CN103128386B - 一种镜筒内壁模具加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镜筒内壁模具的加工方法，该方法包括：加工出一六个面均具有竖向凸轨的六棱台；加工出六个与六棱台通过卡槽滑动配合的斜挤块，六个斜挤块与六棱台拼接成一具有托台的圆柱形镶件胚组合；将一夹具箍住圆柱形镶件胚组合的下部；将圆柱形镶件胚组合与夹具相互固定；采用三轴数控机床加工出多个与镜筒的部分内壁形状相同的铜公；逐个将铜公对准圆柱形镶件胚组合的上部，采用电火花放电加工出与镜筒内壁相配合的镜筒内壁模具。由于通过三轴数控机床旋转加工的方法加工出镜筒模具的铜公，再通过电火花放电的方法加工出镜筒内壁模具，相比采用五轴数控机床加工，具有成本低廉的优点。

Description

一种镜筒内壁模具加工的方法

【技术领域】

本发明属于模具设计与制造技术领域，涉及一种镜筒内壁模具加工方法。

【背景技术】

数码相机的镜头可以伸缩，镜筒是支撑和保持一组球面和非球面镜片实现成像的机构，通过几个运动部件的调整，将圆周方向的旋转运动转成轴向的运动，以确保相机准确对焦，形成理想的成像质量，实现镜筒伸缩变焦功能最核心的零件是设置于镜筒注塑件内壁上的不规则的三维立体螺旋变焦槽以及设置在镜筒外壁上的滑动凸台，各个镜筒的滑动凸台与另外的变焦槽滑动配合，对于成型这些不规则的三维螺旋变焦槽的模具来说，而且镜筒内壁还具有直角滑止槽，如果采用三轴数控机床旋转的方式加工，由于刀具直径决定了，其不可能加工直角的拐角，所以采用三轴数控机床旋转加工的方式难以完成。其必须采用五轴数控机床才能加工的出来，而由于五轴数控机床设备成本较高，所以采用五轴数控机床加工的镜筒模具的成本也很高。

而且由于在镜头镜筒的内壁上有内陷的变焦槽，且所述变焦槽是全周360°，分三段按120°均分，而且镜筒内壁是一个圆筒状结构，所以采用旋转脱模是无法完成的，所以在脱模的时候需要采用内抽芯的结构，传统的方法是采用五轴数控机床将圆柱形的模胚加工成圆柱形的具有与镜筒内壁变焦槽相配的凸条的模胚后，再切割成六块不同大小的滑块镶件，由于在切割时会有材料损耗，会导致切割成的镶件难以拼接成原来相同大小的圆柱形镶件胚组合，所以，需要先将一个圆柱形镶件胚组合切割出三块尺寸合乎规范的滑块镶件，然后再将另外一个圆柱形镶件胚组合后再切割出另外三块合乎尺寸规范的滑块镶件，以保证六个滑块镶件在拼接后形成的圆柱体镶件组合的直径与圆柱形镶件胚组合的直径相同，这样的加工方法不仅非常浪费模胚，而且通过成本高昂的五轴数控机床加工出来的具有镜筒内部纹理结构的模胚被浪费掉一个，造成巨大的浪费，生产成本较高。

【发明内容】

本发明的目的就是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种新的镜筒内壁模具的加工方法。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种镜筒内壁模具的加工方法，该方法包括：

加工出一六个面均具有竖向凸轨的六棱台；

加工出六个与六棱台通过卡槽滑动配合的斜挤块，六个斜挤块与六棱台拼接成一具有托台的圆柱形镶件胚组合；

将一夹具箍住圆柱形镶件胚组合的下部；

将圆柱形镶件胚组合与夹具相互固定；

采用三轴数控机床加工出多个与镜筒的部分内壁形状相同的铜公；

逐个将铜公对准圆柱形镶件胚组合的上部，采用电火花放电加工出与镜筒内壁相配合的镜筒内壁模具。

所述斜挤块上设有竖向卡槽与六棱台的凸轨配合。

所述六棱台的凸轨和六个斜挤块的卡槽采用线切割的方法加工。

六个斜挤块为钩状体，钩状体钩把的截面包括椭圆形和梯形。

所述夹具包括内圈为圆形外圈为六边形的环状体，所述环状体的内圈的直径与圆柱形镶件胚组合的直径相同，所述环状体套接在圆柱形镶件胚组合上。

将圆柱形镶件胚组合与夹具相互固定的方法包括：

在环状体的内圈设置一竖向限位凸条，在一斜挤块的钩把外侧设置一竖向凹槽与所述凸条配合；

在环状体的下侧设置一圆形固定板与圆柱形镶件胚组合的托台抵接，通过螺栓将固定板与环状体固定。

所述铜公的数目大于或等于六个，包括具有螺旋槽的铜公以及只具有直槽的铜公，所述具有螺旋槽的铜公采用三轴数控机床旋转方法加工，所述只具有直槽的铜公采用线切割的方法加工。

所述将一个具有螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工完成后，将圆柱形镶件胚组合沿圆柱形的中心轴旋转60°后再采用另外一个具有螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工。

所述环状体的外圈为正六边形，在环状体的六个外边上分别标记不同的号码，在每个铜公上标记有与环形体的每一条边上标记的号码相同的编号，各个编号的铜公的相对位置与环状体各个编号的边的相对位置相同。

相邻的铜公与圆柱形镶件胚组合接触的面部分形状相同。

相同位置的具有螺旋槽的铜公与只具有直槽的铜公编号相同，在采用具有螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工完成后，再采用只具有直槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工。

本发明有益的技术效果在于：

由于通过三轴数控机床旋转加工的方法加工出镜筒模具的铜公，再通过电火花放电的方法加工出镜筒内壁模具，相比采用五轴数控机床加工，具有成本低廉的优点。

通过先采用线切割加工出六个斜挤块以及六棱台，相比五轴数控机床加工时，先将圆柱形镶件胚组合加工出具有与螺旋槽相配合凸块再切割圆柱形镶件胚组合，浪费的模胚料最少，节省了物料成本。

通过在环状体的六条边和各个铜公上进行标号，将相同的标号的铜公与环状体的边的位置相对应，防止在加工的时候将铜公的顺序搞错的问题。

相邻的铜公与圆柱形镶件胚组合接触的面部分形状相同，能够使得相邻的铜公在放电加工镜头模具时，不会出现凸痕的问题。使得采用该镜头内壁模具注塑出来的镜头内壁与五轴数控机床加工的效果一致。

【附图说明】

图1为本发明圆柱形模胚的立体结构示意图；

图2为本发明三个钩状体钩把的截面为梯形的斜挤块组合装配示意图；

图3为本发明三个钩状体钩把的截面为椭圆的斜挤块组合装配示意图；

图4为本发明六个斜挤块以及六棱台拼合在一起形成一具有托台的圆柱形镶件胚组合的示意图；

图5为夹具、固定板以及圆柱形镶件胚组合装配在一起的结构示意图；

图6为各铜公对圆柱形镶件胚组合进行放电加工时位置示意图；

图7为各铜公对圆柱形镶件胚组合进行放电加工时各铜公与夹具、固定板以及圆柱形镶件胚组合装配在一起的铜公分布爆炸图。

【具体实施方式】

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例

如图1-7所示，本发明提供一种镜筒内壁模具加工方法，该方法包括：

S1：按照尺寸要求采用线切割的工艺加工出一六棱台11，该六棱台11的上端细，下端粗，且六棱台的每一条边的中央具有一竖向的凸轨111，该凸轨111的截面形状为梯形，靠近凸轨111的外侧为梯形的长边，靠近凸轨111的内侧为梯形的短边。

S2：按照尺寸要求先采用数控机床加工出两个具有托台的圆柱形模胚12，该圆柱形模胚包括一圆柱形主体121以及圆盘形托台122，所述圆柱形主体121的直径与下述的圆柱形镶件胚组合15的直径相同。

S3：按照尺寸要求将上述的一个圆柱形模胚12采用线切割的工艺加工出三个相同大小的第一斜挤块13，该第一斜挤块13为直角的第一钩状体，所述第一钩状体的钩把131的截面为梯形，且第一钩状体的钩把131的前端细，尾端粗(即上端粗，下端细)，所述第一钩状体的钩子为第一圆饼块132，且第一圆饼块132的上端面1321和下端面(图中未示出)为水平面。所述第一斜挤块13的内侧被线切割机切割成第一卡槽133，该卡第一槽133的截面形状也为梯形，只是靠近第一斜挤块13的外侧为梯形的短边，靠近第一斜挤块13的内侧为梯形的长边，所述第一卡槽133与六棱台的凸轨111滑动配合，且当第一卡槽133和凸轨111配合好后，所述第一斜挤块13与六棱台11相对滑动，采用垂直于凸轨111方向的力无法使第一斜挤块13与六棱台11分开。所述第一钩状体的钩把131的上部1311边角削掉一部分，使边角更加圆滑。

S4：按照尺寸要求将上述的另一个圆柱形模胚12采用线切割的工艺加工出三个相同大小的第二斜挤块14，该第二斜挤块14为直角的第二钩状体，所述第二钩状体的钩把141的截面为梯形，且第二钩状体的钩把141的前端细，尾端粗(即上端粗，下端细)，所述第二钩状体的钩子为第二圆饼块142，且第二圆饼块142的上端面1421和下端面(图中未示出)也为水平面。所述第二斜挤块14的内侧被线切割机切割成第二卡槽143，该第二卡槽143的截面形状也为梯形，只是靠近第二斜挤块14的外侧为梯形的短边，靠近第二斜挤块14的内侧为梯形的长边，所述第二卡槽143与六棱台的凸轨111滑动配合，且当第二卡槽143和凸轨111配合好后，所述第二斜挤块14与六棱台11相对滑动，采用垂直于凸轨111方向的力无法使第二斜挤块14与六棱台11分开。在第二圆饼块142的外侧还设置一“U”形槽1422，该“U”形槽1422用于给下述的螺栓穿过该“U”形槽1422预留过孔位置。

S5：将三个第一斜挤块13的第一卡槽133与六棱台11的凸轨111相配合进行装配，然后再将三个第二斜挤块14的第二卡槽143与六棱台11的凸轨111相配合进行装配，形成一圆柱形镶件胚组合15。

S6:将一具有圆形通孔的的夹具16箍住圆柱形镶件胚组合15的下部。所述夹具16包括内圈为圆形外圈为正六边形的环状体161，所述环状体161的内圈的直径与圆柱形镶件胚组合15的直径相同，具体的：将所述环状体从圆柱形镶件胚组合15的上端向下端套在圆柱形镶件胚组合15外，最后，所述环状体最后套设于圆柱形镶件胚组合15的下端，并且环状体的下端与圆柱形镶件胚组合的底台151的上端相抵接。在环状体的内圈设置一竖向限位凸条(图中未画出)，在一斜挤块的钩把外侧设置一竖向凹槽(图中未画出)与所述凸条配合，如此设计的目的是为了防止圆柱形镶件胚组合15在环状体161内旋转。所述环状体161的六个边1611上分别标示有“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”标号，这一标号在接下来的步骤中起到作用。

S7：进一步的，所述夹具16还包括一圆形固定板162，所述圆形固定板162设置在在环状体161的下侧，所述圆形固定板162与圆柱形镶件胚组合15的底台151的下端抵接，所述圆形固定板162上设置有三个通孔(图中未示出)，将螺栓穿过所述的通孔以及第二圆饼块142的外侧的“U”形槽1422，并且与设置于环状体161上的螺丝孔固定。从而使圆形固定板162与环状体161固定，进而使圆形固定板162、圆柱形镶件胚组合15以及环状体161的相对位置固定。

S8：将形成所述镜筒内壁模具的铜公17分成六个区块，每个区块的铜公17对应一个编号，例如按照区块的顺序将每个区块的铜公17分别标记为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”，“A”区块的铜公17的正下方的环状体161的边1611对应的编号同样为“A”，同理，“B”、“C”、“D”、“E”和“F”区块的铜公17的正下方的环状体161的边1611对应的编号分别为“B”、“C”、“D”、“E”和“F”。

S9：采用三轴数控机床旋转的方法加工出具有螺旋槽1711的第一铜公171，采用线切割的工艺加工出只具有直槽1721的第二铜公172。每个区块的第一铜公171与圆柱形镶件胚组合15通过电火花加工后的成形面大于60°，如此则所有的第一铜公171与圆柱形镶件胚组合15通过电火花加工后的成形面圆周之和大于360°，所以相邻的两个区块的第一铜公171与圆柱形镶件胚组合15通过电火花加工后的成形面具有重合之处，如此设计的目的是为了使相邻的第一铜公171在放电加工镜头模具时，不会出现凸痕的问题。同一个区块的铜公可以包含多个，主要原因在于，三轴数控机床加工的刀具难以加工出圆柱形镶件胚组合15上的直角槽152，所以，需要采用线切割的工艺加工出直槽1721，然后用此具有直槽加工出直角槽152。

S10：对每一个铜公进行编号。将第一铜公171的其中的一个铜公标号为“A”，将与该“A”标号的铜公具有重复成形面的铜公标号为“B”将与该“B”标号的铜公具有另一重复成形面的铜公标号为“C”，依次原理和顺序，分别将第一铜公171标号为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”。然后把与第一铜公位于同一区块的第二铜公172标示与第一铜公171相同的编号。同一区块第二铜公172数量的多少，取决于该区块直角该区块直角槽152数量的多少。例如在本实施例中，“A”和“E”区块就没有第二铜公172。

S11：将包含有夹具16以及圆柱形镶件胚组合15的固定体固定于电火花机上，将环状体161的边正对电火花机的铜公进给方向，然后将与该正对于电火花机的电极进给方向的边标号相同(本实施例中为“A”)的第一铜公171固定于电火花的夹持臂上，调节放电加工的参数以及第一铜公相对圆柱形镶件胚组合15的位置和进给量，借助第一铜公对圆柱形镶件胚组合15进行放电加工，在加工成第一个成形面后，将圆柱形镶件胚组合15绕圆柱形中心轴旋转60度后，卸下标号为“A”的第一铜公，使继续选用标号为“B”的第一铜公对圆柱形镶件胚组合15进行放电加工。依据此原理和顺序，对圆柱形镶件胚组合15整个四周的成形面加工完成后，采用第二铜公172对圆柱形镶件胚组合15进行放电加工，第二铜公的编号与垂直于第二铜公172进给方向的边的编号相同，而且需要调节第二铜公相对圆柱形镶件胚组合15的位置和进给量。

S12：待圆柱形镶件胚组合15的成形面加工完成之后，将加工好的圆柱形镶件组合去除夹具16后用于注塑。

所述第一斜挤块和第二斜挤块也可只需要采用三轴数控机床加工。本发明也可无需设置圆形固定板162，直接通过螺栓将圆柱形镶件胚组合15的底台151与环状体161固定，使圆柱形镶件胚组合15不从环状体161的两端脱离即可。

也可在标号为同一号的第一铜公加工完成之后，再用第二铜公对圆柱形镶件胚组合15进行放电加工

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，该方法包括：

加工出六个面均具有竖向凸轨的六棱台；

加工出六个与六棱台通过卡槽滑动配合的斜挤块，六个斜挤块与六棱台拼接成一具有托台的圆柱形镶件胚组合；

将一夹具箍住圆柱形镶件胚组合的下部；

将圆柱形镶件胚组合与夹具相互固定；

采用三轴数控机床加工出多个与镜筒的部分内壁形状相同的铜公；

逐个将铜公对准圆柱形镶件胚组合的上部，采用电火花放电加工出与镜筒内壁相配合的镜筒内壁模具。

2.根据权利要求1所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，所述斜挤块上设有竖向卡槽与六棱台的凸轨配合，所述六棱台的凸轨和六个斜挤块的卡槽采用线切割的方法加工。

3.根据权利要求1所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，所述夹具包括内圈为圆形外圈为六边形的环状体，所述环状体的内圈的直径与圆柱形镶件胚组合的直径相同，所述环状体套接在圆柱形镶件胚组合上。

4.根据权利要求3所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，将圆柱形镶件胚组合与夹具相互固定的方法包括：

在环状体的内圈设置一竖向限位凸条，在一斜挤块的钩把外侧设置一竖向凹槽与所述凸条配合；

在环状体的下侧设置一圆形固定板与圆柱形镶件胚组合的托台抵接，通过螺栓将固定板与环状体固定。

5.根据权利要求1所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，所述铜公的数目大于或等于六个，包括具有螺旋槽的铜公以及只具有直槽的铜公。

6.根据权利要求5所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，将一个具有所述螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工完成后，将圆柱形镶件胚组合沿圆柱形的中心轴旋转60°后再采用另外一个具有螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工。

7.根据权利要求3所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，所述环状体的外圈为正六边形，在环状体的六个外边上分别标记不同的号码，在每个铜公上标记有与环形体的每一条边上标记的号码相同的编号，各个编号的铜公的相对位置与环状体各个编号的边的相对位置相同。

8.根据权利要求7所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，相邻的铜公与圆柱形镶件胚组合接触的面部分形状相同。

9.根据权利要求7或8所述的镜筒内壁模具的加工方法，其特征在于，相同位置的具有螺旋槽的铜公与只具有直槽的铜公编号相同，在采用具有螺旋槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工完成后，再采用只具有直槽的铜公对准圆柱形镶件胚组合上部放电加工。