一种碳化钨材质模仁的制造方法技术

一种碳化钨材质模仁的制造方法，包括以下步骤：步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。上述制造方法可以在小型碳化钨材质模仁的非球面上加工出承靠凹槽和坎合凹槽。

A manufacturing method of tungsten carbide core

【技术实现步骤摘要】
一种碳化钨材质模仁的制造方法
本专利技术涉及模仁的制造方法，尤其是涉及一种碳化钨材质模仁的制造方法。
技术介绍
目前，光学镜片通常采用模具压铸而成，而对于玻璃镜片而言，其模具所使用的模仁有的会采用硬度较大的碳化钨材质，来保证对玻璃进行有效的压铸。光学成像设备中一般会具有多个光学镜片，为了使多个镜片之间形成精确的定位，镜片上通常会设置与相邻镜片配合的坎合面和承靠面，而制造上述镜片的模仁上也会具有相应的成型凹槽。对于尺寸较大的镜片来说，其模仁的非球面上的成型凹槽是通过研磨工艺进行加工的。然而，对于尺寸较小的镜片来说，传统的研磨刀具根本无法加工出小尺寸的凹槽，导致小型镜片上无法形成坎合面，制约了小尺寸镜片定位的精确性。
技术实现思路
本专利技术技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种碳化钨材质模仁的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。进一步，在所述步骤1中，通过烧结工艺形成模仁预形体：将碳化钨粉末放入烧结炉的成型治具中，加热烧结炉的压头，并且将压头压向碳化钨粉末，利用热量和压力使碳化钨粉末形成碳化钨材质模仁。进一步，在所述步骤3中，具体包括以下步骤：步骤3.1、粗加工：旋转模仁，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行初步的切削加工，预留量；步骤3.2、精加工：利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行精细的切削加工，形成最终的承靠凹槽和坎合凹槽。进一步，在所述步骤3中，还包括以下步骤：步骤3.3、采用工具显微镜500倍检测模仁的尺寸；步骤3.4、采用超高精度三维测量仪检测非球面的面形PV值和粗糙度Ra值，判断PV值是否小于0.04μm，以及Ra值是否小于3nm，若是，则进行步骤4，若否，则重新进行步骤3.2。进一步，在所述步骤3中，激光钻石刀具设置在单点金刚石车床上。采用上述技术方案后，本专利技术的效果是：上述制造方法可以在小型碳化钨材质模仁的非球面上加工出承靠凹槽和坎合凹槽，利用上述碳化钨材质模仁压铸成型的玻璃镜片具有承靠面和坎合面，可以实现精确的定位。当然，大型碳化钨材质模仁也可以采用上述制造方法进行制造。附图说明图1为本专利技术涉及的模仁的示意图；图2为本专利技术涉及的模仁的截面图；图3为本专利技术涉及的模仁在圆A处的局部放大图；图4为本专利技术涉及的激光钻石刀具的局部放大图；图5为本专利技术涉及的制造方法的流程图。具体实施方式特别指出的是，本专利技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步的描述：如图1所述，本专利技术所制造的模仁具有：定位段11和成型段12，成型段12从定位段11的上表面凸起，成型段12的上表面凸起有成型台13，成型台13的上表面为非球面14。结合图2和图3所示，非球面14上具有承靠凹槽15和坎合凹槽16，承靠凹槽15位于非球面14的边缘位置，坎合凹槽16位于非球面13的中心与边缘之间。其中，承靠凹槽15用于形成镜片的承靠面，坎合凹槽16用于形成镜片的坎合面，镜片的承靠面用于承接相邻的镜片，镜片的坎合面用于与相邻的镜片形成精确的定位。本专利技术的主要目的就是在小尺寸的碳化钨材质模仁的非球面14上形成承靠凹槽15和坎合凹槽16。如图4所示，本专利技术提供一种特殊的激光钻石刀具，该激光钻石刀具包括：刀柄21和刀头22，刀头22固定在刀柄21的前端，刀头22由金刚石形成；如图2所示，刀头22具有上刃面221、第一下刃面222、第二下刃面223和入射面224，第一下刃面222的上端与上刃面221邻接，第一下刃面222的下端与第二下刃面223邻接，第一下刃面222与入射面224沿前后方向正对，上刃面221从前往后延伸并且向上倾斜，第一下刃面222和第二下刃面223都从前往后延伸并且向下倾斜，第一下刃面222的倾斜角α（即第一下刃面222与竖直面S之间的夹角）小于第二下刃面223的倾斜角β（即第二下刃面223与竖直面S之间的夹角）。这种结构可以使刀头22进入较窄的凹槽中，以在碳化钨模仁的微小非球面上对凹槽就行加工成型。具体地，第一下刃面22的倾斜角α为9°~11°，优选为10°；第二下刃面23的倾斜角β为38°~42°，优选为40°。更具体地，第一下刃面22的高度为0.08~0.12mm。本专利技术提供一种碳化钨材质模仁的制造方法，如图5所示，该制造方法包括以下步骤：步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体，其中，模仁的预形体具有定位段11、成型段12以及成型台13；步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面14的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽，为后续的激光钻石刀具加工确定承靠凹槽15和坎合凹槽16的位置；步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头22照射在模仁的非球面14上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头22（主要是第一下刃面222）对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽15和坎合凹槽16；步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。可见，上述制造方法可以在小型碳化钨材质模仁的非球面上加工出承靠凹槽和坎合凹槽，利用上述碳化钨材质模仁压铸成型的玻璃镜片具有承靠面和坎合面，可以实现精确的定位。当然，大型碳化钨材质模仁也可以采用上述制造方法进行制造。具体地，在步骤1中，可以通过熔铸工艺形成模仁预形体。作为一种优选的方案，在步骤1中，通过烧结工艺形成模仁预形体：将碳化钨粉末放入烧结炉的成型治具中，加热烧结炉的压头，并且将压头压向碳化钨粉末，利用热量和压力使碳化钨粉末形成碳化钨材质模仁。相对熔铸工艺来说，烧结工艺所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化钨材质模仁的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：/n步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；/n步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；/n步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；/n步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化钨材质模仁的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：
步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；
步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；
步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；
步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。


2.根据权利要求1所述的碳化钨材质模仁的制造方法，其特征在于：在所述步骤1中，通过烧结工艺形成模仁预形体：将碳化钨粉末放入烧结炉的成型治具中，加热烧结炉的压头，并且将压头压向碳化钨粉末，利用热量和压力使碳化钨粉末形成碳化钨材质模仁。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎陈志，
申请(专利权)人：东莞市凯融光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44