用于制造圆珠笔尖的工具及其制造和调整方法技术

本发明专利技术涉及一用来制造圆珠笔尖（称作粗制笔尖）的座区域和较佳地是锥形区域的设备（１０）。本发明专利技术还涉及制造这样的设备，以及其在高速转动的精密心轴上的安装。本发明专利技术的特征在于，设备构造成一体的单元。本发明专利技术改进的特征在于，它具有用来制造座区域（３）的座区域元件（１２），以及较佳地用来制造锥体（５ａ）的锥体元件（１３），所述元件（１２、１３）形成在一底部件（１０ａ）上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一用来制造圆珠笔尖(称作粗制笔尖)的座区域和较佳地是锥形区域的工具。本专利技术还涉及制造这样的工具，以及其在高速的精密心轴上的安装。
技术介绍
在现有技术中，这些区域借助于普通的自动机器进行连续加工，机器具有在相继的不同工作阶段速度变化的盘，由于变速的盘，偏心和毛刺都得到充分好的控制。其次，研制多部件的工具，它们能保持成各自地安装和固定在一公共的夹具装置内。这自然解决了毛刺消除问题，但要达到微米级精度的同心度和书写笔尖的理想的尺寸却困难重重，因为还没有高速和高精度的心轴，其转动轴线从静止状态到最大转速显示的偏移小于0.5微米。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造一粗制笔尖，其精度是以前从未达到的。附图的简要说明下面参照附图较详细地描述本专利技术。附图说明图1示出借助于根据本专利技术的工具形成的圆珠笔尖，图2示出一根据本专利技术的工具，图3和4示出根据本专利技术的工具的特别优选的变体。具体实施例方式图1示出一通过排屑(粗制笔尖)完成加工后的圆珠笔尖，仅为了解释的目的，其中插入圆珠。这样的圆珠笔尖通常包括黄铜或镍银，它们以小的碎片通过排屑容易地加工。如图1所示，一圆珠笔尖1具有一非常复杂的结构。基本上，它具有一用来引导圆珠笔油墨的中心通道2，为简化起见，下文中称之为“墨”，它通过孔2a进入圆珠4的座区域3内。该座区域3基本上包括一前导孔3a，它是孔2a的延伸，一环形的底表面3b和一通向前表面3d的圆柱形孔3c。位于前表面3d延伸部的外形包括一锥体5a，它连同座区域3一起形成所谓的唇缘9(突缘)。在所示实施例的实例中，锥体5a通过一台肩5c连接到另一锥体5b，它的结构和功能将在下面解释。然后，它们连接到一台肩6和一圆筒7上。该描述没有涵盖各种过渡、斜面、中间珠缘等，因为它们对于理解本专利技术不是特别地重要，还因为根据制造圆珠笔尖的
内的技术人员的经验，它们都是众所周知的。为了更好地理解在制造这样一圆珠笔尖中引起的诸多问题，还应该记得，对于诸如实施例中所示的实例显示的圆珠笔尖，台肩区域6内的最大直径不超过2mm，而圆珠4的座区域3必须形成有一微米或不到的精度。该精度必须在最大驱动速度下达到(每分钟240个，为实际的排屑加工提供0.125秒的时间)。通常由黄铜形成的这样一圆珠笔尖的成本，在不到一美分的量级上。对于成品圆珠笔的质量来说，前导孔3a相对于台肩3b和圆柱形孔3c精确地同心是极其重要的。此外，前表面3d必须精确地构造成相对于座区域3的轴线3e呈旋转的圆柱体形式。锥体5a还必须相对于轴线3e精确同心地定位。在本描述中，“精确地”用来表示形状和位置的尺寸偏差在孔3c的公称直径的0.001倍的范围内。前导孔3a的长度对于前导孔和台肩的同心度同样重要，其原因在于在圆珠笔尖的排屑加工之后，墨的通道形成在前导孔3a和台肩3b之间的过渡区域内，借助于冲压工具，圆珠沿轴线方向压入其座内。然后，万一出现“羽翼”的外形，这在材料相对于轴线后推之后的加工过程中可能发生，重要的是确保成品的圆珠笔尖内完善的墨的流动，这可用前导孔的足够的深度来保证。图1在左手侧示出冷压坯8的形状，其后，该冷压坯通过排屑加工出孔2和2a、座区域3和锥体5a。图1还示出假想插入的圆珠4，用来说明圆珠如何从前表面3d伸出。然后，墨通道冲压成环形的前表面3b，圆珠插入和压入到座表面内，突缘区域围绕圆珠夹紧。例如，借助于一旋转头来实施该夹紧，该夹紧围绕圆珠4并朝向座形成一具有微米级精度的狭窄的环形凹陷槽。该槽的几何精度是高质量圆珠笔尖的前提。在现有技术中，座区域3和锥体5必须借助于多部件工具来形成，这些部件定位在高速(18000至60000r.p.m)下操作的精密的心轴上，而它们可个别地调整和固定在一工具头内。精密心轴的轴承包括接触角为15°至30°的高预应力的球轴承，并且较佳地是最大精度级(ABEC9)的混合轴承，在心轴外壳内相对于质量、圆柱度、同心度和平行度具有IT 01至IT 1的精度。容纳诸轴承所使用的表面必须具有Ra不超过0.1的粗糙度。因为该精度，轴承才可预应力超过通常的限值，而不造成心轴不允许的过热。例如，轴承可借助于油薄雾进行润滑。也可要求一无接触的连接，例如，一迷宫式连接，来限制因摩擦产生的热。也可对这种类型的心轴进行同心度的控制。当多部件工具为了修理工作和改装时，以及也在松开夹紧、调整和工具各部件的位置的其它变化过程中，仍存在以必要精度调整多部件工具的问题。这有必要保持工具的夹紧表面和夹紧工具完全地干净，因为夹紧状况的即使最微小的变化，不管是微小颗粒的存在还是由于工具夹紧的修改等，都将在纠正前和后造成纠正工作的不确定性。已知能够个别地调整和固定的多部件工具的特性在于，粗制笔尖的理想的尺寸(一个微米的精度)和理想的几何形(也为一个微米的精度)只有克服很大的困难才能获得。试图形成一体工具(单件)来制造座区域3和较佳地锥体5a，可能的台肩5c的各种努力均告失败，因为这样一工具，通常包括含有4％的Co的细颗粒碳化钨的该工具非常难于磨削，尤其是用0.02mm的边缘半径。因为磨轮上的磨损，所以，磨轮必须经常修整其伴有的所有问题。因此，使用电火花侵蚀是有利的。如果使用一更现代的材料，例如，细颗粒的多晶石英(DPC)，则仅可通过电火花侵蚀(EDM，电荷加工)来实施金加工，较佳地通过线侵蚀切割(线-EDM)，用15至50μm直径的细丝，能达到要求制造的小的过渡半径。图2示出一达到该目的的根据本专利技术的工具10。例如，该工具由一直径为4mm的圆柱形杆制造，其圆度和圆柱度的偏差小于0.5μm。该精度可通过无心磨来实现。该一体的工具10，其在圆珠笔尖加工过程中沿箭头D的方向转动，该工具具有一底部区域10a，其具有上述的圆度和圆柱度，并起作一基准。为此目的，该底部区域10a围绕其整个圆周较佳地形成在离座区域元件一轴向距离处(较佳地离边缘10b为1.5mm)。在“上”区域内，底部元件在一台阶中平行于轴线16位移，沿轴向方向直到全部的底部区域，并沿着在合适距离处(图1中，至少是孔3c的直径的51％)的边缘10b。该台阶为工具(未示出)的一部分留出空间，它形成锥形区域5a。座区域元件12，其形成前导区域3a、环形底表面3b、圆柱形孔3c，以及从底突出的前表面3d。在实施例的所示的实例中，座区域元件12具有一多次折叠的切割外形14，它包括下列部分最上部分形成从孔2a到前导孔3a的过渡，其后的部分形成前导孔3a，环形底表面3b，圆柱形孔3c，以及最后的前表面3d。切割外形14位于面区域12a，它较佳地位于底10a的中心上方0.05至0.1mm处(由轴线16穿过表面12c处的点所示)。这能使自由表面12b相对于面区域12a垂直地放置，使其能获得机械上稳定的和耐磨损的切割几何形。通过相对于轴线16的横向位移，可从夹紧装置实现座区域的直径的纠正，而不需移去一体的工具部分10，其包括座区域元件12，座区域部分3a、3b、3c和3d的诸部分之间的不同的距离在工具上相对于彼此不能变化，因为工具的一体的结构。由于位移，仅直径同时地修改相同的量。当直径达到要求的值时，获得高于前表面3d的准确的突出，而不需任何其它的动作。如上所述，完成该用于座区域的一体的工具10，带有用于锥体区域5a、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一工具（１０），其用来通过排屑制造称之为粗制笔尖的圆珠笔尖的座区域（３）和较佳地是锥体（５ａ），其特征在于，该工具制成一体的（整体的）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：F萨齐特，
申请(专利权)人：比克公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]