[发明专利]一种CNC机加工件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及CNC机加工领域。

背景技术

目前如手机外壳、笔记本外壳、平板外壳等采用CNC(中文全称：计算机数字控制机床，英文全称：Computer numerical control)加工出外观，为方便描述，将这类采用CNC加工出的产品统称为CNC机加工件，上述CNC机加工件并不限于上述手机外壳、笔记本外壳、平板外壳等，任意采用CNC加工出的产品，均可视为CNC机加工件。

CNC是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品或成品零件，这些半成品或成品零件即上述的CNC机加工件。CNC一般包括机床、三维运动系统和刀具等，刀具安装在三维运动系统上，三维运动系统驱动刀具在X、Y、Z三个方向上运动，机床用于固定待加工件；如此，将待加工件固定在机床上后三维运动系统驱动刀具按照设定的程序运动，在待加工件上加工出外观特征，以获得所述CNC机加工件。

完成加工后的CNC机加工件，需要送往检测部门利用专用工具或仪器(常见采用三坐标测量仪等高精度仪器)测量其Z向高度尺寸和X、Y向位置度尺寸，并将其与预设尺寸进行比对，判断其是否在允许的精度范围内，最终确定该CNC机加工件的尺寸是否合格。如果仅抽检，很难确定所有CNC机加工件的尺寸都是合格的，如果全检，则不得不投入大量的人力、工具和检测仪器，提高了成本，影响生产效率；如上述三坐标测量仪为接触式测量，容易破坏产品外观，导致二次外观缺陷。

事实上，CNC精度是相对较稳定的，在同一夹位，不同的刀具之间的相对位置固定，待加工件固定在机台上后，其X、Y向的尺寸即基本固定。申请人在研发过程中发现，以下因素可能导致CNC机加工件加工不合格：

1、不同的刀头安装到CNC主轴上时，是人工安装的，使得不同刀具之间的相对长度不一样，影响Z向加工精度(对应公差)；此外主轴刀具安装座与刀柄之间容易进入金属屑，也容易影响Z向加工精度，导致其Z向加工的外观特征(通过刀具按照预设程序加工出的特征，这些特征集合形成机加工件的外观)不符合尺寸要求，这是在精度检测过程中发现的最大问题。

2、二次装夹后对待加工件中心定位不准确，使产品在X向、Y向结构加工的外观特征不准确。

总言之，现有CNC机加工件在加工完成后，均需要通过复杂的程序，投入大量的人力、工具和检测仪器对其尺寸精度进行检测，才能判定CNC机加工件是否合格。

发明内容

为解决现有上述CNC机加工件不得不投入大量的人力、工具和检测仪器对其尺寸精度进行检测，才能判定CNC机加工件是否合格的问题，本发明提供了一种CNC机加工件及其制备方法。

基于上述问题，申请人试图找到更简单、更方便、成本更低的CNC机加工件精度检测方案，基于此方向做了大量的努力后，最终找到了本申请提供的创新解决方案。

申请人的创新构思基于以下CNC的特性：1、同一把刀具在产品一次装夹过程中同时加工的外观特征，其整体精度由程序和机台保证的特性。2、同一把刀具在旋转过程中，刀具直径保持一致的特性。

如此，基于上述特性，利用CNC自身具备的功能和进度，如果在加工完上述外观特征后，额外加工出与以CNC机加工件允许公差相对应的台阶特征；该台阶特征的尺寸由CNC机加工件允许公差的上限尺寸和下限尺寸决定，具体根据其上限尺寸制作正向台阶特征，根据其下限尺寸制作负向台阶特征。根据其正向台阶特征和负向台阶特征的有无，不用借助任何工具和仪器，通过目视即可初步确认通过CNC加工后的机加工件的尺寸是否合格。

本发明一方面提供了一种CNC机加工件，所述CNC机加工件上包括通过若干刀具加工的外观特征；

其中，在CNC机加工件上的任意XY平面上，设有采用每一刀具加工的Z向正台阶特征和Z向负台阶特征；所述Z向正台阶特征的深度为Z方向上允许偏差的正上限偏差，所述Z向负台阶特征的深度为Z方向上允许偏差的负下限偏差；

在CNC机加工件上的两个相互平行的XZ平面上，设有采用任一刀具在其上侧的XZ平面向Y负方向加工的Y向负台阶特征、以及在其下侧的XZ平面向Y正方向加工的Y向正台阶特征；所述Y向正台阶特征的深度为在Y方向上允许偏差的正上限偏差，所述Y向负台阶特征的深度为在Y方向上允许偏差的负下限偏差；