成形刀具的制作方法
【专利摘要】所述实施例通常涉及设备壳体，并且更具体地涉及在机加工处理期间融合设备壳体的多个表面的方法。公开了一种方法，所述方法防止形成阶梯并允许通过使用具有钝角的成形刀具来在平坦表面和弯曲表面之间进行平滑过渡。该成形刀具可延伸到其中期望有平坦表面的区域，同时向上成角并远离该部件。这个角度可保证平坦表面和弯曲表面之间的边界形成浅凸起而非阶梯。与阶梯相比，浅凸起在抛光操作期间相对更容易融合。结果，设备的用户看不到表面之间的边界，并且制造过程可以更高效。
【专利说明】成形刀具
【技术领域】
[0001]所述实施例通常涉及一种设备壳体，尤其是涉及在机加工处理中融合设备壳体的多个表面的方法。
【背景技术】
[0002]对于设备的用户，电子设备的外观是重要的，因为该外观影响用户对设备的整体印象。许多设备客纳在外壳内，该外壳由一片材料制成，并可包括多个外部表面。通常，该壳体可包括大致平坦的前表面或背表面和一个或多个弯曲的侧部。在这种情况下，可通过保证外壳的平坦表面和弯曲表面融合在一起以使用户不能将一个表面区别于另一个表面来增强设备的外观。
[0003]当使用机加工处理来形成外壳时，常规的机加工方法不能以适于在大量制造环境中使用的有效方式将多个表面充分融合在一起。有时，围绕设备壳体的外围使用成形刀具(profile cutter)以形成弯曲表面，同时使用较大的飞刀(fly cutter)形成平坦表面。部件和机加工处理中的缺陷和公差可导致弯曲表面和平坦表面之间的失配，从而形成阶梯。当阶梯的深度超过约3微米时，该阶梯对设备的用户而言是可见的。而且，用于去除这样的阶梯的常规抛光技术会去除过量的材料，从而形成不满足公差要求的部件。此外，磨掉阶梯会导致在表面上形成对设备的用户而言也是可见的浅的凹槽。
[0004]因此，需要一种用于在与大量制造操作相关的机加工处理期间融合弯曲表面和平坦表面的有效方法。
【发明内容】
[0005]这里描述了与在机加工处理期间融合设备壳体的多个表面的方法有关的各种实施例。
[0006]依照一个实施例，公开了一种形成设备壳体的方法，所述设备壳体具有融合到平坦背表面中的弯曲侧表面。所述方法包括:接收设备壳体材料，使用钝角成形刀具(obtuseprofile cutter)沿着设备壳体的外围机加工所述弯曲侧表面,其中所述钝角成形刀具包括弯曲部分和成平角部分，所述弯曲部分被配置成创建所述弯曲侧表面，而所述成平角部分被配置成提供从所述弯曲侧表面到所述平坦背表面的过渡，机加工所述平坦背表面，以及对所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的交界执行抛光处理以去除任意凸起并提供所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的无缝过渡。钝角成形刀具的成平角部分可避免在弯曲侧表面和平坦背表面之间形成在随后的抛光操作期间难以去除的阶梯。
[0007]依照另一个实施例，描述了一种形成设备壳体的方法，所述设备壳体具有融合到平坦背表面中的弯曲侧表面。所述方法包括接收设备壳体材料，并使用钝角成形刀具沿着设备壳体材料的外围机加工所述弯曲侧表面。钝角成形刀具包括弯曲部分和成平角部分，所述弯曲部分被配置成创建所述弯曲侧表面，而所述成平角部分被配置成提供从所述弯曲侧表面到所述平坦背表面的过渡。[0008]依照另一个实施例，描述了一种形成设备壳体的方法，所述设备壳体具有融合到平坦背表面中的弯曲侧表面。所述方法包括接收设备壳体材料，并使用钝角成形刀具沿着设备壳体材料的外围机加工所述弯曲侧表面。钝角成形刀具包括弯曲部分和成平角部分，所述成平角部分与所述弯曲部分相邻并具有被配置成提供从所述弯曲侧表面到所述平坦背表面的过渡的过渡角。
[0009]依照再一个实施例，在这里描述了一种钝角成形刀具，用于形成壳体中的弯曲侧表面和要融合到所述壳体的平坦背表面中的成角度过渡表面。钝角成形刀具包括:弯曲部分，被配置成创建所述弯曲侧表面；和成平角部分，与所述弯曲部分相邻并被配置成提供所述成角度过渡表面。
[0010]通过下面结合附图进行的详细说明，本发明的其他方面和优点将变得明显，附图通过举例示出了所描述实施例的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]参考下面的说明和附图，可更好地理解所描述实施例。此外，参考下面的说明和附图，可更好地理解所描述实施例的优点。这些附图不限制可对所描述实施例做出的形式和细节上的任何改变。任何这种改变都不脱离所描述实施例的精神和范围。
[0012]图1A示出了机加工设备壳体的弯曲表面的过程的横截面图。
[0013]图1B示出了机加工设备壳体的平坦表面的过程的横截面图。
[0014]图1C示出了抛光在弯曲表面和平坦表面的交界处产生的阶梯的过程的横截面图。
[0015]图2示出了根据本发明一个实施例的使用钝角成形刀具机加工弯曲表面的过程的横截面图。
[0016]图3示出了图示依照本发明一个实施例的弯曲表面和平坦表面之间的交界点如何基于公差而改变的横截面图。
[0017]图4示出了根据本发明一个实施例的正在由钝角成形刀具机加工的设备壳体的平面图。
[0018]图5示出了根据本发明一个实施例的可用于去除由于使用钝角成形刀具而形成的浅凸起(peak)的抛光处理。
[0019]图6示出了详细描述根据本发明一个实施例的使用钝角成形刀具在弯曲表面和平坦表面之间创建平滑过渡的过程的流程图。
[0020]图7示出了详细描述根据本发明一个实施例的使用钝角成形刀具在弯曲表面和平坦表面之间创建平滑过渡的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0021]这部分描述了根据本申请的方法和设备的代表性应用。提供这些例子仅用于增加上下文并帮助理解所描述的实施例。因此，对于本领域技术人员而言，显而易见的是所描述的实施例可在没有这些具体细节的一些或全部的情况下被实施。在其它情况下，没有详细描述公知的处理步骤以避免不必要地使所描述的实施例模糊。其他应用也是可能的，这样下面的例子不应被当作限制。[0022]在下面的详细描述中，参考附图，附图形成说明书的一部分并在其中，通过图示，示出了与所描述的实施例相符的特定实施例。虽然这些实施例被充分详细地描述以使本领域技术人员能够实施所描述的实施例，但是应理解这些实施例不是限制；因此可使用其他实施例，且在不脱离所描述的实施例的精神和范围的情况下可做出改变。
[0023]包括平坦表面和圆化边缘的设备壳体通常使用多个刀具来机加工。例如，围绕设备的外围使用成形刀具以产生壳体的弯曲侧表面，同时使用诸如飞刀的不同刀具来机加工平坦表面。公差和缺陷可导致在使用不同刀具创建的表面之间的阶梯，且通常这些阶梯对于设备的用户而言是可见的。描述了一种方法，该方法通过使用具有钝角的成形刀具来防止形成阶梯，并允许在平坦表面和弯曲表面之间进行光滑过渡。该成形刀具可延伸到其中期望有平坦表面的区域，同时向上成角并远离该部件。该角度可保证平坦表面和弯曲表面之间的边界形成浅凸起而非阶梯。相比于阶梯，浅凸起在抛光操作期间可相对更容易融合。结果，设备的用户看不到表面之间的边界，并且制造过程可以更高效。
[0024]图1A示出了用于在形成设备壳体102时执行第一切割操作的方法100。常规的成形刀具104可围绕壳体102的外围使用以形成弯曲表面108。常规的成形刀具106可具有形成直角106的弯曲切割部分。此外，表面109可在弯曲表面108的边缘处切割大体垂直的平面。图1B示出了在经由方法100形成设备壳体102中涉及的第二切割操作。被配置成生产均匀平坦表面的刀具可用于机加工设备壳体102的平坦表面112。刀具110可代表被设计成单遍形成表面112的较大飞刀或被配置成多遍形成表面112的较小刀具。由于形成壳体102的材料中的缺陷以及机加工处理中的公差，在常规方法100中可能在平坦表面112和弯曲表面108之间形成阶梯。
[0025]图1C示出了方法100的最后步骤，其中平坦表面112和弯曲表面108之间的阶梯使用抛光处理来去除。抛光块(polishing bit) 114可被定位在壳体102的阶梯之上,并下落以去除该阶梯。然而，在大量制造环境中，难以实现正确的压力和位置以将弯曲表面108融合到平坦表面112中。通常，可能施加了过大的压力或者抛光可能发生在过大的面积上。结果，在抛光处理中会形成浅凹槽116。浅凹槽对设备的用户而言可以是可见的，在以将凹槽投射到阴影中的角度照亮时尤其如此。这会破坏壳体是由单一连续表面形成的外观，从而负面影响设备用户的体验。
[0026]图2示出了过程200，其图示了一种用于沿着壳体102的外围形成弯曲表面204，同时避免了在过程100中示出的阶梯的方法。钝角成形刀具202可包括被配置成切割弯曲表面204的弯曲部分212以及邻接弯曲部分212并被配置成切割表面206的成平角部分214。线208可表示要在接下来的切割操作中产生的弯曲表面204和平坦表面之间的名义上的边界。成角度表面206可延伸进一个区域，在该区域中将切割平坦表面，同时以过渡角A向上成角。角度A的值可以取决于在特定应用中所需的精度水平以及与旋转钝角成形刀具的纟先床(milling machine)相关的公差。在一个实施例中，大概和/或约I度的角度A足以融合弯曲表面和平坦表面。然而，当需要较少的抛光时，较小的值对角度A而言是合适的，而当较多的抛光是有用的或者需要较少的融合时，较大的值对角度A而言是适用的。因此，根据一些实施例，根据期望的表面特性，角度A可大于约I度或小于约I度。
[0027]钝角成形刀具202可由各种材料制成，所述材料包括碳化物、钴合金、钢、碳以及任意其他能够承受切割操作的坚固材料。根据至少一个实施例，钝角成形刀具由包括碳化物、钴合金、钢和陶瓷中的至少一种的材料制成。类似地,壳体102可由多种不同材料机加工而成。例如，壳体102可包括金属、塑料、合成物、木材、铝、或任意其他技术上可行的材料。在一个实施例中，钝角成形刀具102也可包括成角度表面210，其与壳体102邻近钝角成形刀具202的远端的底边缘对齐。成角度表面210可减小在机加工处理中沿着壳体102的外部拐角形成的毛刺(bur)的数量。当壳体102在随后的制造过程中必须平放时，这是特别有利的。
[0028]图3展示了过程300，其图示了平坦表面中的变化如何可被弯曲表面204容纳。放大了图3中的Z方向以更好地图示该效果。壳体102被示出为包括弯曲表面204。钝角成形刀具202的边缘被示出以供参考。在使用钝角成形刀具202形成壳体102的外围后，可使用与在过程100中描述的并在图1B中示出的那些方法类似的方法切割平坦表面。表面304代表平坦表面的名义上的位置，而线302代表壳体102的设计轮廓形状。表面306代表平坦表面的上允许公差(upper allowable tolerance),而表面308代表平坦表面的下允许公差(lower allowable tolerance)。如果平坦表面在名义上的表面304处形成,则浅凸起可在壳体102的外围周围形成在名义上的表面304和弯曲表面204的交界处。类似地，如果以上公差水平或者下公差水平形成平坦表面，则浅凸起可形成在弯曲表面204分别与表面306与308的交界处。
[0029]图4示出了壳体102的平面图,其进一步展示了弯曲表面204和平坦表面304之间的交界。线402代表在平坦表面304在名义上的位置处被机加工时在弯曲表面204和平坦表面304之间形成的浅凸起。虚线404和406分别示出了在平坦表面304被定位在最低和最高允许位置处时浅凸起的位置。所以，浅凸起可被限制在虚线404和406之间的区域。虚线404和406之间的距离取决于角度A以及与特定制造过程相关的公差。在一个实施例中，当使用大约I度的角度A和典型的计算机数字控制(CNC)铣床公差时，距离D可小至50微米。消除形成在弯曲表面204和平坦表面304的交界处的浅凸起所需要的任意抛光处理可被限制到虚线404和406之间的小区域。
[0030]当围绕设备的拐角进行机加工时，钝角成形刀具202也可提供优点。区域408代表壳体102的一个区域，在该区域中常规成形刀具，诸如图1A中示出的成形刀具104，可以在相对长的时间内并且从不同角度经过同一区域。当这发生时，被切割的材料会受压并从一个地方移动到另一个位置，而非被适当地切割。这可能导致变形，而变形导致缺陷或额外的砂纸打磨处理和抛光处理，这些额外的处理可以增加制造过程的时间和成本。通过使用钝角成形刀具202，可避免这些问题。当刀具围绕拐角行进时，钝角成形刀具202的角度避免刀具多于一次地经过任一区域。这可减少缺陷和抛光处理，从而改善制造过程的效率。
[0031]图5图示了过程500，该过程用于在机加工处理之后抛光壳体102。当弯曲表面204使用钝角成形刀具202形成时，在弯曲表面204和平坦表面304的交界处可形成浅凸起。该凸起可偏离线504，该线504代表壳体102的设计形状。使用抛光工具503可将凸起减小到线504。抛光工具503可包括安装到旋磨(rotating mill)上的研磨垫。该磨可围绕壳体102的外围在存在浅凸起的区域中引导抛光垫。与图1C中示出的抛光步骤不同，抛光浅凸起更不容易导致凹槽。因此，抛光处理可平滑地将弯曲表面204融合到平坦表面304中，从而形成没有用户可见的边界的连续表面。
[0032]图6示出了流程图600，其描述了实施所描述实施例的方法。在步骤602中，接收壳体材料。壳体材料可包括能够在典型的铣削处理中被机加工的任何材料。例如，可接受材料可包括金属、塑料、合成物、木材或任意其他技术上可行的材料。如果壳体材料以仅稍微大于最终产品的形状的形状被接收，则是有利的，因为这会减少机加工时间和浪费的材料。
[0033]在步骤604中，弯曲表面可使用钝角成形刀具沿着壳体材料的外围形成。钝角成形刀具可附连到铣床上。在一个实施例中，铣床可由计算机数字控制(CNC)机器控制以增加处理的精确度和均匀性。钝角成形刀具可包括弯曲部分和成角度部分，其中成角度部分向上成角度并被设计成与在之后的步骤中形成的平坦表面相交。在步骤606中，飞刀或者平的有尖端的铣削块(milling bit)可用于机加工壳体的平坦表面。平坦表面可以单遍形成或由较小的刀具进行多遍来形成。在另一个实施例中，步骤604和606可颠倒，从而平坦表面在弯曲表面之前被机加工。
[0034]最后，在步骤608中，形成在弯曲表面和平坦表面的交界处的浅凸起可使用抛光处理磨去。抛光处理可由切割弯曲表面和平坦表面的同一铣床执行或在之后的制造过程中执行。在抛光处理之后，弯曲表面平滑地融合到平坦表面中，从而防止设备的用户辨别出一个表面从哪里开始和另一表面在哪里结束。
[0035]虽然参考图6描述了平坦表面在弯曲表面之后形成，但是其可以以很多种方式变化。例如，图7示出了流程图700，其描述了实施所描述实施例的替代方法。在步骤702中，接收壳体材料。壳体材料可包括能够在典型的铣削处理中被机加工的任何材料。例如，可接受材料可包括金属、塑料、合成物、木材或任意其他技术上可行的材料。如果壳体材料以仅稍微大于最终产品的形状的形状被接收，则是有利的，因为这会减少机加工时间和浪费的材料。
[0036]在步骤704中，飞刀或者平的有尖端的铣削块可用于机加工壳体的平坦表面。平坦表面可以单遍形成或由较小的刀具进行多遍来形成。在步骤706中，弯曲表面可使用钝角成形刀具沿着壳体材料的外围形成。钝角成形刀具可附连到铣床上。在一个实施例中，铣床可由计算机数字控制(CNC)机器控制以增加处理的精确度和均匀性。钝角成形刀具可包括弯曲部分和成角度部分，其中成角度部分向上成角并被设计成与所形成的平坦表面相交。
[0037]最后，在步骤708中，形成在平坦表面和随后形成的弯曲表面的交界处的浅凸起可使用抛光处理磨去。抛光处理可由切割弯曲表面和平坦表面的同一铣床执行或在之后的制造过程中执行。在抛光处理之后，弯曲表面平滑地融合到平坦表面中，从而防止设备的用户辨别出一个表面从哪里开始和另一表面在哪里结束。
[0038]所描述实施例的各个方面、实施例、实施方式或者特点可被单独使用或者任意组合使用。所描述实施例的各个方面可由软件、硬件或硬件和软件的组合实施。所描述实施例也可以是用于控制制造操作的在计算机可读介质上实施的计算机可读代码或者是用于控制生产线的在计算机可读介质上实施的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储以后可以被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读介质的例子包括只读存储器、随机存取存储器、⑶-ROM、HDD、DVD、磁带、和光学数据存储装置。计算机可读介质也可分布在联网计算机系统上，使得计算机可读代码被存储并以分布方式执行。
[0039]为了解释，上面的描述使用了特定的术语以提供对所描述实施例的通透理解。然而，对本领域技术人员而言显而易见的是，为了实施所描述实施例，特定的细节是不需要的。因此，特定实施例的以上描述是出于显示和描述的目的而给出。它们并非意图是详尽的或者将所描述实施例限定为公开的精确形式。对本领域技术人员而言显而易见的是:考虑到上面的教导，许多改进和变型都是可能的。
【权利要求】
1.一种旋转钝角成形刀具，用于形成壳体中的弯曲侧表面和要融合到所述壳体的平坦背表面中的成角度过渡表面，所述旋转钝角成形刀具包括: 弯曲部分，被配置成通过相对于所述壳体旋转而创建所述弯曲侧表面； 成平角部分，与所述弯曲部分的第一端相邻并被配置成提供所述成角度过渡表面；以及 成角度表面，接近所述旋转钝角成形刀具的远端并与所述弯曲部分的第二端相邻，所述成角度表面被配置成在机加工期间沿着所述壳体的外部拐角减少毛刺的数量。
2.如权利要求1所述的旋转钝角成形刀具，其中所述旋转钝角成形刀具被配置成在机加工处理中与计算机数字控制(CNC)机器一起使用。
3.如权利要求1所述的旋转钝角成形刀具，其中所述成平角部分包括约I度的过渡角。
4.如权利要求1所述的旋转钝角成形刀具，其中所述成平角部分包括小于I度的过渡角。
5.如权利要求1所述的旋转钝角成形刀具，其中所述旋转钝角成形刀具由包括碳化物、钴合金、钢和陶瓷中的至少一种的材料制成。
6.如权利要求1所述的旋转钝角成形刀具，其中当所述旋转钝角成形刀具在所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间留下凸起时，所述凸起能够通过单次抛光操作来去除，由此在所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的过渡处形成连续表面，而没有所述壳体的用户可见的边界。
7.一种形成设备壳体的机加工组`件，所述设备壳体具有融合到平坦背表面中的弯曲侧表面，所述机加工组件包括: 接收设备壳体材料的装置；以及 使用旋转钝角成形刀具沿着所述设备壳体材料的外围机加工所述弯曲侧表面的装置，其中所述旋转钝角成形刀具包括弯曲部分和成平角部分，所述弯曲部分被配置成创建所述弯曲侧表面，并且所述成平角部分被配置成提供从所述弯曲侧表面到所述平坦背表面的过渡；以及 对所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的交界执行抛光处理的装置，其中所述抛光处理去除任意凸起并提供所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的无缝过渡。
8.如权利要求7所述的机加工组件，进一步包括机加工所述平坦背表面的装置。
9.如权利要求的7所述的机加工组件，其中所述旋转钝角成形刀具由包括碳化物、钴合金、钢和陶瓷中的至少一种的材料制成。
10.如权利要求7所述的机加工组件，其中所述设备壳体由包括铝的材料制成。
11.如权利要求7所述的机加工组件，其中所述成平角部分包括约I度的过渡角。
12.如权利要求7所述的机加工组件，其中所述旋转钝角成形刀具进一步包括成角度表面，所述成角度表面与所述壳体的底边缘对齐并被配置成在机加工期间沿着所述壳体的外部拐角减少毛刺的数量。
13.如权利要求8所述的机加工组件，其中机加工所述平坦背表面在机加工所述弯曲侧表面之后执行。
14.如权利要求8所述的机加工组件，其中机加工所述弯曲侧表面在机加工所述平坦背表面之后执行。
15.一种形成设备壳体的方法，所述设备壳体具有融合到平坦背表面中的弯曲侧表面，所述方法包括: 接收设备壳体材料；以及 使用旋转钝角成形刀具沿着所述设备壳体材料的外围机加工所述弯曲侧表面，其中所述旋转钝角成形刀具包括弯曲部分和成平角部分，所述成平角部分与所述弯曲部分相邻并具有被配置成提供从所述弯曲侧表面到所述平坦背表面的过渡的过渡角；以及 在所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的交界处执行抛光处理，其中所述抛光处理去除任意凸起并提供所述弯曲侧表面和所述平坦背表面之间的无缝过渡。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括机加工所述平坦背表面。
17.如权利要求16所述的方法，其中机加工所述平坦背表面在机加工所述弯曲侧表面之后执行。
18.如权利要求16所述的方法，其中机加工所述弯曲侧表面在机加工所述平坦背表面之后执行。
19.如权利要求15所述的方法，其中，机加工所述弯曲侧表面包括: 使用计算机数字控制(CNC)机加工处理来机加工所述弯曲侧表面。
20.如权利要求15所`述的方法，其中所述过渡角为约I度。
【文档编号】B23P15/00GK103769635SQ201310705244
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2012年10月19日
【发明者】P·S·崔扎斯科, B·K·库普兰德, N·H·汉德森 申请人:苹果公司