CN110202167A - 单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺 - Google Patents

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邱晓华
万冲
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P25/00—Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress
    • B23P25/003—Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress immediately preceding a cutting tool
    • B23P25/006—Heating the workpiece by laser during machining

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Abstract

本发明涉及一种单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，第一步，准备好待加工的硬质合金材料光学模具、金刚石车刀和激光加热辅助设备；第二步，通过机床控制金刚石车刀对待加工的硬质合金材料光学模具进行雕刻，雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化；第三步，持续上述雕刻操作，直到待加工的硬质合金材料光学模具加工完成。本发明的优点是设计巧妙，通过金刚石车刀对硬质合金材料光学模具加工的时候同时瞬间通过激光加热设备进行辅助加热，而且是点加热，加工产品光泽度好，粗糙度合格。

Description

单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺
技术领域
本发明涉及光学设备领域，具体涉及一种单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺。
背景技术
目前光学模具是较软材料，例如电解铜或镍磷合金，但是这种模具材料只能加工注塑PMMA、PS、PC，这类材料产品，如果是玻璃等熔点高、硬质材料，较软材料的光学模具则不能满足加工。为了能够加工玻璃等熔点高、硬质材料我们采用硬质合金材料加工成光学模具，金刚石刀具硬度高、脆性大。难以对高硬度光学模具进行加工；如果车刀更换成硬度高的钨钢刀则雕刻出来的硬质合金材料光学模具光泽度低、粗糙度差，形成不了光学模具所需要的镜面效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，设计巧妙，解决了金刚石车刀无法加工硬质合金材料光学模具的问题。
本发明的技术方案：
单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺：
第一步，准备好待加工的硬质合金材料光学模具、金刚石车刀和激光加热辅助设备。
第二步，通过机床控制金刚石车刀对待加工的硬质合金材料光学模具进行雕刻，雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化；以降低硬质合金材料的硬度，减少对金刚石刀具的磨损和伤害。
第三步，持续上述雕刻操作，直到待加工的硬质合金材料光学模具加工完成。
所述的雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化，加热是点加热，直径控制在0.01-0.20mm，加热温度是900-1200摄氏度。
所述的硬质合金材料是304不锈钢或者其他模具钢。
所述的机床是超精密加工中心CNC。
所述的激光加热辅助设备是（德国IPG，日本，国产）微激光辅助加工设备。
一种采用上述的硬质合金材料光学模具加工玻璃镜片的工艺，采用硬质合金材料光学模具加工玻璃材料制作成玻璃镜片。玻璃镜片可以是手机摄像镜头或其他玻璃镜头制品。
本发明的优点是设计巧妙，通过金刚石车刀对硬质合金材料光学模具加工的时候同时瞬间通过激光加热设备进行辅助加热，而且是点加热，加工产品光泽度好，粗糙度合格。通过本发明加工出来的光学模具加工摄像镜头例如手机镜头折射率好，以往采用塑料摄像镜头，需要5-6个镜片形成，本发明加工出来的玻璃材料的摄像镜头需要1-3个镜片，相比厚度减小，成像好，装配简单。
具体实施方式
单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺：
第一步，准备好待加工的硬质合金材料光学模具、金刚石车刀和激光加热辅助设备；所述的硬质合金材料是304不锈钢或者其他模具钢。
第二步，通过机床（超精密加工中心CNC）控制金刚石车刀对待加工的硬质合金材料光学模具进行雕刻，雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化；所述的雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化，加热是点加热，直径控制在0.01-0.20mm，加热温度是900-1200摄氏度。
第三步，持续上述雕刻操作，直到待加工的硬质合金材料光学模具加工完成。
所述的激光加热辅助设备是（德国IPG，日本，国产）微激光辅助加工设备。微激光辅助加工设备（OPTIMUST+1）。
一种采用上述的硬质合金材料光学模具加工玻璃镜片的工艺，采用硬质合金材料光学模具加工玻璃材料制作成玻璃镜片。玻璃镜片可以是手机摄像镜头或其他玻璃镜头制品。
本发明一个是为了加工高质量的硬质材料摄像镜头，另一个为了加工硬质合金材料光学模具，难点就在于硬质合金材料光学模具不是常规模具，加工成型难达到设计需求，必须采用金刚石车刀加工，才能保证光学模具的光泽度以及粗糙度达到使用要求，加工摄像镜头才能精度高，折射率好等优点，但是金刚石车刀加工硬质合金材料又容易损坏，这也是一大难题，采用其他硬质材料的车刀又达不到金刚石车刀的技术效果，怎样能保证金刚石车刀平稳加工完成硬质合金材料的光学模具；采用对硬质合金材料的光学模具进行加热软化，金刚石车刀就容易加工了，但是光学模具必须是精微雕刻，大面积加热会导致最终雕刻的结构热胀冷缩变形，还是无法达到设计要求，本发明就采用了点加热方式，雕刻那里就加热那里，这样就没有变形问题了，产品达到使用要求，这样一系列技术问题都被克服了。

Claims (6)

1.单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，其特征在于，
第一步，准备好待加工的硬质合金材料光学模具、金刚石车刀和激光加热辅助设备；
第二步，通过机床控制金刚石车刀，对待加工的硬质合金材料光学模具进行雕刻，雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化，以降低硬质合金材料的硬度，减少对金刚石刀具的磨损和伤害；
第三步，持续上述雕刻操作，直到待加工的硬质合金材料光学模具加工完成。
2.根据权利要求1所述的单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，其特征是，所述的雕刻同时必须通过激光加热辅助设备对要雕刻的点进行局部瞬间加热软化，加热是点加热，直径控制在0.01-0.20mm，加热温度是900-1200摄氏度。
3.根据权利要求1所述的单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，其特征是，所述的硬质合金材料是304不锈钢或模具钢。
4.根据权利要求1所述的单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，其特征是，所述的机床是超精密加工中心CNC。
5.根据权利要求1所述的单点金刚石车刀加工硬质合金材料光学模具的工艺，其特征是，所述的激光加热辅助设备是微激光辅助加工设备。
6.一种采用上述权利要求1-5所述的硬质合金材料光学模具加工玻璃镜片的工艺，其特征在于，采用硬质合金材料光学模具加工玻璃材料制作成玻璃镜片。
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