[发明专利]一种碳化钨材质模仁的制造方法

说明书

一种碳化钨材质模仁的制造方法，包括以下步骤：步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。上述制造方法可以在小型碳化钨材质模仁的非球面上加工出承靠凹槽和坎合凹槽。

技术领域

本发明涉及模仁的制造方法，尤其是涉及一种碳化钨材质模仁的制造方法。

背景技术

目前，光学镜片通常采用模具压铸而成，而对于玻璃镜片而言，其模具所使用的模仁有的会采用硬度较大的碳化钨材质，来保证对玻璃进行有效的压铸。

光学成像设备中一般会具有多个光学镜片，为了使多个镜片之间形成精确的定位，镜片上通常会设置与相邻镜片配合的坎合面和承靠面，而制造上述镜片的模仁上也会具有相应的成型凹槽。对于尺寸较大的镜片来说，其模仁的非球面上的成型凹槽是通过研磨工艺进行加工的。

然而，对于尺寸较小的镜片来说，传统的研磨刀具根本无法加工出小尺寸的凹槽，导致小型镜片上无法形成坎合面，制约了小尺寸镜片定位的精确性。

发明内容

本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种碳化钨材质模仁的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

步骤1、形成模仁预形体：将碳化钨材料制作成模仁的预形体；

步骤2、放电处理：利用火花机对模仁的非球面的两个位置进行放电火花加工，蚀除两个位置上的碳化钨材料，形成两个微小凹槽；

步骤3、激光钻石刀具加工：采用一种特殊的激光钻石刀具，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，旋转模仁并且利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行切削加工，形成承靠凹槽和坎合凹槽；

步骤4、表面抛光：对模仁的表面进行抛光处理，使模仁的表面粗糙度Ra值小于1nm。

进一步，在所述步骤1中，通过烧结工艺形成模仁预形体：将碳化钨粉末放入烧结炉的成型治具中，加热烧结炉的压头，并且将压头压向碳化钨粉末，利用热量和压力使碳化钨粉末形成碳化钨材质模仁。

进一步，在所述步骤3中，具体包括以下步骤：

步骤3.1、粗加工：旋转模仁，发射激光并且使激光透过激光钻石刀具的刀头照射在模仁的非球面上，使碳化钨材料受热软化，利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行初步的切削加工，预留量；

步骤3.2、精加工：利用激光钻石刀具的刀头对两个微小凹槽进行精细的切削加工，形成最终的承靠凹槽和坎合凹槽。

进一步，在所述步骤3中，还包括以下步骤：

步骤3.3、采用工具显微镜500倍检测模仁的尺寸；

步骤3.4、采用超高精度三维测量仪检测非球面的面形PV值和粗糙度Ra值，判断PV值是否小于0.04μm，以及Ra值是否小于3nm，若是，则进行步骤4，若否，则重新进行步骤3.2。

进一步，在所述步骤3中，激光钻石刀具设置在单点金刚石车床上。

采用上述技术方案后，本发明的效果是：上述制造方法可以在小型碳化钨材质模仁的非球面上加工出承靠凹槽和坎合凹槽，利用上述碳化钨材质模仁压铸成型的玻璃镜片具有承靠面和坎合面，可以实现精确的定位。当然，大型碳化钨材质模仁也可以采用上述制造方法进行制造。

附图说明