模仁的製作方法

2023-05-27 23:18:26

專利名稱：模仁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種模仁的製作方法，尤其涉及一種採用車削方式製作模仁的方法。
背景技術：
隨著科學技術的不斷進步，光纖在通訊等行業得到了廣泛應用。在光纖進行相 互連接時，通常採用光纖連接器。請參見文獻Analysis on the effects of fiber end face scratches on return loss performance of optical fiber connectors, Zuyuan He ；Mahmood,ff. ；Sahinci,E. ；Ahmad,N. ；Pradieu,Y. ；Lightwave Technology,Journal of Volume 22，Issue 12，Dec. 2004 Page (s) :2749_2754。光纖連接器的連接端通常設置有耦 合透鏡，使得連接器接收的光線發生會聚，會聚後的光線傳遞至與安裝有耦合透鏡的連接 器相連的光纖內。這樣通過耦合透鏡的會聚作用可以使得光線集中，從而較少了通過光纖 連接器連接過程中產生的傳播信號的耗損。由於光纖需要傳遞的信息量的增加，通常會在一個光纖連接器中設置有多個光纖 傳輸通道，因此，對應需要多個耦合透鏡形成的鏡片陣列。並且，由於多個光纖傳輸通道之 間的間距很小，多個耦合透鏡之間的間距也非常小。鏡片陣列通常通過模仁模製而成。由於鏡片陣列中多個耦合透鏡之間的間距很 小，每個耦合透鏡的尺寸又需要非常精密，因此，相對應的製造鏡片陣列的模仁也需要非常 精密。然而，現有技術之中很難製造出具有精密尺寸和形狀的、用於製造鏡片陣列的模仁。因此，有必要提供一種模仁的製作方法，能夠製作具有精密尺寸和形狀的、用於制 造鏡片陣列的模仁。

發明內容
下面將以實施例說明一種模仁的製作方法。—種模仁的製作方法包括提供一個第一治具及一個具有成型面的模仁基板，所 述第一治具具有用於收容模仁基板的第一收容槽，所述第一收容槽的中心偏離所述第一治 具的中心軸線；將模仁基板安裝於第一治具的第一收容槽，並將第一治具安裝於機臺，所述 機臺具有同軸且相對設置的主軸和加工刀具，使第一治具的中心軸線與主軸的中心軸線重 合，並使加工刀具與模仁基板的成型面相對；使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸 線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸從而在成型面上加工形成第一成型凹槽；將所述 模仁基板從第一治具拆下，繞平行於主軸的中心軸線旋轉180度後安裝於第一治具的第一 收容槽；再次使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基 板相接觸從而在成型面上加工形成第二成型凹槽。本技術方案提供的模仁的製作方法，採用治具輔助以加工多個不位於模仁基板成 型面中心的成型凹槽，能夠實現在同一模仁基板成型面上形成多個相互間隔的成型凹槽。


圖1是本技術方案的實施例製作的模仁的示意圖。圖2是第一治具與模仁基板的示意圖。圖3是模仁基板安裝於第一治具後示意圖。圖4是加工第一成型凹槽時的示意圖。圖5是旋轉模仁基板的示意圖。圖6是模仁基板重新安裝於第一治具後示意圖。圖7是加工第二成型凹槽時的示意圖。圖8是第二治具與模仁基板的示意圖。圖9是模仁基板安裝於第二治具後示意圖。圖10是加工第三成型凹槽時的示意圖。圖11是旋轉模仁基板的示意圖。圖12是模仁基板重新安裝於第二治具後示意圖。圖13是加工第四成型凹槽時的示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖及實施例，對本技術方案的模仁的製作方法作進一步的詳細說 明。請參閱圖1，本實施例以成型模仁10為例說明一種模仁的製作方法。模仁10為 長方體形，其具有長方形的成型面110，在成型面110上依次開設有第三成型穴14、第一成 型凹槽12、第二成型凹槽13及第四成型凹槽15用於成型透鏡。第一成行凹槽12和第二 成型凹槽13、第三成型凹槽14及第四成型凹槽15的開口形狀與待成型的透鏡的形狀相對 應，第一成行凹槽12和第二成型凹槽13、第三成型凹槽14及第四成型凹槽15的開口的直徑 小於1毫米。第一成行凹槽12、第二成型凹槽13、第三成型凹槽14及第四成型凹槽15形成 的表面可為球形曲面或非球形曲面。第一成型凹槽12、第二成型凹槽13、第三成型凹槽14及 第四成型凹槽15的中心位於同一直線上，第一成型凹槽12與第二成型凹槽13關於成型面 110的中心對稱設置，第三成型凹槽14與第四成型凹槽15關於成型面110的中心對稱。其 中，第一成型凹槽12的中心與第三成型凹槽14的中心間距小於1毫米，第二成型凹槽13的 中心與第四成型凹槽15的中心的間距小於1毫米。所述模仁的製作方法包括如下步驟請一併參閱圖2，第一步，提供一個第一治具200及一個具有成型面110的模仁基 板100，所述第一治具200具有用於收容模仁基板110的第一收容槽202，所述第一收容槽 202的中心偏離所述第一治具200的中心軸線。模仁基板100的形狀可以根據實際成型鏡片陣列的形狀進行設定，其可以為長方 體、正方體、多稜柱體或橢圓柱體等。本實施例中，模仁基板100為長方體形，其具有成型面 110。模仁基板100的材質為不鏽鋼、碳化鎢、碳化矽等。第一治具200為圓柱形，其具有一圓形的第一安裝面201，第一安裝面201為圓柱 形的第一治具200的一個底面。自第一安裝面201向第一治具200內開設有第一收容槽 202，第一收容槽202橫截面的形狀與成型面110的形狀相同。第一收容槽202用於收容模 仁基板100。第一收容槽202的橫截面為長方形，第一收容槽202的中心與第一治具200的中心軸線的距離與第一成型凹槽12的中心與模仁基板100的成型面110的中心的距離相寸。請參閱圖3及圖4，第二步，將模仁基板100安裝於第一治具200的第一收容槽 202，並將第一治具100安裝於機臺，所述機臺具有同軸且相對設置的主軸10和加工刀具 30，使第一治具200的中心軸線與主軸10的中心軸線重合，並使加工刀具30與模仁基板 100的成型面110相對。將模仁基板100收容於第一收容槽202，成型面110從第一收容槽202露出並與第 一安裝面201平行，且待形成第一成型凹槽10的區域的中心位於第一治具200的中心軸線上。本實施例中，採用車削加工的方式進行超精密加工。車削加工是在車床上利用工 件相對於刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。所述加工機臺包括床身(圖未示)、主軸 10、卡盤20及加工刀具30等。主軸10與卡盤20相互連接，並帶動卡盤20轉動，卡盤20 的中心軸線與主軸10的中心軸線重合。將安裝有模仁基板100的第一治具200固定於加 工機臺的卡盤20，使得第一治具200的中心軸線與卡盤20的中心軸線重合。加工刀具30 設置於卡盤20的中心軸線上，加工刀具31的加工面與模仁基板100的成型面110相對，第 一治具200的中心軸線與主軸10的中心軸線重合，待形成第一成型凹槽12的區域的中心 位於主軸10的中心軸線上。請參閱圖4，第三步，使主軸10旋轉從而使第一治具200繞主軸10的中心軸線旋轉， 並使加工刀具30與模仁基板100相接觸從而在成型面110上加工形成第一成型凹槽12。使主軸10轉動，從而卡盤20帶動第一治具200旋轉時，第一治具200和模仁基板 100均繞著主軸10的中心軸線旋轉。在模仁基板100旋轉過程中，車削刀具30對與中心軸 線對應成型面110進行加工，從而形成第一成型凹槽12。請一併參閱圖5及圖6，第四步，將所述模仁基板100從第一治具200拆下，繞平行 於主軸10的中心軸線旋轉180度後安裝於第一治具200的第一收容槽202。將形成有第一成型凹槽12的模仁基板100從第一治具200的第一收容槽202拆 下，並將模仁基板110繞平行於主軸10的中心軸線旋轉180度，再將模仁基板100安裝於 第一偏心治具200。當再次模仁基板100安裝於第一收容槽202後，使得待形成第二成型凹 槽13的區域的中心在第一治具200的中心軸線上。請參見圖7，第五步，再次使主軸10旋轉從而使第一治具200繞主軸10的中心軸 線旋轉，並使加工刀具30與模仁基板100相接觸從而在成型面110上加工形成第二成型凹 槽13。驅動主軸10轉動，從而使得安裝有模仁基板100的第一治具200旋轉，待形成第 二成型凹槽13的區域的中心位於主軸10的中心軸線上。當卡盤20帶動第一治具200旋 轉時，第一治具200和模仁基板100均繞著主軸10的中心軸線旋轉。在模仁基板100旋轉 過程中，車削刀具30對與中心軸線對應成型面110的位置即待形成第二成型凹槽13的區 域進行加工，從而形成第二成型凹槽13。當製作的模仁包括有兩個成型凹槽時，此時便可得 到成型模仁。請一併參閱圖8及圖9，第六步，提供第二治具300，並將模仁基板100安裝於第二 治具300。
第二治具300的結構與第一治具200的結構相近，第二治具300也為圓柱形，其具 有一個圓形的第二安裝面301，第二安裝面301為圓柱形的第二治具300的一個底面。自 安裝面301向第二治具300內開設有第二收容槽302，第二收容槽302橫截面的形狀與成 型面110的形狀相同。第二收容槽302的中心和第二治具300的中心軸線相互偏離的距離 大於或者小於第一收容槽202的中心和第一治具200的中心軸線相互偏離的距離。第二收 容槽302的中心與第二治具300的中心軸線的偏離距離和第一收容槽202的中心與第一治 具200的中心軸線的偏離距離的差值小於1毫米。第二收容槽302用於收容模仁基板100。 第二收容槽302的中心與第二治具300的中心軸線的距離與第三成型凹槽14的中心與模 仁基板100的成型面110的中心的距離相等。當模仁基板100恰好收容於第二收容槽302 後，成型面110從第二收容槽302露出並與第二安裝面301平行，欲形成第三成型凹槽14 的區域的中心位於第二治具300的中心軸線上。請參閱圖10，第七步，將安裝有模仁基板100的第二治具300安裝於加工機臺進行 加工，以形成第三成型凹槽14。將安裝有模仁基板100的第二治具300固定於加工機臺的卡盤20使得第二治具 300的中心軸線與主軸10的中心軸線重合，加工刀具30設置於主軸10的中心軸線上，加工 刀具30的加工面與模仁基板100的成型面110相對，第二治具300的中心軸線與主軸10 的中心軸線重合，待形成第三成型凹槽14的中心位於主軸10的中心軸線上。當卡盤20帶 動第二治具300旋轉時，第二治具300和模仁基板100均繞著主軸10的中心軸線旋轉。在 模仁基板100旋轉過程中，車削刀具30對與中心軸線對應的成型面110進行加工，從而形 成第三成型凹槽14。請一併參閱圖11至圖13，第六步，安裝模仁基板100於第二治具300的第二收容 槽302，形成第四成型凹槽15，形成模仁10。將形成有第一成型凹槽12、第二成型凹槽13及第三成型凹槽14的模仁基板100 從第二偏心治具300的第二收容槽302取出，並將模仁基板100繞經過成型面110的中心 且垂直於成型面110的直線旋轉180度，，再將模仁基板100安裝於第二治具300。當再次 模仁基板100安裝於第二收容槽302後，模仁基板100的成型面110預形成第四成型凹槽 15的中心位於第二治具300的中心軸線上。驅動主軸10帶動安裝有模仁基板100的第二治具300旋轉，第四成型凹槽15的 中心軸線與主軸10的中心軸線重合。當卡盤20帶動第二治具300旋轉時，第二治具300 和模仁基板100均繞著主軸10的中心軸線旋轉。在模仁基板100旋轉過程中，車削刀具30 對與中心軸線對應成型面110進行加工，從而形成第四成型凹槽15。當然，本技術方案提供的模仁的製作方法，也可以繼續採用更多的治具，所述的治 具上開設的收容槽位置不同，從而可以在模仁基板上形成有更多的成型凹槽。另外，本技術 方案提供的模仁的製作方法，也可以在進行第一步和第二步加工後，然後進行第四步的加 工，從而可得到不關於成型面中心對稱的多個成型凹槽。本技術方案提供的模仁的製作方法，採用治具輔助以加工多個不位於模仁基板中 心的成型凹槽，能夠實現在同一模仁基板上形成多個相互間隔的成型凹槽。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精 神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
一種模仁的製作方法，包括提供一個第一治具及一個具有成型面的模仁基板，所述第一治具具有用於收容模仁基板的第一收容槽，所述第一收容槽的中心偏離所述第一治具的中心軸線；將模仁基板安裝於第一治具的第一收容槽，並將第一治具安裝於機臺，所述機臺具有同軸且相對設置的主軸和加工刀具，使第一治具的中心軸線與主軸的中心軸線重合，並使加工刀具與模仁基板的成型面相對；使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸從而在成型面上加工形成第一成型凹槽；將所述模仁基板從第一治具拆下，繞平行於主軸的中心軸線旋轉180度後再安裝於第一治具的第一收容槽；再次使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸從而在成型面上加工形成第二成型凹槽。
2.如權利要求1所述的模仁的製作方法，其特徵在於，在形成第二成型凹槽之後還包 括步驟提供一個第二治具，所述第二治具具有用於收容模仁基板的第二收容槽，所述第二收 容槽的中心偏離所述第二治具的中心軸線；將模仁基板安裝於第二收容槽，將第二治具安裝於所述機臺的主軸，並使第二治具的 中心軸線與主軸的中心軸線重合；使第二治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸從而在成型面上 加工形成第三成型凹槽。
3.如權利要求2所述的模仁的製作方法，其特徵在於，在形成第三成型凹槽之後，還包 括步驟將所述模仁基板從第二治具拆下，繞平行於主軸的中心軸線旋轉180度後安裝於第二 治具的第二收容槽；再次使主軸旋轉從而使第二治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相 接觸從而在成型面上加工形成第四成型凹槽。
4.如權利要求2所述的模仁的製作方法，其特徵在於，所述第二收容槽的中心與第二 治具的中心軸線偏離的距離大於或者小於所述第一收容槽的中心與第一治具的中心軸線 偏離的距離。
5.如權利要求2所述的模仁的製作方法，其特徵在於，所述第二收容槽的中心與第二 治具的中心軸線的偏離距離和所述第一收容槽的中心與第一治具的中心軸線的偏離距離 的差值小於1毫米。
6.如權利要求1所述的模仁的製作方法，其特徵在於，所述第一成型凹槽和第二成型 凹槽的直徑均小於1毫米。
7.一種模仁的製作方法，包括提供一個第一治具及一個具有成型面的模仁基板，所述第一治具具有用於收容模仁基 板的第一收容槽，所述第一收容槽的中心偏離所述第一治具的中心軸線；將模仁基板安裝於第一治具的第一收容槽，並將第一治具安裝於機臺，所述機臺具有 同軸且相對設置的主軸和加工刀具，使第一治具的中心軸線與主軸的中心軸線重合，並使加工刀具與模仁基板的成型面相對；使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸 從而在成型面上加工形成一個成型凹槽；提供一個第二治具，所述第二治具具有用於收容模仁基板的第二收容槽，所述第二收 容槽的中心偏離所述第二治具的中心軸線；將模仁基板安裝於所述第二收容槽，將第二治具安裝於所述機臺的主軸，並使第二治 具的中心軸線與主軸的中心軸線重合；使第二治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相接觸從而在成型面上 與主軸的中心軸線對應的位置上加工形成另一個成型凹槽。
8.如權利要求7所述的模仁的製作方法，其特徵在於，所述第二收容槽的中心和第二 治具的中心軸線偏離的距離大於或者小於第一收容槽的中心和第一治具的中心軸線相互 偏離的距離。
9.如權利要求7所述的模仁的製作方法，其特徵在於，在成型面上加工形成一個成型 凹槽後，在提供第二治具之前，還包括步驟將所述模仁基板從第一治具拆下，繞平行於主軸的中心軸線旋轉180度後再安裝於第 一治具的第一收容槽；再次使主軸旋轉從而使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並使加工刀具與模仁基板相 接觸從而在成型面上加工形成另一個成型凹槽。
10.如權利要求7所述的模仁的製作方法，其特徵在於，所述第二收容槽的中心與第二 治具的中心軸線的偏離距離和所述第一收容槽的中心與第一治具的中心軸線的偏離距離 的差值小於1毫米。
全文摘要
一種模仁的製作方法包括提供一個具有成型面的模仁基板及一個第一治具，並將模仁基板安裝於第一治具；將安裝有模仁基板的第一治具安裝於機臺，所述機臺具有主軸及加工刀具，並使第一治具的中心軸線與主軸的中心軸線重合；使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並採用加工刀具在成型面上主軸的中心軸線對應的位置進行加工，形成第一成型凹槽；將所述模仁基板從第一治具取下並繞經過成型面中心且垂直於成型面的直線中心旋轉180度後，重新安裝於第一治具；使第一治具繞主軸的中心軸線旋轉，並採用加工刀具在成型面上主軸的中心軸線對應的位置進行加工，形成第二成型凹槽。
文檔編號B23B5/00GK101890507SQ20091030243
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月19日 優先權日2009年5月19日
發明者餘泰成, 林大為, 沈宏燦 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司