玻璃出料管及其加工方法

摘要

本发明属于贵金属制品加工技术领域，具体公开了一种玻璃出料管及其加工方法，旨在解决现有方法加工出的玻璃出料管的出料微孔尺寸精度差、孔壁表面较为粗糙且使用寿命较低的问题。该加工方法采用电火花穿孔机在管坯的封闭端的中心打出料微孔的预孔，并采用慢走丝切割机的放电细丝对预孔的孔壁切割3～8次，且切割过程中有效控制各次切割的放电电流和进给速度，不仅加工效率高，而且可使得最终加工得到的玻璃出料管的使用寿命达到160小时以上，并使玻璃出料管的出料微孔的孔径精度达到±0.005mm、孔壁表面粗糙度Ra≤0.4μm。

权利要求

1.玻璃出料管的加工方法，包括打预孔步骤，打预孔步骤为采用电火花穿孔机在管坯(10)的封闭端的中心打出料微孔(12)的预孔；其特征在于：还包括精加工出料微孔(12)步骤；

精加工出料微孔(12)步骤：根据需加工出料微孔(12)的尺寸，采用慢走丝切割机的放电细丝(31)对预孔的孔壁切割N次，N为正整数，且3≤N≤8；切割过程中：在预孔中穿入放电细丝(31)后进行慢走丝切割加工，第1次切割为开粗切割，第2至N次切割为修刀切割；将每次修刀切割的放电补偿量控制在0.1305～0.2130mm，且放电补偿量依次递减；将每次切割的放电电流控制在38～60mA，且第1至第N‑1次的放电电流依次递减，第N次的放电电流大于第1次的放电电流；将第1至第N‑1次切割的进给速度控制在1045～1070mm/min，且第1至第N‑1次切割的进给速度依次递减，将第N次切割的进给速度控制在8050～8080mm/min。

2.如权利要求1所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：还包括备料步骤，备料步骤为将棒料的外圆和长度加工至所需尺寸，得到管坯料。

3.如权利要求2所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：还包括管坯(10)加工步骤，管坯(10)加工步骤为在管坯料的一端钻直径Φ2～Φ4mm的盲孔(11)，得到管坯(10)。

4.如权利要求1所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：打预孔步骤中，使用电火花穿孔机的电极丝对管坯(10)的封闭端进行穿孔，将预孔的直径控制为Φ0.2～Φ0.3mm，将预孔与管坯(10)的中心偏差控制在0.1mm以内。

5.如权利要求1所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：所述放电细丝(31)为铜丝。

6.如权利要求1所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：所述放电细丝(31)的直径为Φ0.15～Φ0.25mm。

7.如权利要求1所述的玻璃出料管的加工方法，其特征在于：精加工出料微孔(12)步骤中，通过装夹工装(20)将管坯(10)装夹固定在慢走丝切割机的卡盘(32)上，使管坯(10)具有预孔的端部朝外，并至少进行4点定位找正管坯(10)的中心位置。

8.玻璃出料管，其特征在于：由权利要求1至7中任意一项所述的玻璃出料管的加工方法制得。

9.如权利要求8所述的玻璃出料管，其特征在于：由铂金‑黄金合金制成。

说明书

玻璃出料管及其加工方法

技术领域

[0001] 本发明属于贵金属制品加工技术领域，具体涉及一种玻璃出料管及其加工方法。

背景技术

[0002] 目前光学玻璃熔炼普遍采用铂金材料作为承载玻璃液的容器，其中一类铂金出料管需要加工内径Φ0.4～Φ0.6mm的出料微孔来约束玻璃液的流速，由于孔径较小，且深径比通常＞1:7，玻璃液在管内流动阻力较大，为了解决这个问题，这类铂金出料管一般采用与玻璃液表面浸润性好的铂金‑黄金的合金来制作。其出料微孔现有的加工方式是采用电火花穿孔机直接加工出Φ0.4～Φ0.6mm的通孔，这种方式加工的孔壁表面较粗糙(表面粗糙度仅达到Ra6.4)，对玻璃液流动阻力较大；为了保持玻璃液流速，虽然可以通过升高出料管温度来降低玻璃液粘度以保证流速，但升高温度会使铂金‑黄金合金中的黄金流失，导致浸润性变差，玻璃液与管壁摩擦力加大，流速降低，不能保持玻璃液的正确流量，持续升温会陷入“黄金加速流失→摩擦力增大→继续升温→黄金加速流失”这样一个恶性循环，且由于管壁摩擦力持续增大，靠近内管壁的玻璃液流速持续降低，与液柱中心快速流动的玻璃液产生层流，导致条纹的产生，产生产品报废，电火花穿孔机加工方式制作的出料管在保证不产生条纹的前提下使用，其使用寿命只有70小时。

[0003] 通过提高管内壁光洁度来降低玻璃液的流动阻力是解决上述玻璃液产生层流现象的一个途径，但由于出料微孔的孔径太小，采用芯棒研磨的方式操作难度大、耗时长且无法保证尺寸精度，只能解决孔内壁光洁度提升这一个条件，无法完全满足出料微孔的尺寸精度、无锥孔、无椭圆等使用要求。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种玻璃出料管的加工方法，旨在解决现有方法加工出的玻璃出料管的出料微孔尺寸精度差、孔壁表面较为粗糙且使用寿命较低的问题。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃出料管的加工方法，包括打预孔步骤，打预孔步骤为采用电火花穿孔机在管坯的封闭端的中心打出料微孔的预孔；还包括精加工出料微孔步骤；

[0006] 精加工出料微孔步骤：根据需加工出料微孔的尺寸，采用慢走丝切割机的放电细丝对预孔的孔壁切割N次，N为正整数，且3≤N≤8；切割过程中：将每次切割的放电电流控制在38～60mA，且第1至第N‑1次的放电电流依次递减，第N次的放电电流大于第1次的放电电流；将第1至第N‑1次切割的进给速度控制在1045～1070mm/min，且第1至第N‑1次切割的进给速度依次递减，将第N次切割的进给速度控制在8050～8080mm/min。

[0007] 进一步的是，该加工方法还包括备料步骤，备料步骤为将棒料的外圆和长度加工至所需尺寸，得到管坯料。

[0008] 进一步的是，该加工方法还包括管坯加工步骤，管坯加工步骤为在管坯料的一端钻直径Φ2～Φ4mm的盲孔，得到管坯。

[0009] 进一步的是，打预孔步骤中，使用电火花穿孔机的电极丝对管坯的封闭端进行穿孔，将预孔的直径控制为Φ0.2～Φ0.3mm，将预孔与管坯的中心偏差控制在0.1mm以内。

[0010] 进一步的是，所述放电细丝为铜丝。

[0011] 进一步的是，所述放电细丝的直径为Φ0.15～Φ0.25mm。

[0012] 进一步的是，精加工出料微孔步骤中，通过装夹工装将管坯装夹固定在慢走丝切割机的卡盘上，使管坯具有预孔的端部朝外，并至少进行4点定位找正管坯的中心位置。

[0013] 进一步的是，精加工出料微孔步骤中，在预孔中穿入放电细丝后进行慢走丝切割加工，第1次切割为开粗切割，第2至N次切割为修刀切割；将每次修刀切割的放电补偿量控制在0.1305～0.2130mm，且放电补偿量依次递减。

[0014] 本发明还提供了一种玻璃出料管，其由上述的玻璃出料管的加工方法制得。

[0015] 进一步的是，玻璃出料管由铂金‑黄金合金制成。

[0016] 本发明的有益效果是：该加工方法采用电火花穿孔机在管坯的封闭端的中心打出料微孔的预孔，并采用慢走丝切割机的放电细丝对预孔的孔壁切割3～8次，且切割过程中有效控制各次切割的放电电流和进给速度，不仅加工效率高，而且可使得最终加工得到的玻璃出料管的使用寿命达到160小时以上，并使玻璃出料管的出料微孔的孔径精度达到±0.005mm、孔壁表面粗糙度Ra≤0.4μm。

附图说明

[0017] 图1是本发明中玻璃出料管的实施结构示意图；

[0018] 图2是精加工出料微孔的工作状态示意图；

[0019] 图中标记为：管坯10、盲孔11、出料微孔12、装夹工装20、放电细丝31、卡盘32。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

[0021] 玻璃出料管的加工方法，包括打预孔步骤，打预孔步骤为采用电火花穿孔机在管坯10的封闭端的中心打出料微孔12的预孔；还包括精加工出料微孔12步骤；

[0022] 精加工出料微孔12步骤：根据需加工出料微孔12的尺寸，采用慢走丝切割机的放电细丝31对预孔的孔壁切割N次，N为正整数，且3≤N≤8；切割过程中：将每次切割的放电电流控制在38～60mA，且第1至第N‑1次的放电电流依次递减，第N次的放电电流大于第1次的放电电流；将第1至第N‑1次切割的进给速度控制在1045～1070mm/min，且第1至第N‑1次切割的进给速度依次递减，将第N次切割的进给速度控制在8050～8080mm/min。

[0023] 该加工方法采用慢走丝切割机的放电细丝31对预孔的孔壁切割3～8次，且切割过程中有效控制各次切割的放电电流和进给速度，不仅加工效率高，而且可使得最终加工得到的玻璃出料管的使用寿命达到160小时以上，并使玻璃出料管的出料微孔的孔径精度达到±0.005mm、孔壁表面粗糙度Ra≤0.4μm，远远优于现有方法加工出的玻璃出料管。

[0024] 慢走丝切割机是一种利用连续移动的放电细丝31作电极，对管坯10进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型的设备。放电细丝31一般为金属丝，优选采用导电性能较好的铜丝制作放电细丝31；放电细丝31的直径一般根据需加工出料微孔12的孔径进行确定，加工内径Φ0.4～Φ0.6mm的出料微孔12时优选采用直径为Φ0.15～Φ0.25mm的放电细丝31。

[0025] 具体的，该加工方法还包括备料步骤，备料步骤为将棒料的外圆和长度加工至所需尺寸，得到管坯料。棒料一般为贵金属材质，优选为铂金‑黄金(PtAu)合金。

[0026] 具体的，该加工方法还包括管坯10加工步骤，管坯10加工步骤为在管坯料的一端钻直径Φ2～Φ4mm的盲孔11，得到管坯10。

[0027] 为了便于采用慢走丝切割机精加工出料微孔12，以提高加工效率，打预孔步骤中，使用电火花穿孔机的电极丝对管坯10的封闭端进行穿孔，将预孔的直径控制为Φ0.2～Φ0.3mm，将预孔与管坯10的中心偏差控制在0.1mm以内。

[0028] 为了确保对出料微孔12的加工精度，精加工出料微孔12步骤中，通过装夹工装20将管坯10装夹固定在慢走丝切割机的卡盘32上，使管坯10具有预孔的端部朝外，并至少进行4点定位找正管坯10的中心位置，如图2所示。

[0029] 为了进一步提高对出料微孔12的加工精度，精加工出料微孔12步骤中，在预孔中穿入放电细丝31后进行慢走丝切割加工，第1次切割为开粗切割，第2至N次切割为修刀切割；将每次修刀切割的放电补偿量控制在0.1305～0.2130mm，且放电补偿量依次递减。通过对各次修刀切割进行放电补偿量，可基本消除放电细丝31靠近或远离孔壁时出现受力不同的现象，因而利于提高对出料微孔12的加工精度。

[0030] 如图1所示，玻璃出料管，由上述的玻璃出料管的加工方法制得。具体的，该玻璃出料管由铂金‑黄金合金制成。

[0031] 实施例1

[0032] 某次加工玻璃出料管的过程如下：

[0033] 备料步骤：将棒料的外圆和长度加工至所需尺寸，得到管坯料；

[0034] 管坯10加工步骤：在管坯料的一端钻直径Φ2mm的盲孔11，得到管坯10；

[0035] 打预孔步骤：采用电火花穿孔机在管坯10的封闭端的中心打出料微孔12的预孔；

[0036] 精加工出料微孔12步骤：根据需加工出料微孔12的内径Φ0.4mm、孔深3mm，确定采用慢走丝切割机的放电细丝31对预孔的孔壁切割4次；切割过程中：将各次切割的放电电流依次控制为50mA、48mA、43mA、58.5mA，将各次切割的进给速度依次控制在1070mm/min、1065mm/min、1050mm/min、8070mm/min；第1次切割为开粗切割，第2至N次切割为修刀切割，将每次修刀切割的放电补偿量依次控制在0.1575mm、0.1415mm、0.1355mm。

[0037] 经检验，该实施例所加工出的玻璃出料管的使用寿命160小时，其出料微孔12无锥度且孔径精度达到±0.005mm、孔壁表面粗糙度达到Ra0.4。

[0038] 实施例2

[0039] 某次加工玻璃出料管的过程如下：

[0040] 备料步骤：将棒料的外圆和长度加工至所需尺寸，得到管坯料；

[0041] 管坯10加工步骤：在管坯料的一端钻直径Φ4mm的盲孔11，得到管坯10；

[0042] 打预孔步骤：采用电火花穿孔机在管坯10的封闭端的中心打出料微孔12的预孔；

[0043] 精加工出料微孔12步骤：根据需加工出料微孔12的内径Φ0.6mm、孔深6mm，确定采用慢走丝切割机的放电细丝31对预孔的孔壁切割5次；切割过程中：将各次切割的放电电流依次控制为46mA、45mA、42mA、39mA、46.9mA，将各次切割的进给速度依次控制在1070mm/min、1065mm/min、1050mm/min、1045mm/min、8060mm/min；第1次切割为开粗切割，第2至N次切割为修刀切割，将每次修刀切割的放电补偿量依次控制在0.2115mm、0.1475mm、0.1345mm、0.1315mm。

[0044] 经检验，该实施例所加工出的玻璃出料管的使用寿命为165小时，其出料微孔12无锥度且孔径精度达到±0.005mm、孔壁表面粗糙度达到Ra0.4。