CN114683318B - 一种软体家具海绵切割方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种软体家具海绵切割方法，包括毛坯设定：采用长方体作为毛坯形状，以毛坯底面作为加工基准面，根据成型工件轮廓大小，确定毛坯尺寸；生成刀路：基于毛坯尺寸和加工基准面，按照预先对成型工件建立的轮廓模型，结合刀具参数，以曲面刀路方式建立CAM加工路径，形成NC文件；备料：使用刀具对原料海绵切割，制成符合所述毛坯尺寸的海绵方料；毛坯安放：将切好的海绵方料固定在标准规格的托盘上，托盘通过定位夹具或真空吸附固定在加工台上；加工：使用数控加工设备，将毛坯料置于加工台，读取NC文件进行海绵加工。本申请能够解决现有的海绵切割生产工艺无法实现各种尺寸海绵的切割、生产缺乏系统性的问题。

Description

一种软体家具海绵切割方法
技术领域
本申请涉及海绵切割技术领域，具体涉及一种软体家具海绵切割方法。
背景技术
现代软体家具海绵切割生产工艺分为批量生产工艺和小规模生产工艺。批量生产工艺一般采用海绵平切机、海绵纵切机以及海绵线切机(用于曲线切割)，适用于大批量大尺寸产品的生产；小规模生产工艺则以手工为主，工人先是按样板划线，然后用长刀或海绵切割锯进行切割，而熟练的工人甚至不用画线，凭感觉直接粘贴海绵后对海绵进行切割加工。
以上现有技术方案的缺陷在于：
一、平切机、纵切机仅适合截面恒定的大批量海绵产品加工，对于异形截面和小批量产品则实用性不足；
二、手工切割虽然可以解决异形截面和小批量的问题但完全依赖于操作者的技能，效率低下，切割的海绵质量难以把控；
三、受制于传统手工生产方式的制约，生产缺乏系统性，技术资料缺失，无法满足长期稳定的柔性生产需求。
发明内容
为此，本申请提供一种软体家具海绵切割方法，以解决现有的海绵切割生产工艺无法实现各种尺寸海绵的切割、生产缺乏系统性的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种软体家具海绵切割方法，包括以下步骤：
步骤1)毛坯设定
采用长方体作为毛坯形状，以毛坯底面作为加工基准面，根据成型工件轮廓大小，设定加工余量，确定毛坯尺寸；
步骤2)生成刀路
基于毛坯尺寸和加工基准面，按照预先对成型工件建立的海绵轮廓3D模型，结合所要使用的刀具参数，以曲面刀路方式建立CAM加工路径，形成NC文件；
步骤3)备料
使用刀具对原料海绵切割，制成符合所述毛坯尺寸的海绵方料；
步骤4)毛坯安放
将切好的海绵方料固定在标准规格的托盘上，托盘通过定位夹具或真空吸附固定在加工台上；
步骤5)加工
使用数控加工设备，将毛坯料置于加工台，读取NC文件进行海绵加工。
优选地，步骤1中设定的加工余量为2-3mm。
优选地，步骤3中的刀具包括刀柄、底刃和多个侧刃；所述底刃的主体为圆形，边缘均布细齿；底刃与刀柄同轴设置，底刃固定于刀柄的前端；多个所述侧刃的长度方向均与刀柄轴线平行，固定于底刃边缘的内侧，以避免侧刃对底刃细齿的旋转作业造成阻碍；侧刃的平面与对应位置的底刃边缘的切线方向平行。
进一步优选地，所述底刃为圆心厚边缘薄的圆盘结构。
进一步优选地，所述底刃的直径为30-100mm，厚度为0.5-2.5mm。
进一步优选地，所述底刃边缘的细齿齿高为1mm。
进一步优选地，所述侧刃数量为两个，每个所述侧刃均为“L”型结构，每个所述侧刃均包括刀柄连接部和刀刃部，所述刀柄连接部的一端固定连接于刀柄，所述刀柄连接部的另一端与底刃的之间连接刀刃部。
进一步优选地，所述刀柄连接部为片状结构，所述刀刃部为带有弧度的片状结构。
相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
1、本申请提供了一种可用于软体家具海绵切割的加工工艺流程，具有加工周期短、柔性程度高的特点，能够实现各种尺寸海绵的切割、生产具有系统性，非常适合大规模个性化定制家具的生产；
2、本发明实施例公开了一种海绵切割刀具，使用该切割工具对海绵进行切割时，切割刀具的底刃可进行曲面切割，侧刃进行海绵侧面切割，切割效率高，能够实现各种尺寸海绵的切割、生产具有系统性，非常适合大规模个性化定制家具的生产；
3、本发明实施例公开了一种软体家具海绵切割工艺方法，包括海绵造型的3D建模、面向轮廓的曲面加工刀路、底刃和侧刃切削，本发明专利提供了一种满足产品多样化、工艺质量标准化的家具海绵切削工艺流程。
附图说明
为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
图1为本申请一个实施例提供的一种软体家具海绵切割方法的框图；
图2为本申请一种软体家具海绵切割方法所涉及的刀具的结构示意图；
图3为本申请一种软体家具海绵切割方法所涉及的刀具连接在机器人上的连接结构示意图；
附图标记说明：
1、刀柄；
2、底刃；
3、侧刃；31、刀柄连接部；32、刀刃部；
4、电主轴；
5、机器人。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。
在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。
如何以较低的成本，实现各种外观尺寸的软体家具海绵切割，从单件到小批量，都能够稳定进行生产，成为本领域亟待解决的问题。请参阅图1～3，本申请实施例提供的一种软体家具海绵切割方法，利用独特的加工刀具，通过构建标准化的工艺包来实现软体家具海绵切割的柔性生产，所述切割方法具体技术方案为：
步骤1)毛坯设定
采用长方体作为毛坯形状，以毛坯底面作为加工基准面，根据成型工件轮廓大小，设定加工余量，确定毛坯尺寸；
步骤2)生成刀路
基于毛坯尺寸和加工基准面，按照预先对成型工件建立的海绵轮廓3D模型，结合所要使用的刀具参数，以曲面刀路方式建立CAM加工路径，形成NC(Numerical Control，数字控制)文件；
步骤3)备料
使用刀具对原料海绵切割，制成符合所述毛坯尺寸的海绵方料；
步骤4)毛坯安放
将切好的海绵方料固定在标准规格的托盘上，托盘通过定位夹具或真空吸附固定在加工台上；
步骤5)加工
使用数控加工设备，将毛坯料置于加工台，读取NC文件进行海绵加工。
步骤3中所用到的刀具为定制刀具，为适应海绵切割的特点，专门设计了一款结构特殊的刀具。该刀具由三部分构成，刀柄1；底刃2；多个侧刃3。其中底刃2为圆心厚边缘薄的圆盘结构，直径30-100mm，厚度0.5-2.5mm，边缘均布细齿，齿高1mm，用于海绵底面切割，可用于曲面切割；多个侧刃3垂直于底刃2平面，为刀片式结构，用于海绵侧面切割，同时防止已切割的海绵缠绕在刀柄1上，刀柄1、底刃2和多个侧刃3连接，用于安装在机床主轴刀夹上，刀柄1、底刃2和多个侧刃3的具体连接关系为：刀柄1的端部固定连接底刃2，刀柄1与底刃2同轴，底刃2上绕着刀柄1设置多个侧刃3，多个侧刃3绕着底刃2中心对称，多个侧刃3绕着底刃2靠内设置，使底刃2边缘的细齿不受影响；
步骤2中建立海绵轮廓3D模型时，对于有内架的软体沙发，模型中应包含内架；
步骤1中设定的加工余量为2-3mm；
在一些实施例中，侧刃3数量为两个，每个侧刃3均为“L”型结构，每个侧刃3均包括刀柄连接部31和刀刃部32，刀柄连接部31为片状结构，刀刃部32为带有弧度的片状结构，刀柄连接部31的一端固定连接于刀柄1，刀柄连接部31的另一端与底刃2之间连接刀刃部32；
采用上述工艺，刀具通常安装在加工设备上。作为可选的一种方式，该特殊定制的刀具头被安装电主轴4上，电主轴4安装在机器人5末端；
本申请提供了一种可用于软体家具海绵切割的加工工艺流程，具有加工周期短、柔性程度高的特点，非常适合大规模个性化定制家具的生产。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)毛坯设定
采用长方体作为毛坯形状，以毛坯底面作为加工基准面，根据成型工件轮廓大小，设定加工余量，确定毛坯尺寸；
步骤2)生成刀路
基于毛坯尺寸和加工基准面，按照预先对成型工件建立的海绵轮廓3D模型，结合所要使用的刀具参数，以曲面刀路方式建立CAM加工路径，形成NC文件；
步骤3)备料
使用刀具对原料海绵切割，制成符合所述毛坯尺寸的海绵方料；
步骤4)毛坯安放
将切好的海绵方料固定在标准规格的托盘上，托盘通过定位夹具或真空吸附固定在加工台上；
步骤5)加工
使用数控加工设备，将毛坯料置于加工台，读取NC文件进行海绵加工；
步骤3中的刀具包括刀柄(1)、底刃(2)和多个侧刃(3)；所述底刃(2)的主体为圆形，边缘均布细齿；底刃(2)与刀柄(1)同轴设置，底刃(2)固定于刀柄(1)的前端；多个所述侧刃(3)的长度方向均与刀柄(1)轴线平行，固定于底刃(2)边缘的内侧，以避免侧刃(3)对底刃(2)细齿的旋转作业造成阻碍；侧刃(3)的平面与对应位置的底刃(2)边缘的切线方向平行；所述底刃(2)为圆心厚边缘薄的圆盘结构。
2.根据权利要求1所述的一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，步骤1中设定的加工余量为2-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，所述底刃(2)的直径为30-100mm，厚度为0.5-2.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，所述底刃(2)边缘的细齿齿高为1mm。
5.根据权利要求1所述的一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，所述侧刃(3)数量为两个，每个所述侧刃(3)均为“L”型结构，每个所述侧刃(3)均包括刀柄连接部(31)和刀刃部(32)，所述刀柄连接部(31)的一端固定连接于刀柄(1)，所述刀柄连接部(31)的另一端与底刃(2)的之间连接刀刃部(32)。
6.根据权利要求5所述的一种软体家具海绵切割方法，其特征在于，所述刀柄连接部(31)为片状结构，所述刀刃部(32)为带有弧度的片状结构。
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