CN114734213B - 一种模具加工方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种模具加工方法及其系统。该模具加工方法包括获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息;基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。该模具加工方法可提高模具加工的精度和一致性。
Description
技术领域
本说明书涉及磨削抛光工艺技术领域,特别涉及一种模具加工方法及其系统。
背景技术
抛光模具是晶体抛光工艺中的重要工具。受抛光皮磨损等因素的影响,抛光模具的使用寿命较短,抛光20至30个晶体后就需要更换新的抛光模具。
抛光模具的一般加工方法需要依靠加工设备(如车床、精雕机等)车削原始模具,再通过原始模具贴皮、打磨,制得抛光模具。
一方面,由于加工设备经保养或维护后会产生系统误差,使其车削的原始模具无法满足抛光晶体的精度要求。因此,抛光模具加工过程中需要进行较为耗时的原始模具修正工序。原始模具修正工序一般包括:制作与原始模具耦合的贴有金刚石丸片的耦合模具;基于合格的抛光模具对耦合模具进行修正后,制得修正模具;使用修正模具对原始模具进行修正;使用修正的原始模具制作抛光模具,进行晶体抛光,检测抛光精度。上述修正工序没有修正标准,通常需要反复修正调试,直至晶体的抛光精度满足要求。
另一方面,由于原始模具贴皮工序一般采用手动方式将抛光皮压实在加热的原始模具上,受温控、压力均匀性等因素的影响,抛光模具上不同区域的抛光皮可能出现厚度不均的情况。
上述问题使得抛光模具的加工存在成品一致性和加工精度较差、加工工艺标准化程度低等问题,进而限制晶体抛光的精度和效率。因此,需要提供一种可提高加工精度和一致性的模具加工方法及工件抛光方法及其系统。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供一种模具加工方法。所述方法包括:获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息;基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
在一些实施例中,所述基于所述目标加工信息制备标准模具包括:基于所述目标加工信息对初始模具进行车削,制得所述模具本体;将所述覆盖层贴附于所述模具本体上;基于所述目标加工信息对所述覆盖层进行车削,制得所述标准模具。
在一些实施例中,所述将所述覆盖层贴附于所述模具本体上包括:加热所述模具本体;所述覆盖层与加热的所述模具本体压实,使所述覆盖层贴附于所述模具本体上。
在一些实施例中,所述模具本体通过加热线圈进行加热,待加热的所述模具本体置于所述加热线圈内。
在一些实施例中,所述加热线圈的加热温度为160℃~200℃。
在一些实施例中,所述覆盖层与加热的所述模具本体通过加压的压盘工装压实,所述压盘工装的施压面曲率与所述模具本体的承压面曲率配合。
在一些实施例中,所述压盘工装加压的压力范围为0.1Mpa~0.8Mpa。
在一些实施例中,所述补偿信息包括主体补偿信息和边缘扩展信息;所述基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息包括:基于所述第一表面信息和所述目标表面信息的对比,获得对应所述第一模具主体的主体补偿信息;基于所述第一表面信息的数据趋势,获得对应所述第一模具边缘的边缘扩展信息。
在一些实施例中,所述基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息包括:基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成待验加工信息;获取第二模具的第二表面信息,所述第二模具基于所述待验加工信息制得;基于所述第二表面信息和所述目标表面信息,判断所述第二模具的表面误差是否在预设值范围内;若是,则确定所述待验加工信息为目标加工信息。
本说明书一个或多个实施例提供一种模具加工系统。所述系统包括:表面信息获取模块,被配置为获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;补偿信息获取模块,被配置为基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息;加工信息生成模块,被配置为基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;以及加工模块,被配置为基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
本说明书一个或多个实施例提供一种工件抛光方法。所述工件抛光方法包括:确定工件的至少第一抛光区域和第二抛光区域;使用第一抛光模具对所述第一抛光区域进行抛光;以及使用第二抛光模具对所述第二抛光区域进行抛光;其中,所述第一抛光模具的抛光面与所述第二抛光模具抛光面的曲率半径不同。
在一些实施例中,所述第一抛光区域的待抛光面曲率与所述第一抛光模具的抛光面曲率配合;所述第二抛光区域的待抛光面曲率与所述第二抛光模具的抛光面曲率配合。
在一些实施例中,所述第一抛光模具具有第一抛光参数,所述第一抛光参数至少包括第一摆幅参数和第一压力参数;所述第二抛光模具具有第二抛光参数,所述第二抛光参数至少包括第二摆幅参数和第二压力参数;所述第一抛光参数与所述第二抛光参数不同。
在一些实施例中,所述第一抛光模具和/或所述第二抛光模具为标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
在一些实施例中,所述标准模具的制备包括:获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息;基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
在一些实施例中,所述基于所述目标加工信息制备标准模具包括:基于所述目标加工信息对初始模具进行车削,制得所述模具本体;将所述覆盖层贴附于所述模具本体上;基于所述目标加工信息对所述覆盖层进行车削,制得所述标准模具。
本说明书一个或多个实施例提供一种工件抛光系统。所述系统包括:抛光区域确定模块,被配置为所述抛光区域确定模块用于确定工件的至少第一抛光区域和第二抛光区域;抛光模块,被配置为使用第一抛光模具对所述第一抛光区域进行抛光,还被配置为使用第二抛光模具对所述第二抛光区域进行抛光;其中,所述第一抛光模具的抛光面与所述第二抛光模具抛光面的曲率半径不同。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所述的模具加工系统的示例性硬件和/或软件的示意图;
图2是根据本说明书一些实施例所述的工件抛光系统的示例性硬件和/或软件的示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所述的模具加工方法的示例性流程示意图;
图4是根据本说明书一些实施例所述的补偿信息获取过程的示例性流程示意图;
图5是根据本说明书一些实施例所述的目标加工信息生成过程的示例性流程示意图;
图6是根据本说明书一些实施例所述的标准模具制备过程的示例性流程示意图;
图7是根据本说明书一些实施例所述的压盘工装压制覆层模具的示例性结构示意图;
图8是根据本说明书一些实施例所述的工件抛光方法的示例性流程示意图;
图9是根据本说明书一些实施例所述的第一抛光区域抛光过程的示例性结构示意图;
图10是根据本说明书一些实施例所述的第二抛光区域抛光过程的示例性结构示意图;
附图标记:10-标准模具;10’-初始模具;10’’-覆层模具;11-模具本体;12-覆盖层;20-工件;21-第一抛光区域;22-第二抛光区域;30-压盘工装;40-驱动装置;41-驱动杆;10a-第一抛光模具;10b-第二抛光模具;13a,13b-抛光面。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的"系统"、"装置"、"单元"和/或"模块"是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,"一"、"一个"、"一种"和/或"该"等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语"包括"与"包含"仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
图1是根据一些实施例所述的模具加工系统的示例性硬件和/或软件的示意图。
如图1所示,模具加工系统100可以包括控制模块110、表面信息获取模块120、补偿信息获取模块130、加工信息生成模块140、加工模块150、存储模块160、通信模块170和输入/输出模块180。
控制模块110可以与其他模块相关联,用于处理与模具加工系统100相关的信息和数据。在一些实施例中,控制模块110可以控制其它模块(例如,表面信息获取模块120、补偿信息获取模块130、加工信息生成模块140、加工模块150等)的运行状态。在一些实施例中,控制模块110可以管理通信模块170中的数据获取或发送过程。
表面信息获取模块120可以用于获取模具的表面信息。在一些实施例中,表面信息获取模块120可检测第一模具的第一表面信息,并将第一模具的表面信息发送给控制模块110和/或补偿信息获取模块130。在一些实施例中,表面信息获取模块120可检测第二模具的第二表面信息,并将第二模具的表面信息发送给控制模块110和/或加工信息生成模块140。在一些实施例中,表面信息获取模块120可将第一表面信息和/或第二表面信息发送至存储模块160进行储存,以备其他模块调用。在一些实施例中,表面信息获取模块120包括用于进行轮廓检测以获得表面信息的设备,如接触式轮廓仪或非接触式轮廓仪。
补偿信息获取模块130可以用于获取可反映模具加工误差的补偿信息。在一些实施例中,补偿信息获取模块130可调用表面信息获取模块120获得的第一表面信息和存储模块160储存的目标表面信息,基于第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息。在一些实施例中,补偿信息获取模块130可将获得的补偿信息发送至控制模块110。在一些实施例中,补偿信息获取模块130可将获得的补偿信息发送至存储模块160进行储存,以备控制模块110和/或加工信息生成模块140调用。
加工信息生成模块140可以用于生成能够校正模具加工误差的目标加工信息。在一些实施例中,加工信息生成模块140可调用补偿信息获取模块130获取的补偿信息和存储模块160储存的初始加工信息,基于补偿信息和初始加工信息生成待验加工信息。在一些实施例中,加工信息生成模块140可调用表面信息获取模块120获得的第二表面信息以及存储模块160储存的目标表面信息,第二表面信息是基于待验加工信息制备的第二模具的表面信息,基于第二表面信息和目标表面信息,判断第二模具是否满足误差限定要求,若满足则确定待验加工信息为目标加工信息。在一些实施例中,补偿信息获取模块130可将生成的目标加工信息发送至控制模块110。在一些实施例中,补偿信息获取模块130可将生成的目标加工信息发送至存储模块160进行储存,以备控制模块110和/或加工模块150调用。
加工模块150可以用于成品或半成品模具的加工。在一些实施例中,加工模块150可在控制模块110的控制下,基于加工信息生成模块140生成的目标加工信息制备标准模具。在一些实施例中,加工模块150包括车削子模块、加热子模块和压装子模块。
车削子模块可以用于进行模具的车削。在一些实施例中,根据加工信息生成模块140发送的待验加工信息,控制模块110可控制车削子模块车削原料制得第二模具。在一些实施例中,根据加工信息生成模块140发送的目标加工信息,控制模块110可控制车削子模块将初始模具10’车削为标准模具10的模具本体11。在一些实施例中,车削子模块包括用于进行车削的设备,如车床、精雕机等。
加热子模块可以用于进行模具的加热。在一些实施例中,根据预储存在存储模块160中的加热参数,控制模块110可控制加热子模块将车削子模块车削的模具本体11加热至预设温度。在一些实施例中,加热子模块包括用于进行加热的设备,如高频感应线圈等。
压装子模块可以用于进行模具的压装。在一些实施例中,根据预储存在存储模块160中的压力参数,控制模块110可控制压装子模块将模具本体11与覆盖层12压实,以制得覆层模具。在一些实施例中,压装子模块包括用于进行压装的设备,如压盘工装等。
存储模块160可以用于储存模具加工系统100的各模块(例如,控制模块110、表面信息获取模块120)的指令和/或数据。例如,存储模块160可以储存加工模块150的初始加工信息。又例如,存储模块160可以储存表面信息获取模块120检测的第一模具的第一表面信息和第二模具的第二表面信息。再例如,存储模块160可以储存通信模块170接收的用户输入信息,如用户输入的加热子模块的加热参数或者用于第二模具表面误差判断的误差预设值等。在一些实施例中,存储模块160可以包括大容量储存器、可移动储存器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等,或其任意组合。
通信模块170可以用于信息或数据的交换。在一些实施例中,通信模块170可以用于模具加工系统100内部组件之间的通信,例如,控制模块110、表面信息获取模块120、补偿信息获取模块130、加工信息生成模块140、加工模块150、存储模块160、通信模块170和/或输入/输出模块180之间的通信。
输入/输出模块180可以获取、传输和发送信号。输入/输出模块180可以与模具加工系统100中的其他组件进行连接或通信。模具加工系统100中的其他组件可以通过输入/输出模块180实现连接或通信。在一些实施例中,输入/输出模块180可以与网络连接,并通过网络获取信息。在一些实施例中,输入/输出模块180可以通过网络或通信模块170获取用户输入信息进行输入。在一些实施例中,输入/输出模块180可以通过网络或通信模块170从控制模块110获取控制指令或提醒。
应当注意的是,上述有关模具加工系统100的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对模具加工系统100进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。例如,加工信息生成模块140和加工模块150可以为一个模块,该模块可以具有确定目标加工信息和基于目标加工信息制备标准模具10的功能。诸如此类的变形,均在本说明书的一个或多个实施例的保护范围之内。
图2是根据一些实施例所述的工装抛光系统的示例性硬件和/或软件的示意图。
如图2所示,工件抛光系统200可以包括控制模块210、抛光区域确定模块220、抛光模块230、存储模块240、通信模块250和输入/输出模块260。
控制模块210可以与其他模块相关联,用于处理与工件抛光系统200相关的信息和数据。在一些实施例中,控制模块210可以控制其它模块(例如,抛光区域确定模块220、抛光模块230等)的运行状态。在一些实施例中,控制模块210可以管理通信模块250中的数据获取或发送过程。
抛光区域确定模块220用于确定工件的子抛光区域。在一些实施例中,控制模块210将存储模块240存储的工件抛光区域信息发送至抛光区域确定模块220,抛光区域确定模块220基于抛光区域信息确定工件的两个或两个以上的子抛光区域。
抛光模块230用于进行工件的抛光。在一些实施例中,根据抛光区域确定模块220确定的子抛光区域,控制模块210可控制抛光模块230的对应抛光模具按照对应抛光模具的抛光参数抛光工件的各子抛光区域。其中,抛光参数可调用自存储模块240。在一些实施例中,抛光模块230包括用于操控抛光模具进行工件抛光的抛光设备,抛光设备可以有一个或多个。
存储模块240用于储存工件抛光系统200的各模块(例如,控制模块210、抛光区域确定模块220)的指令和/或数据。例如,存储模块240可以储存抛光模块230的各抛光模具的对应抛光参数。又例如,存储模块240可以储存用户输入的工件的抛光区域信息,以备抛光区域确定模块220调用该抛光区域信息用于确定工件的子抛光区域。在一些实施例中,存储模块240可以包括大容量储存器、可移动储存器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等,或其任意组合。在一些实施例中,存储模块240与存储模块160可以是同一个模块。
通信模块250可以用于信息或数据的交换。在一些实施例中,通信模块250可以用于工件抛光系统200内部组件之间的通信,例如,控制模块210、抛光区域确定模块220、抛光模块230、存储模块240、通信模块250和输入/输出模块260之间的通信。在一些实施例中,通信模块250与通信模块170可以是同一个模块。
输入/输出模块260可以获取、传输和发送信号。输入/输出模块260可以与工件抛光系统200中的其他组件进行连接或通信。工件抛光系统200中的其他组件可以通过输入/输出模块260实现连接或通信。在一些实施例中,输入/输出模块260可以与网络连接,并通过网络获取信息。在一些实施例中,输入/输出模块260可以通过网络或通信模块250获取用户输入信息进行输入。在一些实施例中,输入/输出模块260可以通过网络或通信模块250从控制模块210获取控制指令或提醒。在一些实施例中,输入/输出模块260与输入/输出模块180可以是同一个模块。
图3是根据一些实施例所述的模具加工方法的示例性流程示意图。
如图3所示,模具加工流程300可以包括步骤310至步骤340。在一些实施例中,模具加工流程300可以由控制设备(如控制模块110)执行。
在步骤310中,获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得。在一些实施例中,步骤310可以由表面信息获取模块120执行。
初始加工信息是指与加工设备制作模具相关的信息。在一些实施例中,初始加工信息可以是加工设备设定的初始加工程序。在一些实施例中,初始加工信息可以是加工设备设定的初始运行参数。
第一模具是指加工设备制作的未经误差校正的模具。在一些实施例中,第一模具可以作为呈现加工设备的加工误差的载体。例如,加工设备受保养、维修等因素影响而产生加工误差,第一模具为加工设备基于其初始加工信息制得的,第一模具可将加工设备的加工误差具象化,表现为加工面的面型变形等。
表面信息是指反映物体的三维表面形貌的信息。相应的,第一表面信息是指对应反映第一模具的三维表面形貌的信息。在一些实施例中,第一表面信息可包括表征第一模具实际表面曲线的二维数据。例如,第一模具为使用数控车床通过旋转车削制得的模具,使得第一模具经加工得到的加工面为回转面。第一表面信息包括表征该回转面特征的二维数据,如旋转轴线、母线、经线、纬圆等数据。在一些实施例中,第一表面信息可包括表征第一模具实际面型的三维数据。
在一些实施例中,第一表面信息可以通过轮廓检测获得。在一些实施例中,可进行轮廓检测以获得第一表面信息的装置包括接触式轮廓仪和非接触式轮廓仪,例如,接触式轮廓仪可包括电感式轮廓仪、压电式轮廓仪和感应式轮廓仪等,非接触式轮廓仪可包括光学轮廓仪等。
在一些实施例中,第一表面信息可以是轮廓检测获得的原始表面信息。在一些实施例中,第一表面信息可通过基于原始表面信息的预处理获得。其中,原始表面信息是通过轮廓检测直接检测得到的。在一些实施例中,控制模块110控制表面信息获取模块120的接触式轮廓仪对第一模具进行表面轮廓检测,以得到二维的原始表面曲线数据,表面信息获取模块120基于该原始表面曲线数据进行预处理,以消除部分误差,获得第一表面信息。
在一些实施例中,所述预处理可包括滤波处理。在一些实施例中,滤波处理可以包括但不限于平均值滤波、高通滤波、低通滤波、线性插补、限幅滤波或中位值滤波等。
以平均值滤波作为示例,表面信息获取模块120得到的第一模具的原始表面曲线数据包含一系列的数据点,每个数据点的数据格式为(X,Y)。自初始数据点开始,每1000个数据点的X值和Y值分别取平均值,以代替当前数据点的数值,获得第一表面信息。
以高通滤波作为示例,第一模具的表面粗糙度低于第一阈值(如Ra12.5或Ra6.3),第一模具表面较为光滑,则表面信息获取模块120获得第一模具经轮廓检测得到的原始表面曲线数据后,可使用高通滤波器(如理想高通滤波器、巴特沃斯高通滤波器、高斯高通滤波器等)对该原始表面曲线数据进行滤波处理。
以低通滤波作为示例,第一模具的表面粗糙度高于第一阈值(如Ra12.5或Ra6.3)且低于第二阈值(如Ra100或Ra50),第一模具表面较为粗糙,则表面信息获取模块120获得第一模具经轮廓检测得到的原始表面曲线数据后,可使用高通滤波器和低通滤波器(如理想低通滤波器、巴特沃斯低通滤波器、高斯低通滤波器等)对该原始表面曲线数据进行滤波处理。
在一些实施例中,线性插补可以包括直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等。例如,第一模具的表面存在通过机器视觉或肉眼观察可检测到的毛刺或突起等缺陷,表面信息获取模块120对缺陷位置对应的原始表面曲线数据进行直线插补。
在一些实施例中,第一模具为无覆盖层的模具。本说明书一些实施例的模具加工方法可用于加工抛光模具,抛光模具表面具有多孔的柔性覆盖层(如抛光皮),方便附着抛光粉,柔性的覆盖层影响轮廓检测的准确性。第一模具为无覆盖层的模具,则经轮廓检测可得到准确可靠的第一表面信息。
在一些实施例中,第一模具采用金属材料制得,如纯金属材料或合金材料等。金属材料的性质和加工性能使得第一模具便于加工且表面粗糙度符合预期,以利于轮廓检测和对第一表面信息的预处理。在一些实施例中,第一模具优选的采用黄铜制得。
在步骤320中,基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息。在一些实施例中,步骤320可以由补偿信息获取模块130执行。
目标表面信息是指反映目标模具理论生成的三维表面形貌的信息。其中,目标模具是理论生成的模具。在一些实施例中,目标表面信息可包括反映目标模具理论表面曲线的二维数据。例如,目标模具的理论加工面为椭球面,其目标表面信息可包括表征该椭球面特征的二维数据,如中心坐标、长轴、短轴等数据。
在一些实施例中,目标表面信息是基于初始加工信息通过数学预测模型生成的。例如,补偿信息获取模块130可调用储存在存储模块160中的初始加工信息,使用数学预测模型生成目标表面信息。在一些实施例中,目标表面信息是基于用户输入确定的。例如,控制模块110可通过输入/输出模块180接收用户输入的目标表面信息,并储存在存储模块160中。
补偿信息是指与加工设备的加工误差相关的信息。在一些实施例中,加工误差为系统误差。例如,加工设备的保养或维修因素导致其产生系统误差,使得保养或维修前确定的初始加工信息无法适用于保养或维修后的加工设备,加工设备基于初始加工信息制得的第一模具与目标模具之间的误差超出允许的范围。
在一些实施例中,补偿信息通过第一表面信息与目标表面信息的对比获得。例如,目标模具的理论加工面为回转面,其理论母线为一抛物线,目标表面信息包括表征该理论母线的二维数据,目标表面信息储存在存储模块160中。表面信息获取模块120测得的第一模具加工面的实际母线为另一抛物线,第一表面信息包括表征该实际母线的二维数据,其中理论母线与实际母线上各点的最大曲率半径差值可以大于预设阈值。补偿信息获取模块130可调用理论母线和实际母线的二维数据进行对比计算,得到补偿信息。
本说明书的一些实施例基于第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息,通过补偿信息反映第一模具的加工误差,从而可以基于补偿信息对模具加工过程进行校正,进而提高加工精度。
关于补偿信息获取的更多内容请参见图4及其描述。
在步骤330中,基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息。在一些实施例中,步骤330可以由加工信息生成模块140执行。
在一些实施例中,目标加工信息是初始加工信息经过一次或多次补偿后生成的。在一些实施例中,目标加工信息可以为目标加工程序或目标加工参数。
在一些实施例中,初始加工信息为初始加工程序,可基于初始加工程序和补偿信息生成第一补偿程序。控制模块110调用加工信息生成模块140生成的第一补偿程序,控制加工模块150的加工设备制得模具,若模具符合误差限制要求,则该第一补偿程序即为目标加工程序;若加工模块150的加工设备使用第一补偿程序制得的模具不符合误差限制要求,则重复执行步骤320和步骤330,使加工信息生成模块140对初始加工程序进行多次迭代,直至生成目标加工程序。
在一些实施例中,初始加工信息为初始加工参数,可基于初始加工参数和补偿信息生成第一补偿参数。例如,加工设备为车床,其初始加工参数可包括进刀量、进刀角度和进刀速度,基于补偿信息和初始加工参数可生成第一补偿进刀量、第一补偿进刀角度和第一补偿进刀速度。控制模块110调用加工信息生成模块140生成的第一补偿参数,控制模块110基于第一补偿参数重新设定加工模块150的加工设备并制得模具,若重新设定参数后制得的模具符合误差限制要求,则该第一补偿参数即为目标加工参数;否则重复执行步骤320和步骤330,对初始加工参数进行多次更新,直至生成目标加工参数。
关于目标加工信息生成的更多内容请参见图5及其描述。
在步骤340中,基于所述目标加工信息制备标准模具10,所述标准模具10包括模具本体11和覆盖层12。在一些实施例中,步骤340可以由加工模块150执行。
标准模具10是指符合误差相关限制要求的模具。在一些实施例中,标准模具10的模具本体11由硬质材料制成,如金属材料或合金材料。模具本体11用于为标准模具10提供结构支撑,硬质材料的模具本体11便于加工。在一些实施例中,可用于加工模具本体11的硬质材料包括但不限于黄铜、铝、不锈钢、铸铁等。在一些实施例中,用于加工模具本体11的硬质材料优选为黄铜。
在一些实施例中,标准模具10的覆盖层12由柔性材料制成,如高分子材料。根据其应用场景的不同,标准模具10的覆盖层12具有不同的功能。例如,标准模具10为用于抛光的模具,其覆盖层12具有辅助进行抛光的作用,覆盖层12上设置若干孔洞,以便于抛光粉进入以及抛光粉附着。在一些实施例中,可用于加工覆盖层12的柔性材料包括但不限于聚氨酯、阻尼布、人工合成有机物等。在一些实施例中,用于加工覆盖层12的柔性材料优选为聚氨酯。
在一些实施例中,标准模具10由模具本体11和覆盖层12分步加工制备而成的。
在一些实施例中,模具本体11是基于目标加工信息车削制得的。例如,控制模块110可调用加工信息生成模块140生成的目标加工程序,控制模块110可控制车削子模块的车削装置基于目标加工程序或目标加工参数车削原材料,制得模具本体11。
在一些实施例中,覆盖层12与模具本体11贴合后经过覆盖层12打磨制得标准模具10。控制模块110可控制加工模块150打磨贴合在模具本体11加工面上的覆盖层12,以减少或消除覆盖层12因贴合产生的褶皱和/或起伏。
在一些实施例中,覆盖层12与模具本体11贴合后经过覆盖层12车削制得标准模具10。控制模块110可控制加工模块150的车削子模块基于目标加工信息车削贴合在模具本体11加工面上的覆盖层12。覆盖层12与模具本体11贴合后形成的覆层模具无法通过轮廓检测等手段进行误差分析和加工精度控制(柔性覆盖层影响检测准确性),相比于难以进行量化、标准化生产的打磨工艺,基于目标加工信息进行标准化的车削,可保证加工精度和模具成品的一致性,并且提高良品率。
关于标准模具制备的更多内容请参见图6、图7及其描述。
本说明书的一些实施例基于目标加工信息制备标准模具,可使标准模具实现标准化的批量加工,加工精度及成品一致性高。
图4是根据一些实施例所述的补偿信息获得过程的示例性流程示意图。
使用轮廓检测装置对模具的三维表面形貌进行检测的过程中,可能存在对应表面形貌的边缘部分的数据失真或数据缺失的问题。例如,控制模块110控制表面信息获取模块120的接触式轮廓仪检测第一模具。由于接触式轮廓仪是基于预设的启动范围进行轮廓检测的,为使接触式轮廓仪的探针在检测过程中始终与第一模具的表面接触,第一模具的边缘部位需处于该预设启动范围之外。因此,表面信息获取模块120获得的第一模具的第一表面信息缺失第一模具的边缘部位的相关数据,进而导致补偿信息在第一模具的边缘部位存在误差增大的问题。
如图4所示,补偿信息获得过程400可以包括步骤410和步骤420。在一些实施例中,补偿信息获得过程400可以由控制设备(如控制模块110)执行。在一些实施例中,补偿信息获得过程400可针对第一模具的主体和边缘分别进行补偿、扩展,以降低误差。
在步骤410中,基于所述第一表面信息和所述目标表面信息的对比,获得对应所述第一模具主体的主体补偿信息。在一些实施例中,步骤410可以由补偿信息获取模块130的主体补偿子模块执行。
在一些实施例中,可基于轮廓检测的范围确定第一模具的主体和边缘。仅作为示例,第一模具的待测面(加工面)为回转面,其垂直于旋转轴线的截面直径φ在0mm~50mm范围内。其中,接触式轮廓仪的检测范围可以为第一模具的截面直径φ在1mm~49mm范围内的表面区域,即对应第一模具的主体;第一模具的截面直径φ在0mm~1mm范围内以及在49mm~50mm范围内的表面区域,即对应第一模具的边缘。
在一些实施例中,第一模具的主体可基于用户输入确定。例如,控制模块110控制表面信息获取模块120检测第一模具以获得第一表面信息前,用户可通过输入/输出模块180将轮廓检测的起始及终末位置信息发送给控制模块110,控制模块110基于用户输入的起始及终末位置信息确定第一模具的主体范围,并控制表面信息获取模块120进行轮廓检测。
在一些实施例中,第一模具的主体可基于预设规则确定。例如,结合前述的第一模具加工面为回转面的示例,该回转面的母线可以为一弧线,控制模块110控制表面信息获取模块120的轮廓检测仪沿该回转面的母线进行轮廓检测。控制模块110可基于预设规则确定,轮廓检测的起始位置与该母线第一端之间的距离为第一预定值(如1mm、3mm、5mm等),轮廓检测的终末位置与该母线第二端之间的距离为第一预定值,则轮廓检测的起始位置至终末位置间的区域对应第一模具的主体。在一些实施例中,所述预设规则可储存在存储模块160中。
在一些实施例中,对应第一模具主体的主体补偿信息可基于第一表面信息和目标表面信息的对比获得。第一表面信息与目标表面信息之间可能存在误差,通过两者比较获得的主体补偿信息可反映所述误差。例如,结合前述的第一模具加工面为回转面的示例,第一表面信息包括第一模具的母线上对应第一模具主体的二维曲线数据,目标表面信息包括目标模具的母线上对应目标模具主体的二维曲线数据。通过第一表面信息和目标表面信息的数据对比,可获得第一模具的母线上各点与目标模具上对应点的X值和/或Y值差值,即获得主体补偿信息。
在步骤420中,基于所述第一表面信息的数据趋势,获得对应所述第一模具边缘的边缘扩展信息。在一些实施例中,步骤420可以由补偿信息获取模块130的边缘补偿子模块执行。
在一些实施例中,第一表面信息可反映第一模具的主体的三维形貌变化,基于第一表面信息的数据趋势进行数值拟合,可获得对应第一模具边缘的边缘表面信息。例如,结合前述的第一模具加工面为回转面的示例,该回转面的母线可以为一折线,控制模块110控制表面信息获取模块120的轮廓检测仪沿该回转面的母线进行轮廓检测。第一模具的第一表面信息包括第一模具的母线上对应第一模具主体的曲线数据,可使用该曲线数据(如端部数据)做线性拟合(如一元线性回归拟合),从而获得对应第一模具边缘的边缘表面信息。
在一些实施例中,边缘扩展信息可进一步基于边缘表面信息和目标表面信息的对比获得。边缘表面信息与目标表面信息之间可能存在误差,通过两者比较获得的边缘扩展信息可反映所述误差。例如,结合前述的第一模具加工面为回转面的示例,边缘表面信息包括第一模具的母线上对应第一模具边缘的二维曲线数据,目标表面信息包括目标模具的母线上对应目标模具边缘的二维曲线数据。通过边缘表面信息和目标表面信息的数据对比,可获得第一模具的母线上各点与目标模具上对应点的X值和/或Y值差值,即获得边缘扩展信息。
图5是根据一些实施例所述的目标加工信息生成过程的示例性流程示意图。
如图5所示,目标加工信息生成过程500可以包括步骤510至步骤540。在一些实施例中,过程500可以由控制设备(如控制模块110)执行。
在步骤510中,基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成待验加工信息。在一些实施例中,步骤510可以由加工信息生成模块140执行。在一些实施例中,待验加工信息可用于进行加工误差验证,以此确保生成的目标加工信息的误差校正效果,保证加工精度。
在步骤520中,获取第二模具的第二表面信息,所述第二模具基于所述待验加工信息制得。在一些实施例中,步骤520可以由表面信息获取模块120执行。
在一些实施例中,第二表面信息是指反映第二模具的三维表面形貌的信息。在一些实施例中,第二表面信息可以由表面信息获取模块120进行轮廓检测获得;第二模具可以由加工模块150制得。例如,控制模块110调用加工信息生成模块140生成的待验加工信息,并控制加工模块150的车削子模块根据待验加工信息车削制得第二模具,其中第二模具经车削得到的加工面为回转面;控制模块110控制表面信息获取模块120的接触式轮廓仪对第二模具的加工面进行表面轮廓检测,以得到二维的表面曲线数据。
在步骤530中,基于所述第二表面信息和所述目标表面信息,判断所述第二模具的表面误差是否在预设值范围内。在一些实施例中,步骤530可以由加工信息生成模块140执行。
在一些实施例中,第二表面信息和目标表面信息均为二维的表面曲线数据,可通过基于第二表面信息和目标表面信息的数据计算得到第二模具的表面误差。其中,第二模具的表面误差是指第二模具的加工面上各点或者具有代表性的一系列特征点与目标模具上各对应点之间的误差。例如,第二表面信息包括第二模具表面的一系列检测点的二维坐标,目标表面信息包括目标模具表面的一系列模拟点的二维坐标,可通过计算检测点与对应模拟点的距离得到该检测点对应的表面误差值。
在一些实施例中,第二模具的表面误差处于预设值范围内可以是指最大表面误差小于预设值。第二模具各处的表面误差可相同或不同,其中最大表面误差小于特定预设值即可认为第二模具符合误差限制要求。
在一些实施例中,所述预设值为储存在存储模块160中的可供调用读取的默认值,例如,预设值可以为10μm。在一些实施例中,所述预设值可基于用户输入确定。例如,加工信息生成模块140判断第二模具的表面误差是否在预设值范围内前,控制模块110通过输入/输出模块180向用户发送是否设定预设值的询问信息。用户响应后,控制模块110获取用户输入的预设值,并发送至加工信息生成模块140。
在步骤540中,基于第二模具的表面误差判断结果,确定目标加工信息。在一些实施例中,步骤540可以由加工信息生成模块140执行。
在一些实施例中,步骤540进一步包括:若判断第二模具的表面误差在预设值范围内,则确定第二模具对应的待验加工信息为目标加工信息。目标加工信息对加工模块150的加工设备(如车床)的系统误差进行校正,使加工模块150可基于目标加工信息进行高精度、标准化的模具加工,可适应于模具的批量加工。
在一些实施例中,步骤540进一步包括:若判断第二模具的表面误差不在预设值范围内,则本轮过程500终止,并开始执行下一轮步骤320和过程500,直至生成目标加工信息。例如,若加工信息生成模块140判断第二模具的表面误差不在预设值范围内,控制模块110控制加工信息生成模块140终止当前执行的目标加工信息生成过程500。控制模块110将表面信息获取模块120测得的第二表面信息发送至补偿信息获得模块130;控制模块110控制补偿信息获得模块130执行步骤320,基于第二表面信息和目标表面信息第二次获得补偿信息,控制模块110发送该第二次获得的补偿信息至加工信息生成模块140,并控制加工信息生成模块140执行第二轮过程500。若第二轮过程500判定第三模具的表面误差不在预设范围内,控制模块110将终止第二轮过程500,继续循环执行下一轮步骤320和过程500,直至生成目标加工信息。
本说明书一些实施例的目标加工信息生成过程对加工设备(如加工模块150的车削子模块)的系统误差进行校正,加工设备基于目标加工信息生成过程生成的目标加工信息可批量进行模具加工,能够提升加工精度和标准化程度。
图6是根据一些实施例所述的标准模具制备过程的示例性流程示意图。
如图6所示,标准模具制备过程600可以包括步骤610至步骤630。在一些实施例中,过程600可以由控制设备(如控制模块110)执行。
在步骤610中,基于所述目标加工信息对初始模具10’进行车削,制得所述模具本体11。在一些实施例中,步骤610可由加工模块150(如车削子模块)执行。
在一些实施例中,初始模具10’为待加工的原料。例如,初始模具10’可以为圆柱状金属原料,初始模具10’的待加工面为平面,基于初始模具10’的待加工面车削模具本体11,模具本体11的加工面为内球面。
在一些实施例中,可基于目标加工信息直接对初始模具10’进行车削,制得模具本体11。例如,加工模块150的车削子模块调用加工信息生成模块140生成的目标加工程序进行初始模具10’的车削,从而得到模具本体11。
在步骤620中,将所述覆盖层12贴附于所述模具本体11上。在一些实施例中,步骤620可由加工模块150的加热子模块和压制子模块执行。
在一些实施例中步骤620还进一步包括加热步骤。在所述加热步骤中,加热所述模具本体11。在一些实施例中,所述加热步骤可由加工模块150的加热子模块执行。
在一些实施例中,可通过加热线圈加热模具本体11。优选的,加热线圈为高频感应线圈。加热线圈可以在作为电导体的模具本体11中形成涡电流量,通过电磁感应快速加热模具本体11。
在一些实施例中,待加热的模具本体11置于加热线圈内进行加热。在加热过程中,调整模具本体11在加热线圈的位置可提高加热效率。在一些实施例中,加热线圈的轴线穿过待加热的模具本体11。在一些较优的实施例中,模具本体11可以为回转体,加热线圈的轴线与待加热的模具本体11的轴线重合,以提高加热效果。
在一些实施例中,加热线圈的加热温度为160℃~200℃,如加热温度可约为160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃。在一些实施例中,加热线圈的加热温度优选为170℃~190℃。模具本体11加热至适宜温度,可便于结合覆盖层12。
在一些实施例中,步骤620还进一步包括压制步骤。在所述压制步骤中,所述覆盖层12与加热的所述模具本体11压实,使所述覆盖层12贴附于所述模具本体11上。在一些实施例中,所述压制步骤可由加工模块150的压制子模块执行。
在一些实施例中,可基于覆盖层12自身的物理特性使覆盖层12与加热的模具本体11结合。例如,覆盖层12由柔性的高分子材料制成,如聚氨酯。将模具本体11加热至该聚氨酯的熔点范围内,使覆盖层12接触模具本体11的部分融化,该融化的部分与模具本体11紧密结合,使覆盖层12贴附于模具本体11上。
在一些实施例中,加热的模具本体11表面预先设置粘合介质,覆盖层12通过粘合介质与加热的模具本体11结合。例如,将预定量的聚氨酯预融化后涂布在加热的模具本体11上,再将由聚氨酯制成的覆盖层12置于模具本体11上,使覆盖层12与模具本体11通过预融化的聚氨酯粘连结合。在一些实施例中,粘合介质可以为制备覆盖层12的材料,或者粘合介质可以为其他具有粘合作用的材料,本实施例对此不做限制。
在一些实施例中,覆盖层12与加热的模具本体11通过加压的压盘工装30压实,制得覆层模具10’’。示例性的,如图7所示,加热的模具本体11置于工装基体上,覆盖层12置于模具本体11的承压面上。压盘工装30的驱动装置40通过工装支架安装在模具本体11的上方,压盘工装30固定在驱动装置40的驱动杆41上。压盘工装30、覆盖层12和加热的模具本体11在竖直方向上对正,压盘工装30在竖直方向上移动以对覆盖层12与加热的模具本体11加压,使覆盖层12与加热的模具本体11压实,制得覆层模具10’’。
在一些实施例中,压盘工装30的施压面曲率与模具本体11的承压面曲率配合。曲率配合使得压盘工装30的施压面与模具本体11的承压面对正时,施压面与承压面大致平行,即承压面上各点与施压面上对应点的曲率半径的差值在预设阈值范围(例如,不超过1mm)内,使置于模具本体11的承压面上的覆盖层12各处均匀受力,从而使覆盖层12平整地贴附于模具本体11的承压面上。
在一些实施例中,压盘工装30加压的压力范围为0.1Mpa~0.8Mpa。例如,压盘工装30的施压面可以向模具本体11的承压面施加约0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa或0.8Mpa的压力,使覆盖层12与模具本体11压实贴合。在一些较优的实施例中,压盘工装30加压的压力范围为0.3Mpa~0.6Mpa。例如,模具本体11的承压面(即加工面)为回转面,该回转面的最大截面直径≤50mm,则压盘工装30加压的压力可约为0.3Mpa。又例如,模具本体11的承压面(即加工面)为回转面,该回转面的最大截面直径≤80mm,且最大截面直径≥51mm,则压盘工装30加压的压力可约为0.6Mpa。
在一些实施例中,压盘工装30的驱动装置40可以为气缸或液压缸。在一些实施例中,压盘工装30的驱动装置40可以为其他具有驱动作用的装置,本实施例不做限制。
在步骤630中,基于所述目标加工信息对所述覆盖层12进行车削,制得所述标准模具10。在一些实施例中,步骤630可由加工模块150的车削子模块执行。
在一些实施例中,覆盖层12与模具本体11压实后,覆盖层12表面存在不可预测及控制的凹凸起伏。基于目标加工信息车削覆层模具10’’的覆盖层12,可减少或消除上述凹凸起伏带来的误差。例如,控制模块110调用加工信息生成模块140生成的目标加工程序,控制加工模块150的车削子模块通过目标加工程序进行覆层模具10’’的覆盖层12的车削,以消除覆盖层12表面不符合误差限制要求的起伏褶皱,制得标准模具10。
在一些实施例中,所述基于所述目标加工信息对覆盖层12进行车削,制得所述标准模具10可进一步包括:基于目标加工信息和覆盖层信息生成覆层补偿信息;基于覆层补偿信息对覆层模具10’’的覆盖层12进行车削,制得标准模具10。生成目标加工信息时排除了覆盖层12的影响,覆层补偿信息可以在加工标准模具10时引入对应于覆盖层12的校正,避免覆盖层12被过度车削。例如,加工信息生成模块140基于用户输入的覆盖层信息(如厚度),对目标加工程序进行覆盖层校正(如使加工面整体偏移预定距离),得到覆层补偿程序;控制模块110调用加工信息生成模块140生成的覆层补偿程序,使用覆层补偿程序控制加工模块150的车削子模块进行覆层模具10’’的覆盖层12的车削,制得标准模具10。
本说明书一些实施例的标准模具制备过程中,基于目标加工信息对覆层模具10’’的覆盖层12进行车削获得标准模具10,与打磨工艺相比,覆层模具10’’的车削更易于实现标准化的批量加工,加工时间短,成品一致性高。
本说明书一些实施例的模具加工方法制备的标准模具可用于进行工件的抛光,有助于实现工件抛光工艺的标准化。工件的抛光工艺通常采用单独的抛光模具对工件的所有抛光区域进行抛光,需要通过频繁调节抛光设备的抛光参数(如摆幅、压力等)来实现。这不仅使得抛光模具的制作难度较高,而且由于难于充分兼顾所有抛光区域的抛光而使得抛光精度有限。另外,频繁调整抛光参数也使得抛光设备的调机难度大,时间长,限制抛光工艺的标准化。本说明书一些实施例中通过使用多个标准模具对工件进行分区抛光,在抛光要求不变的情况下,抛光设备对应每个标准模具的抛光参数不变,无需频繁调机即可对同类工件的对应分区进行批量化、标准化、高精度的抛光,降低抛光设备调机带来的时间成本。同时,多个标准模具分区抛光可降低单个标准模具的加工难度,保障单个标准模具的加工精度,从而进一步提高抛光精度。
图8是根据一些实施例所述的工件抛光方法的示例性流程示意图。
如图8所示,工件抛光流程800可以包括步骤810至步骤830。在一些实施例中,工件抛光流程800可以由控制设备(如控制模块210)执行。在一些实施例中,工件抛光流程800可针对工件的不同抛光区域分区分模具抛光,降低抛光模具加工难度,同时提高抛光精度和效率。
在一些实施例中,工件20可包括一个待分区抛光的抛光区域,如单面透镜包括一个凸面或凹面的抛光区域。在一些实施例中,工件可包括多个待分区抛光的抛光区域,多个抛光区域在工件表面的分布范围不重叠,如双面透镜包括两个凸面或凹面的抛光区域。对于工件的一个或多个抛光区域中的每一个抛光区域,均可独立地执行流程800进行分区抛光。
在步骤810中,确定工件20的至少第一抛光区域21和第二抛光区域22。在一些实施例中,步骤810可以由抛光区域确定模块220执行。
在一些实施例中,工件20可具有两个子抛光区域,如第一抛光区域21和第二抛光区域22,工件20的两个子抛光区域即可覆盖工件20的抛光区域。在一些实施例中,工件20还可包括第三抛光区域、第四抛光区域至第N抛光区域,工件20的两个以上的子抛光区域覆盖工件20的抛光区域。对于子抛光区域的数量,本实施例不做限制。
在一些实施例中,可基于抛光区域的曲率半径,确定工件20的不同子抛光区域,如确定至少第一抛光区域21和第二抛光区域22。
仅作为示例,工件20为待抛光的单面透镜,其抛光区域为非球面型回转面(凸面),其轴剖面在轴向-径向坐标系内的投影为一抛物线,抛光区域的曲率半径在5mm~35mm之间。抛光区域确定模块220可基于工件20抛光区域的曲率半径范围,确定第一抛光区域21为抛光区域曲率半径为5mm~10mm的区域,确定第二抛光区域22为抛光区域曲率半径为10mm~35mm的区域。工件20的各子抛光区域的曲率半径范围可根据实际加工需求设置,本实施例不做限制。
在一些实施例中,对于工件20的每个抛光区域而言,其子抛光区域的曲率半径不同。例如,工件20具有一个抛光区域,其中第一抛光区域21和第二抛光区域22覆盖工件20的该抛光区域,第一抛光区域21与第二抛光区域22曲率半径不同,分区抛光以便于达到标准化批量抛光的目的。
本说明书一些实施例确定工件的不同子抛光区域,作为分区抛光的基础,若工件的抛光精度未达标准,可精确定位需要优化的子抛光区域,便于抛光参数和/或抛光模具的调整。
在步骤820中,使用第一抛光模具10a对所述第一抛光区域21进行抛光。在一些实施例中,步骤820可由抛光模块230的第一抛光子模块执行。
第一抛光模具10a用于第一抛光区域21的抛光。在一些实施例中,第一抛光模具10a的抛光面曲率与第一抛光区域21的待抛光面曲率配合。具体的,第一抛光模具10a的抛光面上各点与第一抛光区域21的待抛光面上对应点的曲率半径的差值均在预设阈值范围(例如,不超过0.01mm、0.03mm、0.05mm或0.08mm)内,使第一抛光模具10a的抛光面13a与第一抛光区域21的待抛光面对正时,该待抛光面能够与抛光面13a紧密贴合进行抛光。
在一些实施例中,可通过第一抛光模具10a的轴向转动、第一抛光模具10a的旋转摆动和工件20的轴向转动中的至少一种进行第一抛光区域21的抛光。
图9是根据一些实施例所述的第一抛光区域抛光过程的示例性结构示意图。在一个具体的实施例中,如图9所示,控制模块210控制抛光模块230的第一抛光子模块对工件20的第一抛光区域21进行抛光。根据控制模块210的控制指令,第一抛光子模块操控第一抛光模具10a以O1为原点、沿方向w1做旋转摆动,操控第一抛光模具10a以L2为轴线、沿n’1方向做轴向转动,以及操控工件20以L1为轴线、沿方向n1做轴向转动。第一抛光区域21与第一抛光模具10a的抛光面13a曲率配合,在上述旋转摆动和轴向转动过程中,第一抛光模具10a向工件20持续施加压力P1,使抛光面13a与第一抛光区域21之间紧密贴合摩擦,以达到抛光第一抛光区域21的效果。
在一些实施例中,第一抛光模具10a具有第一抛光参数,第一抛光参数至少包括第一摆幅参数和第一压力参数。在一些实施例中,第一抛光参数还可以包括第一模具自转参数和/或第一工件自转参数。
本说明书一些实施例采用不同的抛光模具、抛光参数对工件的不同子抛光区域进行抛光,降低抛光设备的调机难度。在工件抛光精度满足要求的情况下,完成抛光模具装配并设置对应抛光模具的抛光参数后,抛光设备无需再次进行参数设置,避免频繁调机影响抛光效率。
在步骤830中,使用第二抛光模具10b对所述第二抛光区域22进行抛光,所述第一抛光模具10a的抛光面13a与所述第二抛光模具10b抛光面13b的曲率半径不同。在一些实施例中,步骤830可由抛光模块230的第二抛光子模块执行。
第二抛光模具10b用于第二抛光区域22的抛光。在一些实施例中,第二抛光模具10b的抛光面13b曲率与第二抛光区域22的待抛光面曲率配合。具体的,第二抛光模具10b的抛光面上各点与第二抛光区域22的待抛光面上对应点的曲率半径的差值均在预设阈值范围(例如,不超过0.01mm、0.03mm、0.05mm或0.08mm)内,使第二抛光模具10b的抛光面13b与第二抛光区域22的待抛光面对正时,该待抛光面能够与抛光面13b紧密贴合进行抛光。
在一些实施例中,可通过第二抛光模具10b的轴向转动、第二抛光模具10b的旋转摆动和工件20的轴向转动中的至少一种进行第二抛光区域22的抛光。
图10是根据一些实施例所述的第二抛光区域抛光过程的示例性结构示意图。在一个具体的实施例中,如图10所示,控制模块210控制抛光模块230的第二抛光子模块对工件20的第二抛光区域22进行抛光。根据控制模块210的控制指令,第二抛光子模块操控第二抛光模具10b以O2为原点、沿方向w2做旋转摆动,操控第二抛光模具10b以L3为轴线、沿n’2方向做轴向转动,以及操控工件20以L1为轴线、沿方向n2做轴向转动。第二抛光区域22与第二抛光模具10b的抛光面13b曲率配合,在上述旋转摆动和轴向转动过程中,第二抛光模具10b向工件20持续施加压力P2,使抛光面13b与第二抛光区域22之间紧密贴合摩擦,以达到抛光第二抛光区域22的效果。
在一些实施例中,第二抛光模具10b具有第二抛光参数,第二抛光参数至少包括第二摆幅参数和第二压力参数。在一些实施例中,第二抛光参数还可以包括第二模具自转参数和/或第二工件自转参数。
在一些实施例中,不同抛光模具的抛光参数互不相同,如第一抛光模具10a的第一抛光参数和第二抛光模具10b的第二抛光参数不同。抛光参数互不相同是指抛光参数的多种参数中,至少存在一种参数互不相同。例如,第一抛光参数与第二抛光参数不同,其中,第一摆幅参数与第二摆幅参数不同,第一压力参数与第二压力参数相同。
在一些实施例中,第一抛光模具10a和第二抛光模具10b分别抛光工件20的不同子抛光区域,第一抛光模具10a的抛光面13a与第二抛光模具10b的抛光面13b的曲率半径不同。例如,如图9和图10所示,第一抛光模具10a的抛光面13a曲率半径为45mm,第一抛光模具10a抛光工件20的第一抛光区域21;第二抛光模具10b的抛光面13b曲率半径为60mm,第二抛光模具10b抛光工件20的第二抛光区域22。
在一些实施例中,流程800还可包括第三抛光区域抛光步骤、第四抛光区域抛光步骤至第N抛光区域抛光步骤。每个抛光区域使用与其待抛光面曲率配合的对应抛光模具,并基于不同抛光区域分别设置抛光参数。
在一些实施例中,可使用模具加工流程300制备的标准模具作为子抛光区域的抛光模具,如使用流程300制备的标准模具作为第一抛光模具和/或第二抛光模具。关于可作为第一抛光模具和/或第二抛光模具的标准模具的结构、加工方法的更多内容,请参见图3至图8的相关描述,在此不再赘述。
本说明书一些实施例的工件抛光方法使用曲率半径不同的多个抛光模具对工件进行分区抛光,降低每个子抛光区域的抛光模具加工难度。特别的,使用该工件抛光方法确定工件的多个子抛光区域对应的抛光模具、抛光参数后,抛光设备即可进行工件的标准化的批量抛光,过程中无需进一步的设备调试,提高工件的抛光精度和抛光效率。
本说明书所披露的模具加工方法和工件抛光方法,可能带来的有益效果包括但不限于:(1)本说明书实施例的模具加工方法对初始加工信息进行一次或多次补偿校正,获得目标加工信息,基于该目标加工信息加工的标准模具可有效减少或消除加工设备的系统误差影响;(2)本说明书实施例的模具加工方法可实现模具标准化的批量生产,成品一致性良好,模具加工精度和加工效率高;(3)本说明书实施例的工件抛光方法分不同子抛光区域、不同抛光、不同抛光参数对工件进行精细化抛光,相比使用单一抛光模具完成工件整体抛光,这种精细化抛光可提高工件的抛光精度;(4)相比使用单一抛光模具完成工件整体抛光,使用本说明书实施例的工件抛光方法,可采用多个抛光设备进行连续的抛光作业,无需中途调机,降低抛光难度,提高抛光效率;(5)本说明书实施例的工件抛光方法使用不同的抛光模具进行工件的分区抛光,降低了单个抛光模具的加工难度。需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。
本领域的技术人员应当理解,以上实施例仅为说明本发明,而不对本发明构成限制。凡在本发明的精神和原则内所作的任何修改、等同替换和变动等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种模具加工方法,其特征在于,包括:
获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;
基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息,所述补偿信息包括主体补偿信息和边缘扩展信息,所述基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息包括:
基于所述第一表面信息和所述目标表面信息的对比,获得对应所述第一模具主体的主体补偿信息;
基于所述第一表面信息的数据趋势,获得对应所述第一模具边缘的边缘扩展信息;
基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;
基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
2.如权利要求1所述的模具加工方法,其特征在于,所述基于所述目标加工信息制备标准模具包括:
基于所述目标加工信息对初始模具进行车削,制得所述模具本体;
将所述覆盖层贴附于所述模具本体上;
基于所述目标加工信息对所述覆盖层进行车削,制得所述标准模具。
3.如权利要求2所述的模具加工方法,其特征在于,所述将所述覆盖层贴附于所述模具本体上包括:
加热所述模具本体;
所述覆盖层与加热的所述模具本体压实,使所述覆盖层贴附于所述模具本体上。
4.如权利要求3所述的模具加工方法,其特征在于,所述模具本体通过加热线圈进行加热,待加热的所述模具本体置于所述加热线圈内。
5.如权利要求4所述的模具加工方法,其特征在于,所述加热线圈的加热温度为160℃~200℃。
6.如权利要求3所述的模具加工方法,其特征在于,所述覆盖层与加热的所述模具本体通过加压的压盘工装压实,所述压盘工装的施压面曲率与所述模具本体的承压面曲率配合。
7.如权利要求6所述的模具加工方法,其特征在于,所述压盘工装加压的压力范围为0.1Mpa~0.8Mpa。
8.如权利要求1所述的模具加工方法,其特征在于,所述基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息包括:
基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成待验加工信息;
获取第二模具的第二表面信息,所述第二模具基于所述待验加工信息制得;
基于所述第二表面信息和所述目标表面信息,判断所述第二模具的表面误差是否在预设值范围内;
若是,则确定所述待验加工信息为目标加工信息。
9.一种模具加工系统,其特征在于,所述系统包括:
表面信息获取模块,被配置为获取第一模具的第一表面信息,所述第一模具基于初始加工信息制得;
补偿信息获取模块,被配置为基于所述第一表面信息和目标表面信息获得补偿信息,所述补偿信息获取模块包括:
主体补偿子模块,被配置为基于所述第一表面信息和所述目标表面信息的对比,获得对应所述第一模具主体的主体补偿信息;
边缘补偿子模块,被配置为基于所述第一表面信息的数据趋势,获得对应所述第一模具边缘的边缘扩展信息;
加工信息生成模块,被配置为基于所述初始加工信息和所述补偿信息生成目标加工信息;以及
加工模块,被配置为基于所述目标加工信息制备标准模具,所述标准模具包括模具本体和覆盖层。
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