CN117206986A - 一种塑胶模具的镜面加工方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于塑胶模具镜面加工技术领域，提供一种塑胶模具的镜面加工控制系统，包括三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心、智能手机；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库中心、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心均设置在数控机床内。本发明可以自动精密切削加工以及粗磨、细磨、镜面的抛光，并自动检测，可以智能化控制、网络化监控，可以保证模具工件达到自动化镜面抛光的效果，无需人工抛光，降低了加工成本，从而提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明属于塑胶模具镜面加工技术领域，更具体地说，是涉及一种塑胶模具的镜面加工方法及其装置。
背景技术
目前对于弧形三维曲面的塑胶模具的表面都是先用数控加工好表面形状,然后手工或者采用抛光设备对塑胶模具进行镜面抛光,未能一次性全自动完成镜面抛光。
发明内容
为了解决现有技术上的不足之处，本发明的目的在于提供一种塑胶模具的镜面加工方法及其装置，通过设置三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块，可以自动精密切削加工以及粗磨、细磨、镜面的抛光，并自动检测，可以智能化控制、网络化监控，可以保证模具工件达到自动化镜面抛光的效果，无需人工抛光，降低了加工成本，从而提高了加工效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种塑胶模具的镜面加工方法,包括以下步骤:
S10、通过三维设计模块对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及其切削运行轨迹图，并传递给精密加工模块；
S20、精密加工模块对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块；
S30、镜面抛光模块对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光，并传递给图像识别模块；
S40、图像识别模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息，并传递给处理中心；
S50、处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工。
进一步，所述S10步骤，还包括以下步骤：
S11、通过刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
S12、运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
S13、参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块。
进一步,所述S20步骤还包括以下步骤：
S21、图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的图像检测信息,并传递给处理中心；
S22、处理中心根据待镜面加工的模具工件曲面的切削形状的图像信息与存储器存储的待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工。
进一步,所述S30步骤还包括以下步骤：
S31、通过粗磨抛光单元通过刀库中心设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
S32、细磨抛光单元通过刀库中心设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态，并传递给镜面抛光单元；
S33、镜面抛光单元通过刀库中心设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；
S34、表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
本发明提供的一种塑胶模具的镜面加工方法，还包括一种塑胶模具的镜面加工控制系统，包括三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心、智能手机；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库中心、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心均设置在数控机床内；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库中心、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连；
所述报警器根据待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知前面步骤返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知重新返工；
所述存储器负责各模块的信息存储，以及镜面加工的模具工件的曲面切削成形、镜面抛光的标准图像信息的存储；
所述无线通信模块设置有物联网单元，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；
所述处理中心负责各模块的信息传递，为该装置控制中心，根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的切削的形状的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工；
所述刀库中心负责给机床提供铣刀、抛光刀、镜面刀等各种刀具进行切削和抛光，以及各个工序的刀具更换；
所述精密加工模块，负责对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块；
所述图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状以及曲面的镜面抛光的图像信息，并传递给处理中心；
所述三维设计模块包括刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元，负责对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及切削运行轨迹图,并传递给精密加工模块；所述刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元相连；
所述刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
所述运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
所述参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块；
所述镜面抛光模块包括粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元，负责对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光,并传递给图像识别模块；所述粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元相连；
所述粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
所述细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态,并传递给镜面抛光单元；
所述镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；
所述表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
进一步，所述粗磨抛光刀采用人造金刚石磨料结合多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，边缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂制作而成；
所述细磨抛光刀采用MgO或γ-Al2O3磨料结合材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成；
所述研磨液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。
本发明还提供一种镜面加工的镜面加工装置，由以上所述一种塑胶模具的镜面加工方法所实现。
进一步,所述加工装置，还包括五轴数控机床、存储器、处理中心及存储在所述存储器上并可在所述处理中心上运行的塑胶模具镜面加工的控制程序，所述塑胶模具镜面加工的控制程序被所述处理中心执行时实现以上所述任意一项所述的一种塑胶模具镜面加工的控制方法的步骤。
进一步,所述加工装置,还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块,所述存储器存储有计算机程序,所述功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤。
本发明与现有技术相比的有益效果：
通过设置三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块，可以自动精密切削加工以及粗磨、细磨、镜面的抛光，并自动检测，可以智能化控制、网络化监控，可以保证模具工件达到自动化镜面抛光的效果，无需人工抛光，降低了加工成本，从而提高了加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性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申请的一些实施例，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为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的方法流程中步骤S10分解示意图；
图3为本发明的方法流程中步骤S20分解示意图；
图4为本发明的方法流程中步骤S30分解示意图；
图5为本发明的系统模块示意图；
图6为本发明的三维设计模块示意图；
图7为本发明的镜面抛光模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当模块被称为“设置于”另一个模块，它可以直接在另一个模块上或者间接在该另一个模块上。当一个模块被称为是“连接于”另一个模块，它可以是直接连接到另一个模块或间接连接至该另一个模块上。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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申请中的具体含义。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
请参阅图1所示,本发明提供的一种塑胶模具镜面加工方法,包括以下步骤:
S10、通过三维设计模块对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及其切削运行轨迹图，并传递给精密加工模块；
进一步说明，对待镜面加工的模具工件的曲面形状的加工根据其曲面的形状选用不同刀头形状的刀具在车铣磨数控机床上通过数控程序对待镜面加工的模具工件实现X轴、Z轴、B轴、C轴联动和Y轴永远恒定保持在待镜面加工的模具工件为中心，采取轴向、径向和周向同步粗铣、精铣、切槽、滚边、抛光的连续的模拟运行轨迹，才能精确保证待镜面加工的模具工件的三维曲面的形状度和抛光度。
S20、精密加工模块对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块；
S30、镜面抛光模块对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光，并传递给图像识别模块；
S40、图像识别模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的抛光的图像信息，并传递给处理中心；
S50、处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的抛光的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工。
进一步，所述镜面加工的模具工件的质量标准包括工件的各个尺寸和形状符合图纸要求，表面无明显的缺陷和瑕疵，亮度、光泽度符合要求。
请参阅图2所示,进一步，所述S10步骤“通过三维设计模块对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及其切削运行轨迹图”，还包括以下步骤：
S11、通过刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
进一步，所述刀具的类型包括铣刀、抛光刀、镜面刀；所述铣刀包括平头铣刀、球头铣刀、小型球头铣刀、平头铣刀、成型铣刀、铣圆倒角刀、斜倒角铣刀、T型刀、粗皮刀；所述成型铣刀包括倒角刀、T形铣刀或鼓型刀、齿型刀、内R刀；所述抛光刀包括粗磨抛光刀、细磨抛光刀。
S12、运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
进一步，所述各种刀具的用途包括平头铣刀可以粗铣，去除大量毛坯，小面积水平平面或者轮廓精铣；球头铣刀进行曲面半精铣和精铣；小型球头铣刀可以精铣陡峭面/直壁的小倒角还有不规则轮廓面；平头铣刀可以倒角，可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面的小倒角；成型铣刀包括倒角刀、T形铣刀或叫鼓型刀、齿型刀、内R刀；倒角刀可以倒角刀外形与倒角形状相同，分为铣圆倒角和斜倒角的铣刀；T型刀可以铣T型槽；齿型刀可以铣出各种齿型，比如齿轮；粗皮刀可以针对铝铜合金切削设计之粗铣刀，可快速加工；抛光刀可以对模具工件表面进行亮度打磨；镜面刀可以对模具工件表面进行镜面式亮度抛光。
进一步，所述切削加工参数包括采用具体的铣刀以多大的转速和多小的进刀深度的切削方式，待切削模具工件的与Z轴的具体方向，刀具主轴朝待切削模具工件的摆动B轴多少角度，铣刀从哪个方向切入与切出，加工表面用一条连续完整的什么纹路刀轨按顺时针还是逆时针(朝Z轴正向看)方向一直从待切削模具工件的哪个位置切入向哪个位置切出保持同步恒定顺铣或逆铣切削，采用恒定的摆动角度、C轴分度、刀轴矢量、切削深度、切削方向、切削步距和周向步长、切削速度和线速度，也就是说采用不同的刀具加工不同的模具工件的不同位置的切削加工参数均是不同的，部分地方是相同的，而另一地方则是不同的。
进一步，所述刀具的运行轨迹图包括刀轴运动轨迹图、刀轴快速移动线图、刀轴掠过连接线图、刀具路径切削线图、切入切出及短连接线图、刀轴下切线图，其中针对异型曲面的模具工件的大平面的表面一般采取螺旋刀路轨迹图的设计。
进一步说明，所述螺旋刀路轨迹图指螺旋刀采用车铣复合X轴、Z轴、B轴、C轴联动和Y轴永远恒定保持在模具工件中心的方式，螺旋刀在加工表面任意位置上的刀轴侧倾角度B轴(刀轴：38°～55°)、切深和步距保持恒定一致，在圆周方向上的每次C轴分度旋转角度(分度矢量)和每次进给步长也保持恒定一致，整个加工过程恒定分度角度(0.6～1度以内)保持周向均布，同时，C轴旋转角度和圆周上的位移(0.4～0.7mm以内)保持同步，且距离相等(轴向均布)，整个加工过程采用恒定的角度、C轴分度、刀轴矢量、切削方向、切削深度、切削步距、切削速度和线速度，能够有效控制每个切削点保持恒定连续一致的切削力和切削状态，使加工面上产生的切削抗力、振颤和变形、进给和反向误差、刀纹和跳动量得到较好的控制，保证较好的尺寸精度、表面粗糙度和光洁度，连续性、光顺度、结构性较好，同时螺旋环切只需要一次切入和切出，避免了加工区域间和不同方向间的每次进刀、退刀和抬刀动作，大大减少了刀轨数量和步进次数，进而缩短了加工时间，最大程度的提高了加工效率。
S13、参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块。
进一步，所述切削参数优化指基于后置处理器优化刀轨、切削参数和空间坐标点、公差精度等，基于后置处理器解决五轴联动旋转轴和线性轴高速稳定匹配问题(X轴、Y轴、Z轴B轴、C轴连续高速切削),在五轴数控机床的加工中,由于旋转、摆动轴的影响，各坐标轴的运动速度及其变化率可能会超出其允许的最大速度和伺服驱动能力，需要根据机床各轴的速度、加速度与平稳性要求对合成进给速度进行校核和调整,根据实际切削条件和材料去除量,为各切削路径和旋摆刀轴指定最佳的进给率,然后输出一个新的数控NC代码程序,该程序除了改进进给率,其余均与原来的相同,并不会改变原有的刀具轨迹和加工方式。
请参阅图3所示,进一步,所述S20步骤“精密加工模块对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形”之后,还包括以下步骤：
S21、图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的图像检测信息,并传递给处理中心；
进一步,所述图像检测信息包括模具工件曲面的形状以及尺寸数据,根据探头检测程序按加工面各截面型值位置,连续对加工面进行2到3次的复测,每次检测间隔10钟,并且中间不许将探头还回刀库,也不准确检测各测量点位,记录检测数据与理论数据进行对比分析，计算各位置上的刀具磨损量和尺寸误差，计算剩余加工余量，为最终精加工提供精准的进刀数据和加工余量值，均匀选取四周各截面进行检测，轴向按探头直径的倍数尺寸计算一个截面位置，每个截面位置圆周半径上选取最大、最小值,自动纪录各个截面位置、检测点位的尺寸数据。
S22、处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工。
请参阅图4所示,进一步,所述S30步骤“镜面抛光模块对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光”,还包括以下步骤：
S31、通过粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
进一步，所述粗磨抛光刀采用人造金刚石磨料结合多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，边缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂制作而成，与传统的氧化铝或碳化硅磨料相比，抛光速率要大得多，如4～8μm金刚石磨粒的抛光速率与10～20μm氧化铝或碳化硅的抛光速率相近，表面变形层较浅，抛光质量最好。
进一步，所述粗磨抛光是去除材料表面的粗糙度和划痕，以得到光滑表面或镜面光泽为目的，在磨削时要注意保持一定的压力和速度，避免过度磨削或烧伤材料表面，以确保磨削效果均匀，不仅能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，也可以消除光泽(消光)，在粗磨抛光时高速旋转的粗磨抛光刀(圆周速度在20米/秒以上)压向工件，使刀头磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63～0.01微米，当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。
S32、细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态，并传递给镜面抛光单元；
进一步，所述细磨抛光刀采用MgO或γ-Al2O3磨料结合材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成,其中MgO的抛光效果最好,但抛光效率低,且不易掌握；而γ-Al2O3的抛光速率高,且易于掌握。
进一步，所述细磨抛光,又叫精抛、]终抛,是为了除去粗抛产生的变形层，使抛光损伤减少到最低，采用细磨抛光刀结合研磨液在均匀稠密的网状运动轨迹进行抛光，进一步平整表面并去除粗磨过程中的痕迹,其中研磨液可以在材料表面形成一层均匀的薄膜,提高表面的光滑度和亮度,抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米,在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷；所述研磨液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成；
S33、镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，填充微小的划痕和凹陷，通过旋转摩擦的运行轨迹，以提高材料表面的光亮度和光泽度，从而实现抛光效果，并传递给表面清洁单元；
S34、表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
请参阅图5所示，本发明提供的一种塑胶模具的镜面加工方法，还包括一种塑胶模具的镜面加工控制系统，包括三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心、智能手机；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心均设置在数控机床内，包括三轴数控机床、四轴数控机床、五轴数控机床，具体不受限制，可以对机头实行模块化，对机头在这三种数控机床内根据加工需要可以替换后加工；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连。以上这些模块并不构成对镜面加工控制系统的限定，该系统可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，存储器中存储有操作控制系统以及该镜面加工控制系统的控制程序，处理中心是该镜面加工控制系统的控制中心，处理中心执行存储在存储器内的该镜面加工控制系统的控制程序，以实现本发明的该镜面加工控制系统的控制方法各实施例的步骤。
所述报警器根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面切削成形的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知前面步骤返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知重新返工。
所述存储器负责各模块的信息存储，以及镜面加工的模具工件的曲面切削成形、镜面抛光的标准图像信息的存储。
所述无线通信模块设置有物联网模块，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号。
所述处理中心负责各模块的信息传递，为该装置控制中心，根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面切削成形的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工。
所述刀库中心负责给机床提供铣刀、抛光刀、镜面刀等各种刀具进行切削和抛光，以及各个工序的刀具更换。
请参阅图6所示，所述三维设计模块包括刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元，负责对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及切削运行轨迹图,并传递给精密加工模块；所述刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元，三者相连；
其中，所述刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
所述运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
所述参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块。
所述精密加工模块，负责对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块。
所述图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像检测信息,并传递给处理中心。
请参阅图7所示，所述镜面抛光模块包括粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元，负责对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光,并传递给图像识别模块；所述粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元相连；
所述粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
所述细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态,并传递给镜面抛光单元；
所述镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；
所述表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
所述图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状以及曲面的抛光度的图像信息，并传递给处理中心。
系统工作原理：
当镜面加工时，通过三维设计模块对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及其切削运行轨迹图，包括：通过刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给刀路轨迹单元；接着刀路轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递切削参数优化模块；然后切削参数优化模块根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块；接着精密加工模块对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，包括：图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像检测信息,并传递给处理中心；接着处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工；然后镜面抛光模块对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光，包括：通过粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；接着细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态，并传递给镜面抛光单元；然后镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；接着表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块；接着图像识别模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的形状和抛光度的图像信息，并传递给处理中心；然后处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面的形状和抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工。
当操机者或管理者在室外或外地，在物联网或互联网的范围内，利用智能手机通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连，进而控制或监控该模具的镜面加工的加工情况。
本发明还提供一种镜面加工的镜面加工装置，由以上所述一种塑胶模具的镜面加工方法所实现。
进一步,所述加工装置，还包括五轴数控机床、存储器、处理中心及存储在所述存储器上并可在所述处理中心上运行的塑胶模具镜面加工的控制程序，所述塑胶模具镜面加工的控制程序被所述处理中心执行时实现以上所述任意一项所述的一种塑胶模具镜面加工的控制方法的步骤。
进一步,所述加工装置,还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块,所述存储器存储有计算机程序,所述功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种塑胶模具的镜面加工方法,其特征在于：包括以下步骤:
S10、通过三维设计模块对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及其切削运行轨迹图，并传递给精密加工模块；
S20、精密加工模块对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块；
S30、镜面抛光模块对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光，并传递给图像识别模块；
S40、图像识别模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息，并传递给处理中心；
S50、处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工。
2.根据权利要求1所述的一种塑胶模具的镜面加工方法，其特征在于：所述S10步骤，还包括以下步骤：
S11、通过刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
S12、运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
S13、参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块。
3.根据权利要求1所述的一种塑胶模具的镜面加工方法，其特征在于：所述S20步骤还包括以下步骤：
S21、图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的图像检测信息,并传递给处理中心；
S22、处理中心根据待镜面加工的模具工件的曲面切削形状的图像信息与存储器存储的待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工。
4.根据权利要求1所述的一种塑胶模具的镜面加工方法，其特征在于：所述S30步骤还包括以下步骤：
S31、通过粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
S32、细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态，并传递给镜面抛光单元；
S33、镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；
S34、表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
5.根据权利要求1所述的一种塑胶模具的镜面加工方法，其特征在于：还包括一种塑胶模具的镜面加工控制系统，包括三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心、智能手机；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块、处理中心均设置在数控机床内；所述三维设计模块、图像获取模块、精密加工模块、刀库转换模块、镜面抛光模块、存储器、报警器、无线通信模块分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连；
所述报警器根据待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的切削形状的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知前面步骤返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息不一致时，则自动发出报警声音并通知重新返工；
所述存储器负责各模块的信息存储，以及镜面加工的模具工件的曲面切削成形、镜面抛光的标准图像信息的存储；
所述无线通信模块设置有物联网单元，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；
所述处理中心负责各模块的信息传递，为该装置控制中心，根据待镜面加工的模具工件的曲面切削成形的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的曲面的切削的形状的标准图像信息进行对比：若一致则传递给镜面抛光模块,若不一致则传递给报警器通知步骤20返工；并根据待镜面加工的模具工件的曲面的抛光度的图像信息与存储器存储的镜面加工的模具工件的镜面抛光的标准图像信息进行对比：若一致则通知装模，若不一致则传递给报警器重新返工；
所述精密加工模块，负责对待镜面加工的模具工件进行曲面切削成形，并传递给镜面抛光模块；
所述图像获取模块通过设置的红外探头获取待镜面加工的模具工件的曲面的切削形状以及曲面的镜面抛光的图像信息，并传递给处理中心；
所述三维设计模块包括刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元，负责对待镜面加工的模具工件完成三维建模构图及切削运行轨迹图,并传递给精密加工模块；所述刀头优选单元、运行轨迹单元、参数优化单元相连；
所述刀头优选单元根据待镜面加工的模具工件的曲面形状和镜面要求自动优选刀具的类型，并传递给运行轨迹单元；
所述运行轨迹单元根据各种刀具的用途模拟出各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数，并传递参数优化单元；
所述参数优化单元根据各种刀具的运行轨迹图和切削加工参数结合行业的切削加工参数以及累积的经验对切削参数优化,并传递给精密加工模块；
所述镜面抛光模块包括粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元，负责对待镜面加工的模具工件的曲面的打磨与抛光,并传递给图像识别模块；所述粗磨抛光单元、细磨抛光单元、镜面抛光单元、表面清洁单元相连；
所述粗磨抛光单元通过刀库设置的粗磨抛光刀对待镜面加工的模具工件的曲面的粗糙度和划痕，并传递给细磨抛光单元；
所述细磨抛光单元通过刀库设置的细磨抛光刀和研磨液对待镜面加工的模具工件的曲面加工为光滑、无明显瑕疵的状态,并传递给镜面抛光单元；
所述镜面抛光单元通过刀库设置的镜面刀和抛光剂对待镜面加工的模具工件的曲面加工为均匀的光滑镜面，并传递给表面清洁单元；
所述表面清洁单元对镜面抛光后的模具工件喷洒清洁剂和水进行清洗，并用干净的布擦干材料表面，除去抛光剂和其他残留物，并传递给图像识别模块。
6.根据权利要求5所述的一种塑胶模具的镜面加工方法，其特征在于：
所述粗磨抛光刀采用人造金刚石磨料结合多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，边缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂制作而成；
所述细磨抛光刀采用MgO或γ-Al2O3磨料结合材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成；
所述研磨液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。
7.一种塑胶模具的镜面加工装置，其特征在于：由以上权利要求1～6所述一种塑胶模具的镜面加工方法所实现。
8.根据权利要求7所述的一种塑胶模具的镜面加工装置，其特征在于：还包括五轴数控机床、存储器、处理中心及存储在所述存储器上并可在所述处理中心上运行的塑胶模具镜面加工的控制程序，所述塑胶模具镜面加工的控制程序被所述处理中心执行时实现以上权利要求1～6所述任意一项所述的一种塑胶模具镜面加工的控制方法的步骤。
9.根据权利要求7所述的一种塑胶模具的镜面加工装置，其特征在于：还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述功能模块执行所述计算机程序时实现以上权利要求1～6任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上权利要求1～6任意一项所述的一种塑胶模具的镜面加工方法的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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