TW201515761A - 刀具及採用其之立體圖案加工方法 - Google Patents

Abstract

一種立體圖案加工方法，其包括：使刀具同時繞第一軸線與第二軸線轉動，第一軸線與該刀具之刀盤之軸線重合，第二軸線與第一軸線平行且間隔預設距離，使該刀具之刀刃部銑削工件之表面，從而形成底紋；及採用另一刀具對該底紋進行刮刨加工，使另一刀具之走刀路徑為直線形，並使該另一刀具之刀尖部與走刀路徑之法線方向垂直，以在該底紋上形成標識圖案，從而在工件之表面形成立體圖案。上述刀具包括刀盤及固定裝設在刀盤上之刀體，該刀體之一端鄰近該刀盤之邊緣固定裝設，該刀體之另一端形成有刀刃部。本發明立體圖案加工方法形成之立體圖案之光亮度較高，且製造流程更短，製造成本更低。

Description

刀具及採用其之立體圖案加工方法

本發明涉及一種刀具，特別涉及一種用於在工件表面形成立體圖案之刀具及採用其之加工方法。

為在工件表面形成3D圖案，業界一般採用鐳射雕刻及刀具雕刻等工藝。鐳射雕刻使用高能量光線切割材料，適用於對標記或圖案有很高之精度要求或細微雕刻件上，如印刷電路板上之電路常採用鐳射雕刻，使用此種雕刻機成本相對較高。刀具雕刻藉由電機帶動刀具旋轉於物件表面進行雕刻，刀具高速自轉在工件表面形成點狀凹槽，再控制加工路徑，由多點形成待刻圖案，難度較高，效率較低，且加工後毛刺較多，表面光亮度較低。如需達到高亮效果，一般需在工件雕刻後再利用化學拋光等方法提高表面光亮度。

鑒於上述狀況，有必要提供一種用於形成光亮度較高且成本較低之立體圖案之刀具，還有必要提供一種採用上述刀具之立體圖案加工方法。

一種刀具，其包括刀盤及固定裝設在刀盤上之刀體，該刀體之一端鄰近該刀盤之邊緣固定裝設，該刀體之另一端形成有刀刃部。

一種立體圖案加工方法，其包括：使上述刀具同時繞第一軸線與第二軸線轉動，第一軸線與該刀具之刀盤之軸線重合，第二軸線與第一軸線平行且間隔預設距離，使該刀具之刀刃部銑削工件之表面，從而形成底紋；及採用另一刀具對該底紋進行刮刨加工，使另一刀具之走刀路徑為直線形，並使該另一刀具之刀尖部與走刀路徑之法線方向垂直，以在該底紋上形成標識圖案，從而在工件之表面形成立體圖案。

由於刀具同時繞第一軸線與第二軸線轉動，其切削線速度較大，並且與工件表面為面接觸，從而在銑削時形成之毛刺較少，使底紋之光亮度較高。另，由於另一刀具之刀尖部與走刀路徑之法線方向垂直，使其與底紋接觸為面接觸，減少了毛刺之產生，從而使標識圖案之光亮度更高。因此，上述立體圖案加工方法形成之立體圖案之光亮度較高，且製造流程更短，製造成本更低。

圖1係本發明實施方式之第一刀具裝設在第一CNC機台上之示意圖。

圖2係圖1中第一刀具之立體分解圖。

圖3係圖1中第一刀具之另一角度之立體分解圖。

圖4係本發明實施方式之第二刀具裝設在第二CNC機台上之示意圖。

圖5係本發明實施方式之底紋示意圖。

圖6係圖5中VI處之放大圖。

圖7係本發明實施方式之立體圖案示意圖。

圖8係本發明實施方式之立體圖案加工方法之流程圖。

請參閱圖1至圖7，本發明實施方式之立體圖案加工方法利用第一刀具10及第二刀具30在工件100表面形成預設之立體圖案101，其中，第一刀具10用於在工件100表面雕刻形成高亮之底紋103，第二刀具30用於在底紋103上刮刨形成高亮之標識圖案105，從而得到預設之立體圖案101。第二刀具30大致呈菱形，在其中一角部形成有刀尖部31。本實施方式中，刀尖部31呈斜面。可理解，根據標識圖案105之具體要求，刀尖部31亦可為其他形狀，如弧面。

第一刀具10包括刀盤11、刀體13、安裝塊15及配重塊17，刀體13藉由安裝塊15固定裝設在刀盤11上。刀盤11大致呈圓柱體，其中部貫通開設有軸孔110，其邊緣開設有複數平衡孔112，複數平衡孔112圍繞軸孔110間隔分佈。刀盤11鄰近邊緣還開設有安裝槽114及配重槽116，安裝槽114與配重槽116相對刀盤11之軸線對稱設置，且其形狀大致相同。刀體13包括安裝部131及刀刃部133。安裝部131之第一端部1311呈圓柱形，與第一端部1311相對之第二端部1312呈半圓柱形。刀刃部133固定裝設在安第二端部1312之側邊。安裝塊15之形狀與刀盤11之安裝槽114之形狀相配合，其中部開設有固定孔150，安裝塊15還開設有貫通側面並與固定孔150連通之狹縫152。狹縫152使安裝塊15具有彈性，從而可使刀體13更穩固地固定於固定孔150內，配重塊17裝設在配重槽116中，其形狀與刀體13裝設在安裝塊15上之形狀相似，用於使第一刀具10平衡。安裝部131之第一端部1311固定設置於安裝塊15之固定孔150內，安裝有刀體13之安裝塊15固定裝設在刀盤11之安裝槽114內，配重塊17固定裝設在配重槽116內。

可理解，安裝塊15亦可省略，而將刀體13直接固定裝設在刀盤11上。刀盤11上之平衡孔112、配重槽116或配重塊17亦可省略，採用其他方法使第一刀具10平衡即可。

請一併參閱圖8，本實施方式之立體圖案加工方法可在工件100之表面形成高亮之立體圖案101，包括以下步驟：

在步驟S101中，將第一刀具10裝設在第一CNC機台200之主軸201上，主軸201之軸線與第一刀具10之刀盤11之軸線重合，第一CNC機台200控制主軸201運動，使主軸201繞其自身軸線（定義為第一軸線a）作自轉運動，並同時繞另一軸線（定義為第二軸線b）作公轉運動，第一軸線a與第二軸線b平行並間隔預設距離，從而使第一刀具10同時繞第一軸線a（即刀盤11之軸線）與第二軸線b轉動，使刀刃部133銑削工件100之表面，從而形成高亮之底紋103(如圖5所示)。底紋103由多條圓形槽組成，且該多條圓形槽之圓心均分佈在同一虛擬圓周上。

可理解，第一刀具10不限於裝設在第一CNC機台200，亦可裝設在其他自動化加工機台上，只要使第一刀具10可繞刀盤11之軸線轉動，並同時繞另一軸線轉動即可。

在步驟S102中，將第二刀具30裝設在第二CNC機台300上，對底紋103進行刮刨加工，第二CNC機台300控制第二刀具30運動，使第二刀具30之走刀路徑為直線形，並使刀尖部31與走刀路徑之法線方向垂直，從而在底紋103上形成標識圖案105，從而在工件100之表面形成立體圖案101。本實施方式中，標識圖案105大致呈字母“H”形。

由於第一刀具10同時繞軸線a與軸線b轉動，其切削線速度較大，並且與工件表面為面接觸，從而在銑削時形成之毛刺較少，使底紋103之光亮度較高。另，由於第二刀具30之刀尖部31與走刀路徑之法線方向垂直，使其與底紋103接觸為面接觸，減少了毛刺之產生，從而使標識圖案105之光亮度更高。因此，採用本發明之立體圖案加工方法形成之立體圖案101之光亮度較高，且製造流程更短，製造成本更低。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

100‧‧‧工件

200‧‧‧第一CNC機台

201‧‧‧主軸

300‧‧‧第二CNC機台

101‧‧‧立體圖案

103‧‧‧底紋

105‧‧‧標識圖案

10‧‧‧第一刀具

11‧‧‧刀盤

110‧‧‧軸孔

112‧‧‧平衡孔

114‧‧‧安裝槽

116‧‧‧配重槽

13‧‧‧刀體

131‧‧‧安裝部

1311‧‧‧第一端部

1312‧‧‧第二端部

133‧‧‧刀刃部

15‧‧‧安裝塊

150‧‧‧固定孔

152‧‧‧狹縫

17‧‧‧配重塊

30‧‧‧第二刀具

31‧‧‧刀尖部

無

200‧‧‧第一CNC機台

201‧‧‧主軸

10‧‧‧第一刀具

11‧‧‧刀盤

13‧‧‧刀體

15‧‧‧安裝塊

17‧‧‧配重塊

Claims (10)

1. 一種刀具，其包括刀盤及固定裝設在刀盤上之刀體，其改良在於：該刀體之一端鄰近該刀盤之邊緣固定裝設，該刀體之另一端形成有刀刃部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之刀具，其中該刀盤鄰近邊緣處開設有安裝槽，該刀體固定設置在該安裝槽內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之刀具，其中該刀具還包括安裝塊，該刀體藉由該安裝塊固定裝設在該安裝槽內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之刀具，其中該安裝塊開設有固定孔，還開設有與該固定孔連通並貫通其側面之狹縫，該刀體固定在該固定孔內。
5. 如申請專利範圍第2項所述之刀具，其中該刀盤還開設有配重槽，該配重槽與該安裝槽相對該刀盤之軸線對稱設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之刀具，其中該刀盤上間隔開設有複數平衡孔。
7. 一種立體圖案加工方法，其包括：
   使如申請專利範圍第項1-5中任一項所述之刀具同時繞第一軸線與第二軸線轉動，第一軸線與該刀具之刀盤之軸線重合，第二軸線與第一軸線平行且間隔預設距離，使該刀具之刀刃部銑削工件之表面，從而形成底紋；及
   採用另一刀具對該底紋進行刮刨加工，使該另一刀具之走刀路徑為直線形，並使該另一刀具之刀尖部與該走刀路徑之法線方向垂直，以在該底紋上形成標識圖案，從而在工件之表面形成立體圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之立體圖案加工方法，其中用於形成底紋之該刀具裝設在CNC機台之主軸上，由該CNC機台控制運動。
9. 如申請專利範圍第7項所述之立體圖案加工方法，其中用於形成標識圖案之該另一刀具裝設在CNC機台上，由該CNC機台控制運動。
10. 如申請專利範圍第項7所述之立體圖案加工方法，其中該刀尖部為呈斜面。