面包括沿所述刀轮孔的外侧由内向外依次设置的环形面、锥形面，以及刀轮面，包括：刀轮孔的相对两侧的外侧预留具有尺寸相同的环形面，环形面的外侧加工成相对所述环形面倾斜的锥形面，将多余的材料加工掉，加工两个锥形面的远离刀轮孔一侧分别形成刀轮面，刀轮面与环形面之间的夹角大于锥形面与环形面之间的夹角，所述突出面的两所述刀轮面边缘汇合连接，两所述刀轮面在汇合连接的边缘处均设有刃口，两所述刀轮面的刃口组合形成刀轮刃口；

所述刃口具体为：采用多轴高精激光切割机对所述刀轮面的汇合连接的边缘处进行激光加工形成多个齿状槽，两所述刃口的多个所述齿状槽一一对应，齿状槽的截面呈长条状，两所述刃口对应的两齿状槽组合形成截面呈V字型的刃口齿，各齿状槽的深度沿刀轮面的内侧向边缘逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：所述金刚石原料为聚晶金刚石材料。

3.根据权利要求1所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：加工所述刀轮中心孔形成所述刀轮孔具体为：所述刀轮中心孔通过线切割形成所述刀轮孔。

4.根据权利要求1所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：加工所述刀轮孔两侧的边缘倒角形成所述倒角部具体为：通过倒角机对所述刀轮孔进行倒角，再使用微小孔加工装置对所述倒角部以及所述刀轮孔进行精磨，使得所得倒角部的尺寸与所述倒角尺寸一致，且所述刀轮孔的直径等于所述刀轮孔直径。

5.根据权利要求4所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：所述刀轮孔的圆柱度小于或等于0.001mm。

6.根据权利要求4所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：所述倒角部的倒角角度为40°~50°，所述倒角部的厚度为0.03mm~0.07mm。

7.根据权利要求6所述的金刚石刀轮制作方法，其特征在于：所述环形面的外侧加工所述锥形面具体地为：将所述刀轮粗胚粘贴于钨钢棒上，再将所述钨钢棒固定于高精度刀轮磨削装置上进行磨削所述锥形面，所述钨钢棒的径向跳动小于0.001mm。

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