CN102172989A - 加工标准陶瓷插芯的车削装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工标准陶瓷插芯的车削装置，其包括固定标准陶瓷插芯的陶瓷插芯固定模块、金刚石车刀以及金刚石车刀固定模块，所述金刚石车刀固定在金刚石车刀固定模块上，所述陶瓷插芯固定模块与金刚石车刀固定模块位置对应设置加工。本发明具有特定的非标金刚石车刀，根据用户需求，对标准陶瓷插芯进行精密切削，直接加工出具有特定角度的陶瓷插芯。并且，根据不同陶瓷插芯产品的外部形状，针对陶瓷插芯的硬度，选择合适的主偏角、副偏角、前角、主后角、副后角和刀尖圆弧半径。具有操作简单、工人劳动强度低、生产效率高、成本低、产品质量好等效果。
Description
技术领域
本发明有关一种能对光通信用陶瓷插芯加工的车削装置。
背景技术
目前，由于ZrO2(氧化锆)陶瓷的综合性能良好，具有高强度、耐高温、抗腐蚀、抗蠕变能力强等特点，目前广泛用于光通信行业。陶瓷插芯是光纤连接器的核心部件，它是一种由氧化锆(ZrO2)纳米材料经一系列配方、加工而成的高精度特种陶瓷元件。ZrO2陶瓷插芯具有：尺寸精确、可靠性和稳定性良好、耐磨损、抗老化性能好、低插入损耗、高回波损耗等特点，使光通道的连接、转换调度更加灵活。
同时，ZrO2陶瓷的硬度：HV-1200，换算成洛氏：HRC：100-110中间。如此高的硬度，给加工带来了许多困难。通常硬质合金刀具加工的硬度范围HRC：35-40之间，对陶瓷加工不起作用。行业内通常采用磨削加工工艺方法对陶瓷插芯进行加工，但是磨削加工具有操作复杂，工人劳动强度大，劳动环境差，生产效率低等缺点。除此之外磨削加工的成本高、产品质量差。
不同陶瓷插芯产品的长短和外部形状各不相同，故需要对标准陶瓷插芯(长10.5mm，直径2.5mm)进行截断和外圆加工，如图3b和图3c中的倒大角和台阶加工的陶瓷插芯等。传统标准陶瓷插芯加工中的倒大角和台阶加工主要采用砂轮磨削加工(如图1和图2所示)技术实现，磨削加工装置包括磨削主轴箱1、弹簧夹头2、磨削加工中的陶瓷插芯3、金刚石砂轮4以及磨头5。但是砂，轮磨削加工具有操作复杂，磨床体积大，不易操作，磨削时需注水冷却，很容易污染环境，也增加劳动强度，班产量约为1200/班。且金刚石砂轮使用寿命有限，返修费用高。除此之外，金刚石砂轮4的致命缺点：没有理想的耐高温，耐磨损的金刚砂粘结剂，这样，磨削陶瓷金刚砂粒很容易脱落，砂轮表面形成沟槽。表面形成沟槽的金刚石砂轮，加工产品一定也有沟槽，直接影响了最终磨削加工中的陶瓷插芯3的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种加工标准陶瓷插芯的车削装置，用车削的方式进行加工，不需要注水冷却，保护环境；劳动强度低，提供工作效率和产品质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种加工标准陶瓷插芯的车削装置，其包括固定标准陶瓷插芯的陶瓷插芯固定模块、金刚石车刀以及金刚石车刀固定模块，所述金刚石车刀固定在金刚石车刀固定模块上，所述陶瓷插芯固定模块与金刚石车刀固定模块位置对应设置加工。
进一步，所述陶瓷插芯固定模块包括弹簧夹头、手柄、芯轴拉杆、主轴箱以及滑套，该滑套控制主轴旋转，手柄带动芯轴拉杆移动，使弹簧夹头夹紧或松开。
进一步，所述金刚石车刀包括刀片和刀架，车刀的形状与所加工的陶瓷插芯的形状相应，针对标准陶瓷插芯确定金刚石的主偏角、副偏角、前角、主后角、副后角以及刀尖圆弧半径。
本发明达到的技术效果如下：本发明具有特定的非标金刚石车刀，根据用户需求，对标准陶瓷插芯进行精密切削，直接加工出具有特定角度的陶瓷插芯。并且，根据不同陶瓷插芯产品的外部形状，针对陶瓷插芯的硬度，选择合适的主偏角、副偏角、前角、主后角、副后角和刀尖圆弧半径。具有操作简单、工人劳动强度低、生产效率高、成本低、产品质量好等优点。
附图说明
图1为磨削加工的结构示意图；
图2为砂轮易损的结构示意图；
图3a为公知标准陶瓷插芯结构示意图；
图3b为BD陶瓷插芯结构示意图；
图3c为APC陶瓷插芯结构示意图；
图4a为本发明中的运用在BD陶瓷插芯的金刚石车刀正面结构示意图；
图4b为本发明中的运用在BD陶瓷插芯的金刚石车刀正面结构示意图；
图5a为本发明中的运用在APC陶瓷插芯的金刚石车刀正面结构示意图；
图5b为本发明中的运用在APC陶瓷插芯的金刚石车刀背面结构示意图；
图6为本发明的车削加工示意图。
1 磨削主轴箱 2 弹簧夹头
3 磨削加工中的陶瓷插芯 4 金刚石砂轮
5 磨头 6 手柄
7 芯轴拉杆 8 滑套
9 车削主轴箱 10 弹簧夹头
11 陶瓷插芯 12 金刚石车刀
13 进刀限位块 14 小刀架
15 小托板 16 进刀手柄
17 金刚石车刀固定模块 18 陶瓷插芯固定模块
具体实施方式
如图1-图6所示，为本发明加工标准陶瓷插芯的车削装置，其包括固定标准陶瓷插芯的陶瓷插芯固定模块18、金刚石车刀12以及金刚石车刀固定模块17，金刚石车刀12固定在金刚石车刀固定模块17上，陶瓷插芯固定模块18与金刚石车刀固定模块17位置对应设置加工。其中，金刚石车刀12为非标件。
陶瓷插芯固定模块18包括弹簧夹头10、手柄6、芯轴拉杆7、车削主轴箱9以及滑套8，滑套8控制主轴旋转，手柄6带动芯轴拉杆移动，使弹簧夹头10夹紧或松开。
金刚石车刀12包括刀片和刀架，车刀的形状与所加工的陶瓷插芯11的形状相应，针对标准陶瓷插芯确定金刚石的主偏角Kx、副偏角
前角γ0、主后角α0、副后角
和刀尖圆弧半径r。
不同陶瓷插芯11产品的长短和外部形状各不相同，故需要对标准陶瓷插芯11(长10.5mm，直径2.5mm，如图3a所示)进行截断和外圆加工，如图3b中的截断和倒大角等。根据图3b中的BD陶瓷插芯的角度θ，结合金刚石车刀本身的硬度需要和工作过程中的发热问题，确定非标金刚石车刀12的主偏角Kx、副偏角前角γ0、主后角α0、副后角和刀尖圆弧半径r等参数(见图4a和图4b)。
如图6所示，将金刚石车刀12安装在金刚石车刀固定模块17上。推动手柄6，芯轴拉杆7向右移动，松开弹簧夹头10。然后安装陶瓷插芯11，拉到手柄6使芯轴拉杆向左移动，，弹簧夹头10将陶瓷插芯11夹紧，踏实离合器，主轴按图6中所示方向旋转。推动进刀手柄16，进刀机构带动小托架15上的小刀架14向左移动，安装在小刀架14上的成型金刚石车刀12开始车削。当小刀架14接触到进刀限位块13，进刀到位。反方向控制进刀手柄16，车刀12退出车削，松开脚踏离合器，主轴停止转动。推动手柄6，芯轴拉杆7向右移动，松开弹簧夹头10，取出陶瓷11，完成一个循环。
除了上述普通型的BD陶瓷插芯加工以外，还有图3c中APC陶瓷插芯的截断、倒大角和台阶加工，根据图3c中的APC陶瓷插芯的角度δ和圆角半径R，结合金刚石车刀本身的硬度需要和工作过程中的发热问题，确定非标金刚石车刀12’的主偏角Kx、副偏角
前角γ0、主后角α0、副后角
和刀尖圆弧半径r等参数，见图5a和图5b。
如图6所示，将金刚石车刀12’安装在金刚石车刀固定模块17上。推动手柄6，芯轴拉杆7向右移动，松开弹簧夹头10。然后安装陶瓷插芯11，拉到手柄6使芯轴拉杆7向左移动，弹簧夹头10将陶瓷插芯11夹紧，踏实离合器，主轴按图6中所示方向旋转。推动进刀手柄16，进刀机构带动小刀架14向左移动，安装在小刀架上的成型金刚石车刀12’参入车削。当小刀架14接触到限位块13，进刀到位。反方向控制进刀手柄16，车刀12’退出车削，松开脚踏离合器，主轴停止转动。推动手柄6，芯轴拉杆7向右移动，松开弹簧夹头10，取出陶瓷11，完成一个循环。
经本发明的金刚石车刀磨削加工陶瓷插芯具有诸多优点，与传统陶瓷插芯加工方法，效果对比见下表：
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种加工标准陶瓷插芯的车削装置，其特征在于，其包括固定标准陶瓷插芯的陶瓷插芯固定模块、金刚石车刀以及金刚石车刀固定模块，所述金刚石车刀固定在金刚石车刀固定模块上，所述陶瓷插芯固定模块与金刚石车刀固定模块位置对应设置加工。
2.如权利要求1所述的加工标准陶瓷插芯的车削装置，其特征在于，所述陶瓷插芯固定模块包括弹簧夹头、手柄、芯轴拉杆、主轴箱以及滑套，该滑套控制主轴旋转，手柄带动芯轴拉杆移动，使弹簧夹头夹紧或松开。
3.如权利要求1所述的加工标准陶瓷插芯的车削装置，其特征在于，所述金刚石车刀包括刀片和刀架，车刀的形状与所加工的陶瓷插芯的形状相应，针对标准陶瓷插芯确定金刚石的主偏角、副偏角、前角、主后角、副后角以及刀尖圆弧半径。
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