多工位的细微孔加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多工位的细微孔加工装置，其能够在较短的循环时间内进行高精度的细微孔加工，而孔不会产生边缘下垂和不均匀。设置了多个细微孔的研磨工位，用于将线材穿过工件的孔并利用孔和线材之间的抛光材料对孔进行研磨，而且工件被连续地传送到线材厚度逐渐增大的细微孔研磨工位上，从而可扩大孔径并获得所需的直径。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对细微孔如光纤连接器的套圈的内表面进行抛光的细微孔加工方法及装置。在采用氧化锆(ZrO2)制成的套圈材料(工件)上通过挤压模制或注射模制形成孔。作为对孔进行研磨以形成光纤插入孔的细微孔的加工方法，已经知道了如下方法(1)将一根带锥度的线材101插入多个工件W，W，…中，并使工件W，W…和带锥度的线材101之间发生相对旋转和相对滑动，而且多个工件W，W，…与带锥度的线材101周边上的金刚石粉末一起研磨(见图8A)(JP11-048105A)；(2)将带锥度的线材101插入一个工件W中，使工件W和带锥度的线材101之间发生相对旋转和相对滑动，这样使得工件W的孔一个个地受到带锥度的线材101周边上的金刚石粉末的研磨(见图9)(JP3062939)；和(3)采用笔直线材102作为钻头，工件W的孔一个个地受到笔直线材102周边上的金刚石粉末的研磨(见附图说明图10)。对于使用带锥度的线材的上述方法(1)和(2)，要求带锥度的线材的锥度具有一定精度。然而，生产出可满足这种所需精度的带锥度的线材是很困难的，这就导致了孔的加工精度降低。尤其是，根据生产率较高的方法(1)，工件以其外径为基准而被夹持，且带锥度的线材插入到工件中，如图8A所示。因此，由于工件的外径和孔之间的中心偏移，带锥度的线材会在相邻工件之间发生轻微弯曲。在这种情况下，带锥度的线材产生了张力，而且研磨在发生相对旋转和相对滑动时进行。因此如图8B所示，很可能发生孔的边缘下垂“w”和孔的不均匀“e”。工件的中心偏移通常为10到20微米。根据使用笔直线材的方法(3)，通过加工可被扩大的孔径最大为约2微米。因此，虽然这种方法可以用于校正孔径，但是它不适用于将工件的孔加工成光纤插入孔(研磨卷边(hem)数十微米)。为了达到上述目的，根据本专利技术的方法，在将线材穿过工件的孔并利用位于孔和线材之间的抛光材料对孔进行研磨同时使孔和线材相对滑动的研磨工序中，孔被扩大，而且对带有扩大的孔的工件重复进行研磨工序以将孔连续地扩大，从而获得所需的孔径。在本专利技术的上述方法中，对于带有已扩大的孔的工件，采用比前道工序中所用的更粗的线材，或者采用平均颗粒直径比前道工序中所用抛光材料的平均颗粒直径更大的抛光材料，从而重复地进行研磨工序。此外，在本专利技术的上述方法的最终研磨工序中，所采用的抛光材料的平均颗粒尺寸比前道研磨工序中所用抛光材料的的平均颗粒尺寸更小的抛光材料，这样可以进一步提高加工效率和加工精度。根据本专利技术的上述方法，如果设置对在前道工序中已经通过研磨而加工出的工件的孔进行清洗的孔清洗工序，而且设置对在前道工序中已经通过研磨而加工出的工件的孔径进行检验的孔径检验工序，那么就可以进行自动的细微孔加工，不需要在加工过程中进行清洗和人工检验。在本专利技术的装置中，多个用于扩大工件孔径的孔研磨工位的每一个均包括用于夹持工件的工件夹持装置；用于供应线材的线材供给装置；线材穿过装置，用于将由线材供给装置所供应的线材的端部穿过工件的孔；张力提供装置，用于对通过线材穿过装置而穿过工件的孔的线材提供张力；抛光材料供给装置，用于将抛光材料提供给线材；以及线材/工件相对滑动装置，用于使带有抛光材料并具有张力的线材与由工件夹持装置所夹持的工件发生相对滑动。位于某一孔研磨工位上并带有扩大的孔的工件被传送到另一孔研磨工位上，从而可连续地进行扩孔以获得所需要的孔径。本专利技术的上述装置中，可以将工件夹持装置设置在工件传送装置上，用于将工件放置在线材插入位置以便使线材穿过孔，并从线材插入位置传送工件。如果工件传送装置被设计成可在线材插入位置和工件供给/卸下位置之间进行分度操作的分度板，并且设置了工位间传送装置，其可在工件供给/卸下位置处将已研磨过的工件传送到后续工序的孔研磨工位上，并从前道工序中补给工件，那么工件的供给/卸下可自动进行。也可以如下所述地使工件的供给/卸下实现自动化将多个孔研磨工位以相等间距设置在圆周上，工件传送装置为分度工作台，其中放置了多个工件夹持装置并使其与孔研磨工位相对应，通过分度工作台的分度操作，工件夹持装置可以连续传送到相邻的孔研磨工位上。通过阅读和理解以下参考附图所进行的详细介绍，本领域的技术人员可清楚本专利技术这些和其它优点。图1是显示了根据本专利技术的多工位的细微孔加工装置的一个实施例的透视图；图2是显示了图1所示多工位的细微孔加工装置的一个孔研磨工位的侧视图；图3是显示了图2所示孔研磨工位的工件夹持装置的侧剖视图；图4是图1所示的多工位的细微孔加工装置的时间图；图5是示意性显示了根据本专利技术的多工位的细微孔加工装置中的孔加工过程的视图；图6是显示了根据本专利技术的多工位的细微孔加工装置的另一实施例的正视图；图7是图6所示多工位的细微孔加工装置的时间图；图8A是示意性地显示了传统的细微孔加工装置的某一加工状态的垂直剖视图，而图8B是已加工的细微孔的正视图；图9是示意性地显示了传统的细微孔加工装置的某一加工状态的垂直剖视图；和图10是示意性地显示了传统的细微孔加工装置的某一加工状态的垂直剖视图。图1是显示了根据本专利技术的多工位的细微孔加工装置的第一实施例的透视图。图2是显示了图1所示多工位的细微孔加工装置的一个孔研磨工位的侧视图。图3是显示了图2所示孔研磨工位的工件夹持装置的侧剖视图。图4是图1所示多工位的细微孔加工装置的时间图。图5是示意性地显示了孔加工过程的视图。在图1所示的多工位的细微孔加工装置中，多个孔研磨工位2-1，2-2，…以直线形式连接在基座1上。在各研磨工位2中安放了一个工件(在此实施例中为ZrO2制成的未完成的套圈)，小直径的光纤插入孔的下部孔受到直线形的由高张力钢琴钢丝制成的线材3以及附着在其周边的金刚石粉末的研磨，从而可将孔径扩大。金刚石粉末的平均颗粒直径约为0.5到5.0微米。在各个工位上可同时进行研磨。当工位上的加工完成时，即套圈的下部孔地直径被研磨到约1.0到10.0微米且下部孔不能再被研磨时，加工同时停止。然后，将线材3从套圈的下部孔中拉出。套圈通过工位间传送装置(未示出)被传送并安放在右相邻侧的孔研磨工位上。在此时，刚刚挤压成形的套圈材料通过工位间传送装置被安放在最左边的孔研磨工位2-1上，同时取出由最右侧的孔研磨工位2-5上所加工的并具有细微孔的套圈。右相邻侧的孔研磨工位上的线材3比已经完成加工的孔研磨工位上的线材更粗。当套圈安放在各个孔研磨工位2-1，2-2，…上时，线材3-1，3-2，…插入到其细微孔中，并同时进行研磨。这样，套圈被连续地传送到孔研磨工位2-1，2-2，…上，其细微孔在每个工位上被扩大约1.5到2微米，从而可在最后一个工位上获得所需要的孔径。在图1中，为简便起见只使用了五个工位。然而一般来说，挤压模制成形的套圈材料的孔径约为100微米，而要得到的光纤插入孔的直径约为125到128微米。因此，大约要设置3到28个通过工位间传送装置彼此相连的工位。接下来将参考图2详细地介绍各孔研磨工位2的加工装置。在图2中，标号4表示用于夹持套圈W的工件夹持装置，标号5表示线材3所缠绕的线材卷筒(线材供给装置)，标号6表示线材穿过装置，用于将缠绕在线材卷筒5上的线材3的端部穿过工件W的孔，标号7表示张力提供装置，用于对通过线材穿过装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多工位细微孔的加工方法，其中，在将线材穿过工件的孔并利用位于所述孔和所述线材之间的抛光材料对所述孔进行研磨同时使所述孔和所述线材相对滑动的研磨工序中，所述孔被扩大，和其中，对带有所述扩大的孔的工件重复地进行研磨工序以连续地将所述 孔扩大，从而获得所需的孔径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西乡达治，杉山政治，岩舘秀男，木原弘之，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]