一种倾斜气孔的加工工艺及其加工设备的制作方法

1.本发明涉及石英片板加工的领域，尤其是涉及一种倾斜气孔的加工工艺及其加工设备。


背景技术：

2.在石英片板上加工细长的倾斜小孔（直径0.4-0.7mm）时，由于石英片板表面比较光滑，同时加工所用的钻头很细很长，这样加工时，孔位很容易打偏；同时由于石英片板的材质原因，倾斜小孔的出口处会崩掉，这样影响整个石英片板的质量。


技术实现要素：

3.为了在石英片板上准确加工出倾斜气孔，本发明提供一种倾斜气孔的加工工艺及其加工设备。
4.本发明提供的一种倾斜气孔的加工工艺及其加工设备采用如下的技术方案：一种倾斜气孔的加工工艺，具体包括如下步骤：步骤s001，气孔进入点加工：计算出加工进入点的坐标；石英下板水平放置，通过数控机床在石英下板上加工出所有的进入点的印记；步骤s002，倾斜气孔加工：利用所述标记在石英下板上逐一加工出所有的倾斜气孔，其中加工时微量进给后快速退刀，重复循环直到完成一个倾斜气孔加工。
5.步骤s003，导气槽加工：在石英下板远离进入点的端面上加工出导气槽，然后对导气槽磨边去毛刺。
6.通过采用上述技术方案，首先在石英下板上加工出进入点的印记，这样可以有效的确定倾斜气孔的位置，同时避免钻头滑动，使得倾斜气孔的加工准确；倾斜气孔时微量进给后快速退刀，可以减小石英下板意外损伤的可能性；在石英下板远离进入点的端面上加工导气槽，这样可以把崩坏的倾斜气孔的出口处消除掉，到达提高石英下板的质量。
7.可选的，加工的微量进给的数值为0.1-0.2mm。
8.通过采用上述技术方案，0.1-0.2mm的进给量可以减少钻头破坏石英下板的可能性，有利于提高倾斜气孔的制造成功率。
9.一种加工倾斜气孔的加工设备，包括气孔加工装置和铣磨一体装置；所述气孔加工装置用于加工倾斜气孔；所述铣磨一体装置用于在同一工位完成导气槽的铣槽和打磨。
10.通过采用上述技术方案，有利于提高倾斜气孔的加工效率。
11.可选的，所述气孔加工装置包括气孔加工支架、倾斜分度盘、分度盘水平驱动机构和竖直钻孔机构；所述分度盘水平驱动机构设置在气孔加工支架上并且用于驱动所述倾斜分度盘在气孔加工支架上水平移动；所述倾斜分度盘用于放置石英下板并且使得石英下板倾斜设置；所述竖直钻孔机构用于竖直向下对石英下板钻孔。
12.通过采用上述技术方案，倾斜分度盘可水平移动性配合倾斜分度盘的倾斜调节的功能性结合可以使得倾斜气孔位置正对竖直钻孔机构；竖直钻孔机构配合倾斜分度盘大大
提高了气孔加工的速度，同时由于无须钻头适应性变化角度，这样大大降低了气孔加工装置的复杂性。
13.可选的，所述竖直钻孔机构包括竖直钻孔组件和竖直升降避让组件；所述竖直升降避让组件用于驱动竖直钻孔组件竖直升降以避免与所述倾斜分度盘调节时干涉；所述竖直钻孔组件用于竖直向下对石英下板钻孔。
14.通过采用上述技术方案，在倾斜分度盘调节前使得竖直钻孔组件处于最上端并且远离倾斜分度盘，这样在倾斜分度盘调节时不会意外撞到竖直钻孔组件。
15.可选的，竖直钻孔组件包括钻孔升降板、驱动钻孔升降板竖直升降的钻孔升降件和钻孔件；所述钻孔件包括设置在所述钻孔升降板的钻孔电机；所述钻孔电机的输出轴底部设置有连接杆；所述连接杆的底部可拆卸式连接有加长杆；所述加长杆的底部可拆卸式连接有钻头。
16.通过采用上述技术方案，加长杆避免倾斜气孔加工时，钻孔驱动件与倾斜状态的石英下板干涉。
17.可选的，所述加长杆的下端设置为下窄上宽的圆锥状。
18.通过采用上述技术方案，减少钻孔过程中加长杆与倾斜状态的石英下板干涉的可能性。
19.可选的，所述钻头由硬质合金刀杆和金刚石头部组成；金刚石头部的粒度为140-200目。
20.通过采用上述技术方案，硬质合金刀杆可以避免钻孔过程中的晃动，有利于提高钻孔方向的准确性，从而调高钻孔的质量；粒度为140-200目的金刚石头部更适应石英下板钻孔。
21.可选的，铣磨一体装置包括机座、石英下板限位座、翻转机构和铣磨机构；所述机座的上端面上设置有一对竖直支撑板；所述石英下板限位座转动连接在一对所述竖直支撑板之间；所述翻转机构用于驱动所述石英下板限位座翻转；所述石英下板限位座用于水平限制石英下板；铣磨机构包括“凵”字型的铣磨支撑架、支撑架驱动组件、铣槽组件和打磨组件；所述铣磨支撑架位于一对竖直支撑板之间；所述石英下板限位座位于所述铣磨支撑架的开口内；所述支撑架驱动组件用于驱动所述铣磨支撑架沿着垂直于竖直支撑板和平行于竖直支撑板的方向移动；所述铣磨支撑架上设置有竖直移动组件；所述竖直移动组件包括一对移动竖直设置在所述铣磨支撑架的一对竖直部之间的工作支撑板和用于驱动一对工作支撑板相互远离或者靠近的竖直驱动件；所述石英下板限位座位于一对工作支撑板之间；所述铣槽组件设置在上侧的工作支撑板上；所述打磨组件设置在下侧的工作支撑板上。
22.通过采用上述技术方案，石英下板首先位于石英下板限位座的上侧，所述支撑架驱动组件驱动铣磨支撑架沿着导气槽的设定方向移动，此过程中铣槽组件对石英下板进行铣槽；然后石英下板限位座翻转一百八十度，所述支撑架驱动组件驱动铣磨支撑架沿着导气槽的设定方向移动，此过程中铣槽组件对石英下板进行铣槽，打磨组件对铣出的导气槽进行打磨，这样在同一工位完成铣磨，提高了加工效率高，同时减少了设备成本的支出。
23.可选的，所述石英下板限位座的上端面上设置有供石英下板水平状态放入的安置槽；所述石英下板限位座的中部成型有吸气腔； 所述安置槽的底面上设置有若干与吸气腔连通的抽气孔；所述吸气腔与外部的抽气装置连接。
24.通过采用上述技术方案，通过外部的抽气装置使得吸气腔和抽气孔产生负压吸住安置槽内的石英下板，这样结构简单，同时避免与石英下板夹持的硬接触，减少石英下板损伤的几率。
25.综上所述，本发明的有益效果为：1.在石英下板上加工出进入点的印记，可以有效的确定倾斜气孔的位置，同时避免钻头滑动，使得倾斜气孔的加工准确。
26.2.在石英下板远离进入点的端面上加工导气槽，可以把崩坏的倾斜气孔的出口处消除掉，到达提高石英下板的质量。
附图说明
27.图1是本发明的工艺流程图。
28.图2是本发明的石英下板10的俯视的结构示意图。
29.图3是本发明的图2中a-a的剖面的结构示意图。
30.图4是本发明的图3中b的局部放大的结构示意图。
31.图5是本发明的气孔加工装置20的正视的结构示意图。
32.图6是本发明的图5中c-c的剖面的结构示意图。
33.图7是本发明的分度连接盘233的俯视的结构示意图。
34.图8是本发明的限位座234的正视的结构示意图。
35.图9是本发明的铣磨一体装置30的剖面的结构示意图。
36.附图标记说明：10、石英下板；100、导气槽；101、倾斜气孔；102、进入点；103、出口点；11、中心对称面；20、气孔加工装置；21、气孔加工支架；210、平移驱动槽；211、前后导柱；22、平移支撑座；23、倾斜分度盘；231、分度盘底座；232、分度支撑盘；233、分度连接盘；2330、径向移动槽；234、限位座；2341、水平限位板；2342、竖直限位板；2343、水平支撑板；235、限位螺栓；24、竖直升降电缸；241、竖直升降板；25、钻孔升降件；251、钻孔升降板；2511、钻孔导柱；26、钻孔电机；261、连接杆；27、加长杆；28、钻头；29、水平驱动螺纹杆；291、水平驱动电机；30、铣磨一体装置；31、机座；310、第一驱动槽；311、竖直支撑板；312、第一驱动螺纹杆；32、第一驱动座；320、第二驱动槽；321、第一驱动块；33、第二驱动螺纹杆；331、第二驱动电机；34、铣磨支撑架；340、竖直驱动槽；35、竖直驱动螺纹杆；351、竖直驱动电机；36、工作支撑板；37、铣刀；371、铣槽电机；38、打磨电机；381、磨轮；39、石英下板限位座；390、安置槽；3901、吸气腔；3902、抽气孔；391、翻转电机。
具体实施方式
37.以下结合附图1-9对本发明作进一步详细说明。
38.参考图2-图4，石英下板10的上端面上开设有导气槽100；导气槽100的底面上开设有若干倾斜设置的倾斜气孔101；倾斜气孔101的旋转中心轴在与石英下板10的中心对称面11成一定夹角的竖直面；倾斜气孔101的旋转中心轴与导气槽100的底面成一定夹角；倾斜气孔101的旋转中心轴与导气槽100的底面的交点为出口点103、与石英下板10的底面的交
点为进入点102。
39.倾斜气孔101加工涉及到的设备有数控机床、气孔加工装置20和铣磨一体装置30。
40.参考图5-图8，气孔加工装置20包括气孔加工支架21、倾斜分度盘23、分度盘水平驱动机构和竖直钻孔机构；参考图5-图6，气孔加工支架21的上端面上成型有平移驱动槽210；平移驱动槽210的前后侧壁之间成型有一对左右分布的前后导柱211；分度盘水平驱动机构包括水平驱动组件和平移支撑座22；水平驱动组件包括枢接在平移驱动槽210的前后侧壁中心之间的水平驱动螺纹杆29和固定在气孔加工支架21的后端面上的水平驱动电机291；水平驱动螺纹杆29的后端与水平驱动电机291的输出轴固定连接；平移支撑座22的下端面上成型有与平移驱动槽210配合的平移驱动块；平移驱动块前后方向套设在一对前后导柱211上并且螺接在水平驱动螺纹杆29上；倾斜分度盘23固定在平移支撑座22的上端面上。
41.参考图5-图7，倾斜分度盘23包括“凵”字型的分度盘底座231、转动设置在分度盘底座231的一对竖直部之间的分度支撑盘232、分度支撑盘232的上端面上转动连接有分度连接盘233；分度盘底座231固定在平移支撑座22的上端面上；分度支撑盘232的转动中心轴水平设置并且与水平驱动螺纹杆29的轴向相互垂直；分度连接盘233的旋转中心轴垂直于分度支撑盘232；分度盘底座231上设置有倾斜调节组件；倾斜调节组件用于调节分度支撑盘232的倾斜角度；分度支撑盘232上设置有平面调节组件；平面调节组件用于调节分度连接盘233的旋转角度；倾斜分度盘23可以为现有市面上可以购买到的万能倾斜分度盘。
42.参考图5-图8，分度连接盘233上设置有限位组件；限位组件用于限制石英下板10；石英下板10与分度连接盘233平行设置并且两者之间设置有避让间隙；石分度连接盘233的上端面成型有若干径向向外开口的倒t字型的径向移动槽2330；限位组件包括若干限位座234和若干限位螺栓235；限位座234包括与径向移动槽2330的竖直部配合的竖直限位板2342；竖直限位板2342的下端设置有与径向移动槽2330的水平部配合的水平限位板2341；限位螺栓235垂直螺接在水平限位板2341上并且下端抵靠住径向移动槽2330的底面；水平限位板2341的内侧端面上部垂直成型有水平支撑板2343；水平支撑板2343用于支撑住石英下板10。
43.参考图5和图6，竖直钻孔机构包括竖直钻孔组件和竖直升降避让组件；竖直升降避让组件包括一对固定在气孔加工支架21的上端面上的竖直升降电缸24；一对竖直升降电缸24的活塞杆上端固定有竖直升降板241；竖直钻孔组件包括钻孔升降板251、驱动钻孔升降板251竖直升降的钻孔升降件25和钻孔件；钻孔升降件25包括固定在竖直升降板241的上端面上的钻孔升降电缸；钻孔升降电缸可实现0.1-0.2mm的微量进给；钻孔升降板251固定在钻孔升降电缸的活塞杆下端；钻孔升降板251的上端面上固定有若干钻孔导柱2511；钻孔导柱2511竖直穿过竖直升降板241；钻孔件包括固定在钻孔升降板251的钻孔电机26；钻孔电机26的输出轴底部固定有连接杆261；连接杆261的底部通过螺栓连接有加长杆27；加长杆27的下端成型为下窄上宽的圆锥状，这样减少钻孔过程中加长杆27与倾斜状态的石英下板干涉的可能性；加长杆27的底部通过螺纹连接有钻头28；钻头28由硬质合金导杆和金刚石头部组成；金刚石头部的粒度为140-200目。
44.参考图9，铣磨一体装置30包括机座31、石英下板限位座39、翻转机构和铣磨机构。
45.参考图9，机座31的上端面上成型有一对竖直支撑板311；石英下板限位座39转动
连接在一对竖直支撑板311之间；翻转机构包括固定在竖直支撑板311上的翻转电机391；石英下板限位座39的旋转中心轴与翻转电机391的输出轴固定连接；石英下板限位座39的上端面上成型有与石英下板10配合的安置槽390；石英下板限位座39的中部成型有吸气腔3901； 安置槽390的底面上成型有若干与吸气腔3901连通的抽气孔3902；吸气腔3901与外部的抽气装置连接。
46.参考图9，铣磨机构包括“凵”字型的铣磨支撑架34、支撑架驱动组件、铣槽组件和打磨组件；铣磨支撑架34位于一对竖直支撑板311之间；石英下板限位座39位于铣磨支撑架34的开口内；支撑架驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件；第一驱动件包括第一驱动电机、第一驱动螺纹杆312和第一驱动座32；机座31的上端面上成型有第一驱动槽310；第一驱动槽310与一对竖直支撑板311相互垂直；第一驱动螺纹杆312枢接在第一驱动槽310的一对相对的侧壁上；第一驱动螺纹杆312与一对竖直支撑板311相互垂直相互垂直；第一驱动电机固定在机座31上并且与第一驱动螺纹杆312固定连接；第一驱动座32的下端面上成型有与第一驱动槽310配合的第一驱动块321；第一驱动块321与第一驱动螺纹杆312螺纹连接；第二驱动件包括第二驱动电机331和第二驱动螺纹杆33；第一驱动座32的上端面上成型有与第二驱动槽320；第二驱动槽320与一对竖直支撑板311相互平行；第二驱动螺纹杆33枢接在第二驱动槽320的一对相对的侧壁上；第二驱动螺纹杆33与一对竖直支撑板311相互平行；第二驱动电机331固定在第一驱动座32上并且与第二驱动螺纹杆33固定连接；铣磨支撑架34的下端面上成型有与第二驱动槽320配合的第二驱动块341；第二驱动块341与第二驱动螺纹杆33螺纹连接；铣磨支撑架34上设置有竖直移动组件。
47.参考图9，竖直移动组件包括一对移动竖直设置在铣磨支撑架34的一对竖直部之间的工作支撑板36和用于驱动一对工作支撑板36相互远离或者靠近的竖直驱动件；竖直驱动件包括一对竖直驱动电机351和一对竖直驱动螺纹杆35；铣磨支撑架34的一对竖直部上分别成型有竖直驱动槽340；竖直驱动槽340的上下侧壁之间枢接有竖直驱动螺纹杆35；竖直驱动电机351与竖直驱动螺纹杆35一一对应；竖直驱动电机351固定在铣磨支撑架34的竖直部的上端面上；竖直驱动螺纹杆35的上端与竖直驱动电机351的输出轴固定连接；竖直驱动螺纹杆35的上部和下部分别成型有外螺纹并且此对外螺纹旋向相反；工作支撑板36的两端分别竖直滑行在一对竖直驱动槽340上；一对工作支撑板36的同侧端部螺接在同一竖直驱动螺纹杆35的不同的外螺纹补上；一对旋转状态的竖直驱动螺纹杆35驱动一对工作支撑板36同步远离或者靠近；铣槽组件包括固定在上侧的工作支撑板36的上端面上的铣槽电机371；铣槽电机371的输出轴上固定有铣刀37；打磨组件包括固定在下侧的工作支撑板36的下端面上的打磨电机38；打磨电机38的输出轴上固定有磨轮381。
48.一种倾斜气孔的加工工艺，参考图1，具体包括如下步骤：步骤s001，气孔进入点加工：根据导气槽100的底面的出口点103和倾斜气孔101的倾斜方向推导计算出加工进入点102的坐标；石英下板10水平放置在夹具上，通过数控机床在石英下板10上加工出所有的进入点102的印记；步骤s002，倾斜气孔加工：石英下板10通过所有限位座234限制在分度连接盘233上；初始时，中心对称面11处于竖直状态；接着通过平面调节组件驱动分度连接盘233转动使得印记位于分度连接盘233的对称竖直面上；然后通过倾斜调节组件驱动分度支撑盘232转动使得一定角度，此角度即为倾斜气孔101的旋转中心轴与导气槽100的底面之间的夹
角；接着整个倾斜分度盘23移动使得印记位于钻头28的正下方；然后竖直升降避让组件使得钻头28竖直下降，使得钻头28的尖端抵靠住印记；然后钻孔升降电缸带动钻孔升降板251以0.1-0.2mm进给量微量进给后快速推到，此过程中钻孔电机26带动钻头28旋转进行孔位加工，这样重复循环直到完成一个倾斜气孔101加工；根据上述原理，逐一完成所有的倾斜气孔101加工；步骤s003，导气槽加工：石英下板10放置在安置槽390内，然后外部的抽气装置工作，在抽气孔3902处产生吸力，这样完成石英下板10的限位，然后竖直驱动件带动一对工作支撑板36相互靠近，此过程中铣槽组件开始工作，对石英下板10远离印记的端面进行铣槽，接着支撑架驱动组件带动铣磨支撑架34沿着垂直于竖直支撑板311和平行于竖直支撑板311的方向移动，以铣出设定的导气槽100；然后翻转机构带动石英下板限位座39旋转一百八十度，根据上述原理，此时打磨组件工作，对导气槽100进行磨边去毛刺；最后抽气装置停止工作，石英下板10由于自重脱离安置槽390。
49.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种倾斜气孔的加工工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤s001，气孔进入点加工：计算出加工进入点（102）的坐标；石英下板（10）水平放置，通过数控机床在石英下板（10）上加工出所有的进入点（102）的印记；步骤s002，倾斜气孔加工：利用所述标记在石英下板（10）上逐一加工出所有的倾斜气孔（101），其中加工时微量进给后快速退刀，重复循环直到完成一个倾斜气孔（101）加工；步骤s003，导气槽加工：在石英下板（10）远离进入点（102）的端面上加工出导气槽（100），然后对导气槽（100）磨边去毛刺。2.根据权利要求1所述的一种倾斜气孔的加工工艺，其特征在于：加工的微量进给的数值为0.1-0.2mm。3.一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：包括气孔加工装置（20）和铣磨一体装置（30）；所述气孔加工装置（20）用于加工倾斜气孔（101）；所述铣磨一体装置（30）用于在同一工位完成导气槽（100）的铣槽和打磨。4.根据权利要求3所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：所述气孔加工装置（20）包括气孔加工支架（21）、倾斜分度盘（23）、分度盘水平驱动机构和竖直钻孔机构；所述分度盘水平驱动机构设置在气孔加工支架（21）上并且用于驱动所述倾斜分度盘（23）在气孔加工支架（21）上水平移动；所述倾斜分度盘（23）用于放置石英下板（10）并且使得石英下板（10）倾斜设置；所述竖直钻孔机构用于竖直向下对石英下板（10）钻孔。5.根据权利要求4所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：所述竖直钻孔机构包括竖直钻孔组件和竖直升降避让组件；所述竖直升降避让组件用于驱动竖直钻孔组件竖直升降以避免与所述倾斜分度盘（23）调节时干涉；所述竖直钻孔组件用于竖直向下对石英下板（10）钻孔。6.根据权利要求5所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：竖直钻孔组件包括钻孔升降板（251）、驱动钻孔升降板（251）竖直升降的钻孔升降件（25）和钻孔件；所述钻孔件包括设置在所述钻孔升降板（251）的钻孔电机（26）；所述钻孔电机（26）的输出轴底部设置有连接杆（261）；所述连接杆（261）的底部可拆卸式连接有加长杆（27）；所述加长杆（27）的底部可拆卸式连接有钻头（28）。7.根据权利要求6所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：所述加长杆（27）的下端设置为下窄上宽的圆锥状。8.根据权利要求6所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：所述钻头（28）由硬质合金刀杆和金刚石头部组成；金刚石头部的粒度为140-200目。9.根据权利要求3所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：铣磨一体装置（30）包括机座（31）、石英下板限位座（39）、翻转机构和铣磨机构；所述机座（31）的上端面上设置有一对竖直支撑板（311）；所述石英下板限位座（39）转动连接在一对所述竖直支撑板（311）之间；所述翻转机构用于驱动所述石英下板限位座（39）翻转；所述石英下板限位座（39）用于水平限制石英下板（10）；铣磨机构包括“凵”字型的铣磨支撑架（34）、支撑架驱动组件、铣槽组件和打磨组件；所述铣磨支撑架（34）位于一对竖直支撑板（311）之间；所述石英下板限位座（39）位于所述铣磨支撑架（34）的开口内；所述支撑架驱动组件用于驱动所述铣磨支撑架（34）沿着垂直于竖直支撑板（311）和平行于竖直支撑板（311）的方向移动；所述铣磨支撑架（34）上设置有竖直移动组件；所述竖直移动组件包括一对移动竖直设置在所述
铣磨支撑架（34）的一对竖直部之间的工作支撑板（36）和用于驱动一对工作支撑板（36）相互远离或者靠近的竖直驱动件；所述石英下板限位座（39）位于一对工作支撑板（36）之间；所述铣槽组件设置在上侧的工作支撑板（36）上；所述打磨组件设置在下侧的工作支撑板（36）上。10.根据权利要求9所述的一种加工倾斜气孔的加工设备，其特征在于：所述石英下板限位座（39）的上端面上设置有供石英下板（10）水平状态放入的安置槽（390）；所述石英下板限位座（39）的中部成型有吸气腔（3901）； 所述安置槽（390）的底面上设置有若干与吸气腔（3901）连通的抽气孔（3902）；所述吸气腔（3901）与外部的抽气装置连接。

技术总结
本发明公开了一种倾斜气孔的加工工艺及其加工设备，包括：步骤S001，气孔进入点加工：计算出加工进入点的坐标；石英下板水平放置，通过数控机床在石英下板上加工出所有的进入点的印记；步骤S002，倾斜气孔加工：石英下板通过气孔加工装置配合所述标记逐一加工出所有的倾斜气孔；步骤S003，导气槽加工：石英下板首先通过铣磨一体装置对远离进入点的端面上加工出导气槽，然后再通过铣磨一体装置对导气槽磨边去毛刺。本发明首先在石英下板上加工出进入点的印记，有效确定倾斜气孔的位置，同时避免钻头滑动，使得倾斜气孔加工准确，在石英下板远离进入点的端面上加工导气槽，可把崩坏的倾斜气孔的出口处消除掉，到达提高石英下板的质量。质量。质量。


技术研发人员：王卫良 李士昌 刘超平 蒋建新
受保护的技术使用者：盛吉盛精密制造（绍兴）有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/20