一种塑料半球壳薄壁件的加工方法与流程

1.本发明涉及塑料件加工技术领域，特别是涉及一种塑料半球壳薄壁件的加工方法。


背景技术：

2.塑料半球壳薄壁件材料为聚氨脂塑料，产品构型为半球壳类薄壁件，整体强度较低。市场上针对精度要求不高的此类产品，通常采用一次注塑成型的制造方式。但对于精度要求高的此类产品，注塑成型的制造方式无法满足要求，而常规的车、铣加工方法会导致工件装夹易变形，因此尚未发现适应的加工方法方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种塑料半球壳薄壁件的加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现塑料半球壳薄壁件的高精度加工。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种塑料半球壳薄壁件的加工方法，包括以下步骤：
5.(1)准备塑料材质的棒料；
6.(2)在所述棒料上套设开口套，并通过车床的主轴上的卡盘夹紧所述开口套，通过所述开口套夹紧所述棒料；
7.(3)通过所述车床在所述棒料上车削出所述塑料半球壳薄壁件的内型面，并在所述棒料上粗加工出所述塑料半球壳薄壁件的外型面，得到中间产品；
8.(4)松开所述卡盘对所述开口套的夹紧，并将所述中间产品和所述开口套取下；
9.(5)用所述车床的主轴夹紧吸具工装，使所述内型面朝向所述吸具工装，用所述吸具工装将所述中间产品吸附，然后通过所述车床对所述外型面进行细加工。
10.优选的，所述开口套为侧壁上具有轴向开口的套筒，所述轴向开口贯穿所述套筒。
11.优选的，所述吸具工装包括过渡盘、吸具体和真空管，所述过渡盘用所述卡盘夹紧，所述真空管穿设在所述车床的主轴中，所述真空管一端与所述过渡盘内的腔体连通、另一端通过旋转接头与气管连通，所述气管远离所述旋转接头的一端与真空泵的吸气口连通；所述吸具体与所述过渡盘远离所述卡盘的一端固连，且所述吸具体中的空腔与所述过渡盘内的腔体相通，所述吸具体上设置有半球形吸具，所述半球形吸具的外壁能够与所述内型面贴合，所述半球形吸具的侧壁上均匀设置有多个与所述空腔相通的吸附口。
12.优选的，所述真空管通过橡胶管与所述过渡盘密封连接。
13.优选的，在步骤(3)中通过测深尺检测所述内型面的深度，来判断所述内型面的深度是否合格；所述测深尺包括桥形底座和第一千分表，所述桥形底座的中间设置有第一通孔，所述第一千分表的固定杆穿设在所述第一通孔中，且所述第一通孔的侧壁上螺纹连接有第一紧固螺丝，所述第一紧固螺丝伸入所述第一通孔的一端能够与所述固定杆的侧壁紧密接触。
14.优选的，在步骤(5)中通过测高尺检测所述外型面的高度，来判断所述外型面的高度是否合格；所述测高尺包括弓形底座和第二千分表，所述弓形底座的中间设置有第二通孔，所述第二千分表的固定杆穿设在所述第二通孔中，且所述第二通孔的侧壁上螺纹连接有第二紧固螺丝，所述第二紧固螺丝伸入所述第二通孔的一端能够与所述固定杆的侧壁紧密接触。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法实现了塑料半球可薄壁件的高精度加工。本发明通过车削加工的方式制造塑料半球壳薄壁件，加工精度高；通过开口套夹持棒料，然后加工内型面和粗加工外型面，通过真空吸附中间产品来细加工外型面，在夹持和吸附的过程中不会引起产品的变形，非常适用于高精度塑料半球壳薄壁件的高精度加工；通过测深尺和测高尺能够方便、快速地测得内型面的深度和外型面的高度，测深尺和测高尺使用方便、检测速度快，从而提高了塑料半球壳薄壁件的加工效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法中步骤(2)的作业示意图；
19.图2为本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法中用测深尺测量内型面深度的示意图；
20.图3为本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法中步骤(3)的作业示意图；
21.图4为本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法中步骤(5)的作业示意图；
22.图5为本发明的塑料半球壳薄壁件的加工方法中用测高尺测量外型面高度的示意图；
23.其中，1、主轴；2、卡盘；3、卡爪；4、开口套；5、棒料；6、桥形底座；7、第一千分表；8、中间产品；81、内型面；82、外型面；9、气管；10、旋转接头；11、端盖；12、真空管；13、橡胶管；14、过渡盘；15、阀门；16、吸具体；17、半球形吸具；18、吸附口；19、弓形底座；20、第二千分表。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的目的是提供一种塑料半球壳薄壁件的加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现塑料半球壳薄壁件的高精度加工。
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
27.如图1至图5所示，本实施例提供一种塑料半球壳薄壁件的加工方法，包括以下步骤：
28.(1)准备塑料材质的棒料5；
29.(2)在棒料5上套设开口套4，并通过车床的主轴1上的卡盘2夹紧开口套4，卡盘2具有三个卡爪3，通过开口套4夹紧棒料5；
30.于本实施例中，开口套4为侧壁上具有轴向开口的套筒，且该轴向开口贯穿套筒；
31.(3)通过车床上的车刀在棒料5上车削出塑料半球壳薄壁件的内型面81，并在棒料5上粗加工出塑料半球壳薄壁件的外型面82，得到中间产品8；
32.容易理解的，内型面81的形状应当是能够用车床的车刀所车削出来的半球形面、锥形面或椭球面等；
33.需要说明的是，在加工内型面81的过程中，需要通过测量内型面81的深度，来判断内型面81的尺寸是否合格；于本实施例中，通过测深尺检测内型面81的深度，来判断内型面81的深度是否合格；测深尺包括桥形底座6和第一千分表7，桥形底座6的中间设置有第一通孔，第一千分表7的固定杆穿设在第一通孔中，且第一通孔的侧壁上螺纹连接有第一紧固螺丝，第一紧固螺丝伸入第一通孔的一端能够与固定杆的侧壁紧密接触。在测量时，首先测得未加工时，内型面81所在端面的深度，即使得第一千分表7的测杆的自由端与该端面接触，测得第一数值，在加工后，使得第一千分表7的测杆的自由端与内型面81的最深处接触，测得第二数值，通过比较第一数值和第二数值来获得内型面81的加工深度，从而判断内型面81的加工深度是否合格；如果合格，则停止内型面81的加工，如果不合格，则继续进行内型面81的加工，直至内型面81的深度合格；
34.(4)松开卡盘2对开口套4的夹紧，并将中间产品8和开口套4取下，并将开口套4从中间产品8上取下；
35.(5)用车床的主轴1夹紧吸具工装，使内型面81朝向吸具工装，用吸具工装将中间产品8吸附，将中间产品8中与外型面82连接的多余的棒料5切除，然后通过车床对外型面82进行细加工；
36.于本实施例中，吸具工装包括过渡盘14、吸具体16和真空管12，过渡盘14用卡盘2夹紧，车床的主轴1中空，真空管12穿设在车床的主轴1中，主轴1远离卡盘2的一端设置有端盖11，真空管12与端盖11固连，真空管12一端与过渡盘14内的腔体连通、另一端通过旋转接头10与气管9连通，真空管12通过橡胶管13与过渡盘14密封连接；气管9远离旋转接头10的一端与真空泵的吸气口连通；吸具体16与过渡盘14远离卡盘2的一端固连，吸具体16与过渡盘14密封连接，且吸具体16中的空腔与过渡盘14内的腔体相通，吸具体16上设置有半球形吸具17，半球形吸具17的外壁能够与所述内型面81贴合，半球形吸具17的侧壁上均匀设置有多个与空腔相通的吸附口18。通过真空泵的来对过渡盘14内的腔体和吸具体16中的空腔提供负压环境，从而通过吸附口18来吸附中间产品8；真空吸附中间产品8能够使得中间产品8保持稳定，且避免了常规装夹引起的变形，有利于实现高精度加工。
37.需要说明的是，在细加工外型面82的过程中，需要通过测量外型面82的高度，来判断外型面82的尺寸是否合格；于本实施例中，通过测高尺检测外型面82的高度，来判断外型面82的高度是否合格；测高尺包括弓形底座19和第二千分表20，弓形底座19的中间设置有第二通孔，第二千分表20的固定杆穿设在第二通孔中，且第二通孔的侧壁上螺纹连接有第
二紧固螺丝，第二紧固螺丝伸入第二通孔的一端能够与固定杆的侧壁紧密接触。需要说明的是，在测量时，首先测得吸具体16中半球形吸具17在端面的高度，即使得第二千分表20的测杆的自由端与吸具体16的半球形吸具17所在端面的接触，测得第三数值，在加工后，使得第二千分表20的测杆的自由端与外型面82的最高点接触，测得第四数值，通过比较第三数值和第四数值来获得外型面82的加工高度，从而判断外型面82的加工高度是否合格；如果合格，则停止外型面82的细加工，如果不合格，则继续进行外型面82的细加工，直至外型面82的高度合格。
38.在外型面82加工合格后，先关闭真空泵，然后打开过渡盘14上的阀门15，使用气枪将压缩空气通过阀门15注入过渡盘14内的腔体，从而解除过渡盘14和吸具体16内的负压状态，然后取下得到的产品放入干燥器内保存即可。
39.本实施例的塑料半球壳薄壁件的加工方法仅通过两次夹持和车削过程就能够得到高精度的塑料半球壳薄壁件产品，且配合测高尺和测深尺的快速检测，能够快速测量深度和高度，生产效率高；过车削加工的方式制造塑料半球壳薄壁件，加工精度高；通过开口套4夹持棒料5，然后加工内型面81和粗加工外型面82，通过真空吸附中间产品8来细加工外型面82，在夹持和吸附的过程中不会引起产品的变形，非常适用于高精度塑料半球壳薄壁件的高精度加工。
40.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。