CN109365845B - 一种光学车刀及其加工工艺 - Google Patents
一种光学车刀及其加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109365845B CN109365845B CN201811373484.9A CN201811373484A CN109365845B CN 109365845 B CN109365845 B CN 109365845B CN 201811373484 A CN201811373484 A CN 201811373484A CN 109365845 B CN109365845 B CN 109365845B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutting edge
- angle
- tool
- cutter
- turning tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
- B23B27/20—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts
-
- 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
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/30—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools lathes or like tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
本发明提供一种光学车刀。所述光学车刀包括刀体和刀刃，所述刀体采用钨钢材料制成，其包括刀柄和刀头，所述刀柄为长方形结构，所述刀头为船头结构；所述刀刃设于所述刀体上端且临近所述刀头设置，其采用钻石材料制成；所述刀刃包括圆弧部、自所述圆弧部两端沿刀头侧面平行延伸的侧面部，和连接于两所述侧面部的尾部，所述尾部呈V型结构。与相关技术相比，本发明提供的一种光学车刀采用钨钢材料制成，具有较强的耐磨性，该光学车刀使用功能较高，对镀镍的铝模仁、硅、锗、硫化锌等红外材料进行精细化加工，提高成品率。本发明还提供一种上述光学车刀的加工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学车刀及其加工工艺。
背景技术
在光学领域中，非球面光学元件通常是由球面和非球面组成。球面一般采用传统加工，非球面首先采用传统加工方法加工比较接近球面后，然后采用先进制造技术——计算机数控加工进行非球面的切削磨抛。光学零件的毛坯，加工成透明的光学表面，无论是采用散粒磨料还是固着磨料加工，均需要三大基本工序——粗磨、精磨和抛光。该工序一般采用一把或无数把车刀，在非球面玻璃表面相互交叉式的研磨玻璃。
因此，光学车刀对其自身的硬度和精细度要求极高，有必要提供一种光学车刀及其加工工艺来实现以上技术要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能满足精细化光学非球面加工的光学车刀及其加工工艺。
本发明提供一种光学车刀，所述光学车刀包括：
刀体，其采用钨钢材料制成，其包括刀柄和刀头，所述刀柄为长方形结构，所述刀头为船头结构；
刀刃，设于所述刀体上端且临近所述刀头设置，其采用钻石材料制成；所述刀刃包括圆弧部、自所述圆弧部两端沿刀头侧面平行延伸的侧面部，和连接于两所述侧面部的尾部，所述尾部呈V型结构。
优选的，所述刀刃其高度方向自所述刀体依次设有第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部，所述第一倾斜部自所述刀体向外侧且向上延伸，所述第二倾斜部沿所述第一倾斜部向刀体外侧且向上延伸，所述第三倾斜部自所述第二倾斜部向临近刀体方向延伸。
优选的，所述第一倾斜部的垂直高度大于所述第二倾斜部和第三倾斜部的垂直高度。
优选的，所述第三倾斜部与水平方向之间的夹角为负前角，所述负前角为25°；所述第二倾斜部与竖向方向之间的夹角为一后角，所述一后角为3°～10°；所述第一倾斜部与竖向方向之间的夹角为二后角，所述二后角为15°～45°。
优选的，所述一后角为圆柱或圆锥结构，其垂直高度为0.1～0.2mm，所述圆弧部R角为0.01mm～1.5mm之间。
优选的，所述第二倾斜部的垂直高度为0.15～0.2mm。
优选的，所述刀柄临近所述刀头部分设有一台阶。
优选的，所述刀刃采用天然钻石或化学气相钻石制成，所述刀刃与所述刀体采用真空单边焊接方式或刀粒式组装方式连接。
本发明还提供一种光学车刀的加工工艺，其包括以下步骤：
步骤一，刀刃选料，通常采用天然钻石或者高温高压或者化学气象沉淀合成的人工钻石材料；
步骤二，制作刀体，根据实际加工工件，将刀柄制作为直柄式结构或台阶式结构，将所述刀头加工为船头结构；
步骤三，钻石原材料加工，将用于制作刀刃的钻石原材料进行激光切割，先将其进行粗加工，形成圆弧部、侧面部和尾部；
步骤四，组装焊接，将粗加工好的刀刃一侧面采用焊接或真空焊接方式焊接于所述刀体的刀头部位，或用刀粒式组装方式螺丝拧紧在所述刀头部位；
步骤五，精加工刀刃，对所述刀刃进行精细研磨，按实际加工工件形成，将刀刃的高度方向自所述刀体依次形成第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部，且形成负前角、一后角和二后角，以及精磨圆弧部的R角；
步骤六，对所述光学车刀进行校准，且完成光学车刀的加工。
优选的，所述步骤五刀刃精加工后，其轮廓度会小于50纳米，在所述步骤六中，采用二次元放大机器放大到250倍和1000倍进行校准。
与相关技术相比，本发明提供的光学车刀具有以下有益效果：
一、所述刀体采用钨钢材料制成，具有较强的耐磨性，基本是零刮损，其材料硬度接近天然钻石，不易磨损，且可以打磨成刀体的形状；
二、根据实际光学加工需要，合理设计负前角、一后角和二后角的角度值，可提高车刀使用功能，对镀镍的铝模仁、硅、锗、硫化锌等红外材料进行精细化加工，提高成品率。
本发明还提供上述光学车刀的加工工艺，其同样具有以上有益效果。
附图说明
图1为本发明提供的光学车刀的正视结构示意图；
图2为本发明提供的光学车刀的俯视结构示意图；
图3为本发明提供的光学车刀加工工艺的流程图；
图4为本发明提供的光学车刀的检验报告。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
请同时参阅图1和图2，其中，图1为本发明提供的光学车刀的正视结构示意图，图2为本发明提供的光学车刀的俯视结构示意图；所述光学车刀包括刀体1和刀刃2。
所述刀体1采用钨钢材料制成，其采用整体钨钢为基体，经过多道生产工序精加工而成。所述刀体1采用优质碳化钨和钴粉料经配方配比混合后通过压制烧结制成，具有高硬度、高强度、高耐磨性和高弹性模量。
所述刀体1包括刀柄11和刀头12，所述刀柄11为长方形结构，可为直柄式或为了装夹方便，所述刀柄11临近所述刀头12部分设有一台阶。所述刀头12为船头结构。
所述刀刃2采用真空单边焊接的方式或粒式组装方式螺丝拧紧在所述刀体1上端且临近所述刀头12设置。所述刀刃2采用钻石材料制成，该钻石材料可为天然钻石或化学气相钻石制成。
如图2所示，所述刀刃2包括圆弧部21、自所述圆弧部21两端沿刀头12侧面平行延伸的侧面部22，和连接于两所述侧面部22的尾部23，所述尾部23呈V型结构。所述圆弧部R角为0.01mm～1.5mm之间。优选为R0.4mm。
如图1所示，所述刀刃2其高度方向自所述刀体1依次设有第一倾斜部24、第二倾斜部25和第三倾斜部26，所述第一倾斜部24自所述刀体1向外侧且向上延伸，所述第二倾斜部25沿所述第一倾斜部24向刀体1外侧且向上延伸，所述第三倾斜部26自所述第二倾斜部25向临近刀体1方向延伸。
所述第一倾斜部24的垂直高度大于所述第二倾斜部25和第三倾斜部26的垂直高度。
所述第三倾斜部26与水平方向之间的夹角为负前角α，所述负前角α为25°。所述第二倾斜部25与竖向方向之间的夹角为一后角β，所述一后角β为3°～10°；所述第一倾斜部24与竖向方向之间的夹角为二后角λ，所述二后角λ为15°～45°。一般情况下，后角大，后刀面磨损小，刀尖强度下降，二后角λ15°～20°为最佳。小后角适用于高强度机械性质的工件材料，大后角适合较软或低强度的工件材料。
所述一后角β为圆柱或圆锥结构，其垂直高度为0.1～0.2mm。所述第二倾斜部25的垂直高度为0.15～0.2mm。
如图3所示，本发明还提供一种光学车刀的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一，刀刃选料，通常采用天然钻石或者高温高压或者化学气象沉淀合成的人工钻石材料(化学相钻石)。天然钻石是目前已知矿物中最硬的物质，化学相钻石是化学气相沉积法在异物机体上合成的金刚石膜。
步骤二，制作刀体，根据实际加工工件，将刀柄制作为直柄式结构或台阶式结构，将所述刀头加工为船头结构。
步骤三，钻石原材料加工，将用于制作刀刃的钻石原材料进行激光切割，先将其进行粗加工，形成圆弧部、侧面部和尾部。
步骤四，组装焊接，将粗加工好的刀刃一侧面采用焊接方式或真空焊接方式焊接于所述刀体的刀头部位，或用刀粒式组装方式螺丝拧紧在所述刀头部位。
步骤五，精加工刀刃，对所述刀刃进行精细研磨，按实际加工工件形成，将刀刃的高度方向自所述刀体依次形成第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部，且形成负前角、一后角和二后角，以及精磨圆弧部的R角，其轮廓度会小于50纳米。
步骤六，采用二次元放大机器放大到250倍和1000倍对所述光学车刀进行校准，且完成光学车刀的加工。
如图4所示，通过检验可得知，钻石表面的刀刃的波纹度能加工到小于40纳米，从而使刃口的锋利度更高，从而能够通过超精密机床加工出粗糙度小于40纳米的表面。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种光学车刀，其特征在于，包括：
刀体，其采用钨钢材料制成，其包括刀柄和刀头，所述刀柄为长方形结构，所述刀头为船头结构；
刀刃，设于所述刀体上端且临近所述刀头设置，其采用钻石材料制成；所述刀刃包括圆弧部、自所述圆弧部两端沿刀头侧面平行延伸的侧面部，和连接于两所述侧面部的尾部，所述尾部呈V型结构；
所述刀刃其高度方向自所述刀体依次设有第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部，所述第一倾斜部自所述刀体向外侧且向上延伸，所述第二倾斜部沿所述第一倾斜部向刀体外侧且向上延伸，所述第三倾斜部自所述第二倾斜部向临近刀体方向延伸；
所述第三倾斜部与水平方向之间的夹角为负前角，所述负前角为25°；所述第二倾斜部与竖向方向之间的夹角为一后角，所述一后角为3°～10°；所述第一倾斜部与竖向方向之间的夹角为二后角，所述二后角为15°～45°。
2.根据权利要求1所述的光学车刀，其特征在于，所述第一倾斜部的垂直高度大于所述第二倾斜部和第三倾斜部的垂直高度。
3.根据权利要求1所述的光学车刀，其特征在于，所述一后角为圆柱或圆锥结构，其垂直高度为0.1～0.2mm，所述圆弧部R角为0.01mm～1.5mm之间。
4.根据权利要求1所述的光学车刀，其特征在于，所述第二倾斜部的垂直高度为0.15～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的光学车刀，其特征在于，所述刀柄临近所述刀头部分设有一台阶。
6.根据权利要求1所述的光学车刀，其特征在于，所述刀刃采用天然钻石或化学气相钻石制成，所述刀刃与所述刀体采用真空单边焊接方式或刀粒式组装方式连接。
7.一种如权利要求1所述的光学车刀的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，刀刃选料，通常采用天然钻石或者高温高压或者化学气象沉淀合成的人工钻石材料；
步骤二，制作刀体，根据实际加工工件，将刀柄制作为直柄式结构或台阶式结构，将所述刀头加工为船头结构；
步骤三，钻石原材料加工，将用于制作刀刃的钻石原材料进行激光切割，先将其进行粗加工，形成圆弧部、侧面部和尾部；
步骤四，组装焊接，将粗加工好的刀刃一侧面采用焊接方式或真空焊接方式焊接于所述刀体的刀头部位，或用刀粒式组装方式螺丝拧紧在所述刀头部位；
步骤五，精加工刀刃，对所述刀刃进行精细研磨，按实际加工工件形成，将刀刃的高度方向自所述刀体依次形成第一倾斜部、第二倾斜部和第三倾斜部，且形成负前角、一后角和二后角，以及精磨圆弧部的R角；
步骤六，对所述光学车刀进行校准，且完成光学车刀的加工。
8.根据权利要求7所述的光学车刀的加工工艺，其特征在于，所述步骤五刀刃精加工后，其轮廓度会小于50纳米，在所述步骤六中，采用二次元放大机器放大到250倍和1000倍进行校准。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811373484.9A CN109365845B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种光学车刀及其加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811373484.9A CN109365845B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种光学车刀及其加工工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109365845A CN109365845A (zh) | 2019-02-22 |
| CN109365845B true CN109365845B (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=65389550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811373484.9A Active CN109365845B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种光学车刀及其加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109365845B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109454249B (zh) * | 2018-11-16 | 2021-03-02 | 深圳市誉和钻石工具有限公司 | 一种光学车刀及其切割方法 |
| CN111975024A (zh) * | 2019-05-24 | 2020-11-24 | 深圳市誉和钻石工具有限公司 | 一种超精密激光刀及其加工工艺 |
| CN112935300B (zh) * | 2019-12-10 | 2024-04-09 | 深圳市誉和光学精密刀具有限公司 | 硫系扩孔刀及其加工工艺 |
| CN110936118A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-31 | 东莞市凯融光学科技有限公司 | 一种碳化钨材质模仁的制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229810A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Allied Material Corp | 超精密切削加工用ダイヤモンド工具 |
| CN202571339U (zh) * | 2012-03-16 | 2012-12-05 | 成都奥晶科技有限责任公司 | 一种用于车削小口径模芯的专用刀具 |
| CN202655669U (zh) * | 2012-04-14 | 2013-01-09 | 郑州市钻石精密制造有限公司 | 用于加工轮毂的聚晶金刚石车刀 |
| CN106884202A (zh) * | 2012-06-29 | 2017-06-23 | 住友电气工业株式会社 | 金刚石单晶和单晶金刚石工具 |
-
2018
- 2018-11-16 CN CN201811373484.9A patent/CN109365845B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229810A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Allied Material Corp | 超精密切削加工用ダイヤモンド工具 |
| CN202571339U (zh) * | 2012-03-16 | 2012-12-05 | 成都奥晶科技有限责任公司 | 一种用于车削小口径模芯的专用刀具 |
| CN202655669U (zh) * | 2012-04-14 | 2013-01-09 | 郑州市钻石精密制造有限公司 | 用于加工轮毂的聚晶金刚石车刀 |
| CN106884202A (zh) * | 2012-06-29 | 2017-06-23 | 住友电气工业株式会社 | 金刚石单晶和单晶金刚石工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109365845A (zh) | 2019-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109365845B (zh) | 一种光学车刀及其加工工艺 | |
| CN109454249B (zh) | 一种光学车刀及其切割方法 | |
| CN105873701B (zh) | 切削刀具及其制造方法 | |
| US5643523A (en) | Method of manufacturing diamond-coated cutting tool inserts | |
| KR102214373B1 (ko) | 절삭 인서트 | |
| US7556456B2 (en) | Mono crystalline diamond cutting tool for ultra precision machining | |
| JP5641204B2 (ja) | クリスマスカッタおよび、これを用いたタービン翼根部の切削加工方法 | |
| US20070280792A1 (en) | Polycrystalline diamond tool for cutting | |
| CN102581366A (zh) | 整体式陶瓷端铣刀 | |
| KR20010109295A (ko) | 칩 절단 형상을 갖는 다결정 연삭공구의 제조방법 | |
| JP6898948B2 (ja) | 旋削インサート | |
| SE535420C2 (sv) | Hårdmetallskär samt hårdmetallämne för tillverkning av dylika skär | |
| CN104785840A (zh) | 具有带悬臂构件的刀片凹座的切削工具 | |
| KR20150135185A (ko) | ｃＢＮ 절삭 공구의 제조 방법 및 cBN 절삭 공구 | |
| CN112170914A (zh) | 具有交替的凹形及凸形切割边缘的双侧多边形切割嵌件 | |
| CN104057269B (zh) | 一种硬质合金顶锤成型模的冲头的加工工艺 | |
| CN106573314B (zh) | 切削工具及制作切削工具的方法 | |
| CN104249310B (zh) | 平头刀具和能用该平头刀具制造的玻璃或玻璃陶瓷制品 | |
| CN108994557A (zh) | 一种聚晶金刚石加工刀具的制造工艺 | |
| CN108015304B (zh) | 纯铝靶大面切削刀具及其制造方法和具有该刀具的刀盘 | |
| CN206382607U (zh) | 一种金刚石螺旋铣刀 | |
| CN104249185B (zh) | 立铣刀 | |
| CN111113168B (zh) | 一种微小径铣磨复合pcd球头铣刀及其刃磨方法 | |
| JP3840661B2 (ja) | ボールエンドミル | |
| CN108943433A (zh) | 一种机械加工刀具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210120 Address after: 518000 Room 101, No.6 Biyi Road, Liuyue community, Henggang street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Yuhe Optical Precision Tool Co.,Ltd. Address before: 518000 4th floor, No.27 factory building, Lianchuang Science Park, 21 Bulan Road, Nanwan street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: SHENZHEN YUHE DIAMOND TOOLS Co.,Ltd. |