一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬板材塑性成形技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，企業(yè)或者研宄院校大多采用激光，微沖擊，刻畫等方法在金屬板料成形表面制作各種圖案，但是采用以上方法需要使用打標(biāo)機(jī)等專用設(shè)備，而且不能在成形加工過程中直接制作，需要增加工序，降低了加工效率，增加了加工成本。金屬板料漸進(jìn)成形技術(shù)，是一種板料無模柔性制造技術(shù)，采用分層制造的思想，將復(fù)雜的三維實(shí)體沿等高線分層切片形成一系列二維層，每層按照一定的軌跡成形，逐層加工出最后的形狀。加工完成后，為了金屬板料成形表面的美觀、企業(yè)的宣傳或者標(biāo)號、標(biāo)記的制作等目的，可以在金屬成形表面制作花紋、圖案、文字或者企業(yè)Logo等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供了一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法，該方法能在金屬板料成形加工過程中直接制作圖案，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0005]步驟1，在待加工圖案上繪制坐標(biāo)柵格，得到由大小不同的區(qū)域組成的點(diǎn)化圖案，坐標(biāo)柵格分割越細(xì)，圖案質(zhì)量越高；
[0006]步驟2，由坐標(biāo)柵格確定點(diǎn)化圖案各區(qū)域的坐標(biāo)和周期長度L ;
[0007]步驟3，根據(jù)步驟2確定的點(diǎn)化圖案上各區(qū)域的坐標(biāo)和周期長度L，確定加工時(shí)的進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S，進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S其中一個(gè)由加工要求確定，另一個(gè)根據(jù)下式計(jì)算；
[0008]L = F/S
[0009]其中，F(xiàn)為進(jìn)給速度，進(jìn)給速度越大加工效率越高，S為主軸轉(zhuǎn)速，L為周期長度；
[0010]步驟4，根據(jù)零件的形狀，利用等高線加工的方法確定工具頭加工路徑；
[0011 ] 步驟5，在點(diǎn)化圖案上各區(qū)域的坐標(biāo)位置設(shè)置步驟3確定的進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S，在非圖案區(qū)域設(shè)置與點(diǎn)化圖案區(qū)域不同的進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速；
[0012]步驟6，用夾具將金屬板料裝夾到成形設(shè)備上，分別將確定的點(diǎn)化圖案區(qū)域和非圖案區(qū)域的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度、以及步驟4確定的漸進(jìn)成形工具頭加工路徑輸入成形設(shè)備的控制器，控制器根據(jù)輸入的加工路徑和參數(shù)進(jìn)行加工，在金屬板料成形加工的同時(shí)在工件表面生成所要制作的文字、花紋或圖案。
[0013]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0014]步驟I中的坐標(biāo)柵格由手工繪制或者將圖案導(dǎo)入計(jì)算機(jī)繪制。
[0015]步驟3中進(jìn)給速度優(yōu)選為10— 1000mm/min,主軸轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100— 8000r/min。
[0016]步驟5中點(diǎn)化圖案區(qū)域與非圖案區(qū)域的進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速差距越大圖案越清晰，差距越小圖案越模糊，進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速差值優(yōu)選為3倍以上。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法，通過在圖案區(qū)域與非圖案區(qū)域設(shè)定不同的主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度，使金屬板料在不同區(qū)域得到不同的表面質(zhì)量或周期長度，這些不同的表面質(zhì)量、周期長度的區(qū)域形成了各種花紋、圖案、文字等，與現(xiàn)有使用打標(biāo)機(jī)制作圖案的方法相比，該方法不用增加設(shè)備、增加加工工序，在加工過程中即可以在成形表面制作任何圖案，更加簡單方便，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法的流程圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法成形表面紋路圖；
[0020]圖3是本發(fā)明一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法利用的等高線加工方法的示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法加工設(shè)備圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例點(diǎn)化效果處理后的LOVE圖案；
[0023]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中放入坐標(biāo)柵格中的點(diǎn)化圖案。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]本發(fā)明提供了一種在金屬板料漸進(jìn)成形工件表面制作圖案的方法，如圖1所示，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0026]步驟1，在待加工圖案上繪制坐標(biāo)柵格，坐標(biāo)柵格由手工繪制或者將圖案導(dǎo)入計(jì)算機(jī)繪制，得到由大小不同的區(qū)域組成的點(diǎn)化圖案，坐標(biāo)柵格分割越細(xì)，圖案質(zhì)量越高；
[0027]步驟2，由坐標(biāo)柵格確定點(diǎn)化圖案各區(qū)域的坐標(biāo)和周期長度L，如圖2所示，相鄰的縱向紋路之間對應(yīng)點(diǎn)的距離稱為周期長度；
[0028]步驟3，根據(jù)步驟2確定的點(diǎn)化圖案上各區(qū)域的坐標(biāo)和周期長度L，確定加工時(shí)的進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S，進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S其中一個(gè)由加工要求確定，另一個(gè)根據(jù)下式計(jì)算；
[0029]L = F/S
[0030]其中，F(xiàn)為進(jìn)給速度，進(jìn)給速度越大加工效率越高，S為主軸轉(zhuǎn)速，L為周期長度；
[0031]進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速只要根據(jù)加工機(jī)床(數(shù)控機(jī)床或單點(diǎn)成形機(jī)床)的參數(shù)確定，小于加工機(jī)床參數(shù)規(guī)定的最大進(jìn)給速度和最大主軸轉(zhuǎn)速即可。在其他參數(shù)不變的情況下，主軸轉(zhuǎn)速不同，得到的成形工件表面的表面質(zhì)量不同，主軸轉(zhuǎn)速越小，其表面越粗糙；同樣，在其他參數(shù)不變的情況下，進(jìn)給速度不同，得到的成形工件表面的表面質(zhì)量不同，進(jìn)給速度越高，其表面越粗糙。進(jìn)給速度的優(yōu)選范圍一般為10—1000mm/min，速度過小，影響加工效率，增加加工成本；速度過大，加工機(jī)床主軸受力越大，主軸會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形，影響成形工件的加工精度。主軸轉(zhuǎn)速的優(yōu)選范圍一般為100—8000r/min，進(jìn)給速度一定的情況下，轉(zhuǎn)速過小，主軸的彎曲變形越大，成形工件的加工精度越低；轉(zhuǎn)速過大，機(jī)床會(huì)產(chǎn)生比較大的振動(dòng)，同樣影響成形工件的加工精度。
[0032]步驟4，根據(jù)零件的形狀，利用本領(lǐng)域公知的等高線加工的方法確定工具頭加工路徑，如圖3所示；
[0033]步驟5，在點(diǎn)化圖案上各區(qū)域的坐標(biāo)位置設(shè)置步驟3確定的進(jìn)給速度F和主軸轉(zhuǎn)速S，在非圖案區(qū)域設(shè)置與點(diǎn)化圖案區(qū)域不同的進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速