阅读说明：本技术 一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀 (Optical fiber cutter base with replaceable linear blade cutting surface and optical fiber cutter comprising same ) 是由 李亮 于 2019-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀,底座包括：刀架组件和底座组件；刀架组件使用刃口为直线的刀片,与底座组件配合可实现更换切割刀面；完整光纤切割刀包括底座组件、刀架组件和压切组件,可方便快速夹持、固定、切割光纤；本发明和已有设计相比,底座除支持合金直线刃口刀片以外还支持硬度更高的人工单晶宝石刀片,并解决了在压切方式切割光纤过程中直线刀片不能更换切割面的问题,大幅增加了直线刀片的使用寿命,提高了切割精度。(The invention provides an optical fiber cutter base capable of replacing a linear blade cutting surface and an optical fiber cutter comprising the base, wherein the base comprises: a tool holder assembly and a base assembly; the cutter rest component uses a blade with a linear cutting edge, and can realize the replacement of a cutting cutter face by matching with the base component; the complete optical fiber cutter comprises a base assembly, a cutter rest assembly and a press-cutting assembly, and can conveniently and rapidly clamp, fix and cut the optical fiber; compared with the existing design, the base supports the artificial single crystal gem blade with higher hardness besides the alloy linear cutting edge blade, solves the problem that the linear blade cannot replace a cutting surface in the process of cutting the optical fiber in a press cutting mode, greatly prolongs the service life of the linear blade and improves the cutting precision.)

一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底 座的光纤切割刀

技术领域

本发明涉及工程用光纤切割刀领域，特别涉及对光纤外圆表面垂直划伤后沿划伤切口挤断或敲断光纤而形成符合工程标准的光纤端面的光纤切割装置。

技术背景

光纤已在通讯、医疗、传感器、导航、等领域得到广泛应用，制作光纤的主要材料是高纯度的石英，因此光纤之间的连接需要采用特殊方法；目前工程领域主要采用两种方法：一种是物理连接，即将需连接光纤精确对准并固定，称之为冷接；另一种是进一步对精确对准后的一组光纤进行高温加热，达到光纤的熔点使两芯光纤融合，称之为熔接；光纤在冷接和熔接之前必须对光纤的径向截面进行平面化处理，只有这样光纤在对准时径向截面才能尽可能两两贴合，光才能有效传送。在通讯光纤工程领域，光纤的这种端面处理工具就是光纤切割刀，其原理为：利用刀片刃口对光纤外圆划伤，目的是形成垂直于光纤轴线的切口，然后施加外力沿切口方向扩大，直至光纤断裂。

导轨式光纤切割刀形成切口的方法通常是利用安装在精密直线导轨上的刀片，通过推动导轨做精密直线运动，在运动方向划伤高度相对固定的光纤，形成切口，随后再由上往下敲击划伤切口，使光纤切口扩大直至断裂。

以压切方式切割光纤的设备上世纪九十年代即有不错的应用，典型的如西门子公司的A8型光纤切割刀，该切割刀虽然使用了钻石作为切割材料，保障了切割质量但也存在以下不利处：

1.刀片钻石材料昂贵，不易加工，刃口面积窄小(刃口长1毫米左右)切割光纤一直使用刃口同一点，刀片组件整体使用寿命短(一个点的使用寿命2到3万次)，效率不高。

2.刀片及其支架直接固定在切割刀底座上，不能调整刀片相对于光纤的位置，改变与光纤接触的切割刃面，也降低了刀片的实际使用寿命即效率。

3.刀架支撑弹簧固定在底座上，不能通过弹簧调整刀片高度，也对切割质量有一定影响。

发明人于2018年12月分别提交了使用圆形刀片的压切式光纤切割刀申请，申请号为：2018116169997和2018222234185.该技术详细说明了压切式光纤切割刀的工作原理和过程，但经实际使用，该设计也存在以下不利处：

1.钨合金材料的圆形刀片虽然适合圆形弧形刀片刃口的机械加工，但其材料硬度不如人造单晶体，锋利程度和硬度兼顾的圆形光纤切割刀刀片成本也比较高，因此在压切式切割方式中同质量的刀片切割效果不如导轨式切割刀。

2.圆形刀片虽然容易更换刀面，但由于其直径较大(通常为20毫米)，导致容纳该刀片的底座也较大较厚，增加了整体厚度和重量。

发明内容

鉴于上述课题，本发明目的在于提供一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀，由刀架组件、底座组件、压切组件组成；刀架组件采用直线刀片、直线刀片通常采用硬度比金属合金高的人造单晶材料制备，人造刚玉单晶体(蓝宝石·红宝石)，其硬度仅次于金刚石，融化温度为2050，具有良好的机械性能、化学稳定性能和光学性能，通过特殊的专业加工工艺，可制造出非常优异的切割刀刃，在其厚度低于0.10毫米时，也不会产生挠曲变形，而且其切割刃口非常的光滑，有较好的耐用特性；刀片也可根据需要采用合金材料制备。

较长刃口的直线刀片(通常在3到8毫米之间)安装在刀架上，刀架通过刀架上的轴放置在刀架底座上，底座和刀架之间有刀架弹簧支撑，刀架相对底座在刀架弹簧支撑下可围绕刀架轴做圆弧运动；刀架、刀架座组成刀架组件作为一个整体安装在底座总成内，并在调整相关连接结构件的情况下使刀架组件垂直于切割光纤轴线方向位移，从而达到调整切割刃口的目的。

本发明一方面强调承载直线刀片的刀架组件在底座总成腔体内位置的可移动性，及其包含这种结构的压切式光纤切割刀底座，另一方面强调刀片本身刃口的加长，由原有设计的1毫米左右延长到3到8毫米。

技术方案

为解决上述课题，本发明提供以下结构；

一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀其特征在于；

所述可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀具备：

刀架组件和底座组件；

所述刀架组件包括：刀架底座、组件调节弹簧、组件调节螺丝、直线刀片、刀架、刀架轴、刀架高度调节弹簧、刀架高度调节螺丝；

所述刀架底座加工有放置刀架的腔体，腔体两端分别加工有一组刀架轴放置槽，腔体底部开有安装刀架高度调节螺丝的孔，所述刀架高度调节螺丝安装在孔内；

所述组件调节弹簧和所述组件调节螺丝安装在底座总成上，并在所述调节弹簧力作用下将所述刀架底座抵紧，所述组件调节螺丝与所述组件调节弹簧所在轴线与被切割光纤垂直，调节所述组件调节螺丝即在垂直光纤轴线方向移动所述刀架组件位置；

所述直线刀片安装在所述刀架上，所述刀架垂直于所述直线刀片侧面位置开有轴孔，所述刀架轴穿过轴孔并放置在所述刀架底座腔体一组刀架轴放置槽内，所述刀架能以刀架轴为圆心在光纤轴线垂直方向做圆弧运动，所述高度调节弹簧一端安装在所述刀架下方，并在垂直方向向上支撑所述刀架，另一端与安装在所述刀架底座上的所述刀架高度调节螺丝接触，调节所述刀片高度调节螺丝即调节所述刀架与被切割光纤之间的距离；

所述底座组件包括：底座总成、压板、下压脚垫；

所述底座总成开有放置所述刀架组件的腔体以及连接压切组件的轴孔；

所述压板安装在所述底座总成腔体内向下固定刀架组件；

所述压板外边缘与所述底座总成腔体内边缘对应吻合；

所述下压脚垫安装在所述底座总成表面光纤放置位置，位于刀架组件两侧。

所述一种可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀还包括压切组件，所述压切组件通过底座总成轴孔安装在所述底座总成上，并可围绕轴孔向所述底座组件方向转动，转动过程压住并将待切割光纤面挤压到所述直线刀片刃口。

本发明具有以下有益效果

1.提高了切割刀的整体使用寿命；由于刀片刃口的加长(3到8毫米)以及实现了刀片组件位置的可调节性，确保直线刀片在压切式光纤切割应用中更换刀面；经实测使用过程中可更换10到12个刀面，也就是将原有使用寿命提高了10到12倍，根据已有数据，这种情况可以切割15万到30万次，远高于现有切割刀的1到2万次的切割寿命，且人工单晶刀片成本并不比现有钨合金刀片高。

2.提高了压切式光纤切割刀的切割质量，及其一致性；主要原因是在使用人工单晶体为刀片材料时，其硬度大于金属合金材料，且刃口夹角可以加工的更小，刃口更锋利，从而切割效果更好。

3.减小了原有设计的体积和重量；由于直线刀片体积更小，重量更轻，因此减少了底座的体积和重量，更容易操作和携带。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式进行进一步说明；

图1是可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀的主视图。

图2是刀架组件在底座组件内初始状态的位置视图(隐藏了1.压切组件和32.压板)。

图3是刀架组件在底座组件内调节尽头的位置视图(隐藏了1.压切组件和32.压板)。

图4是刀架组件刀架放置在刀架上放置槽位置结构示意图。

图5是刀架组件刀架放置在刀架下放置槽位置结构示意图。

图6是压板固定刀架组件示意图。

附图标记说明

可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀组件标记：1.压切组件，2.刀架组件，3.底座组件。

刀架组件零件和特征点标记：21.组件调节压簧，22.刀架底座，221.刀架下放置槽，222.刀架上放置槽，23.刀架高度调节螺丝，24.刀架，241.刀架轴，242.直线刀片，243.刀架高度调节弹簧，25.组件调节螺丝。

底座组件的零件和特征点标记：31.底座总成，311.压切组件安装轴孔，32.压板，33.下压脚垫。

***需标注的零件：4.光纤。

具体实施方式

图1是可更换直线刀片切割面的光纤切割刀底座以及包含该底座的光纤切割刀的主视图；1.压切组件以枢轴方式连接在3.底座组件上，2.刀架组件安装在3.底座组件内，4.被切割光纤由左至右放置在3.底座组件上，并位于2.刀架组件上端；切割4.光纤时，1.压切组件围绕枢轴向3.底座组件方向运动，在2.刀架组件的两端压紧4.光纤后，继续挤压4.光纤到2.刀架组件刀片刃口位置，4.光纤与刀片刃口接触并在垂直方向被划伤，继续挤压直至4.光纤从划伤口被挤断完成切割。

图2是刀架组件在底座组件内初始状态的位置视图(隐藏了1.压切组件和32.压板)；2.刀架组件作为一个整体安装在31.底座总成所加工出的腔体内；21.组件调节压簧和25.组件调节螺丝位于2.刀架组件两端，并与31.底座总成腔体壁在21.组件调节压簧作用力下抵紧；2.刀架组件在初始位置状态下，可以看到21.组件调节压簧的外露部分；242.直线刀片刃口和4.光纤垂直；当调节25.组件调节螺丝向图示箭头方向运动时，25.组件调节螺丝一端顶住2.刀架组件向垂直于4.光纤轴线的方向移动，21.组件调节压簧被一步一步压缩并继续维持对2.刀架组件的抵紧，由而改变242.直线刀片刃口和4.光纤对应的位置，也就是更换了4光纤切断部位对应的242.直线刀片刃口，从而达到调节刀片的目的。

图3是刀架组件在底座组件内调节尽头的位置视图(隐藏了1.压切组件和32.压板)；2.刀架组件在31.底座总成的调节尽头位置是25.组件调节螺丝按图示箭头方向调整使2.刀架组件不能再位移的状态，此时2.刀架组件一端已经抵住31.底座总成腔体壁一侧，可以看到242.直线刀片刃口与4.光纤的相对位置与图2所示相比在垂直于光纤轴线方向有明显变化。

图4是刀架组件刀架放置在刀架上放置槽位置结构示意图；242.直线刀片刃口向上安装在24.刀架上，241.刀架轴穿过24.刀架并垂直于242.直线刀片侧面；24.刀架通过241.刀架轴放置在22.刀架底座的222.刀架上放置槽内，243.刀架高度调节弹簧位于24.刀架的下方并与安装在22.刀架底座下方的23.刀片高度调节螺丝接触；当调节23.刀片高度调节螺丝时将243.刀架高度调节弹簧垂直向上顶高，从而达到调节4.刀架高度的目的；此时221.刀架下放置槽是空置的，当按图示箭头方向调节25.组件调节螺丝时，能够调整242.直线刀片刃口相对4.光纤的位置范围是：4.光纤和靠近25.组件调节螺丝一侧的刃口范围，不包含4.光纤到21.组件调节压簧一侧的刀片刃口范围。

图5是刀架组件刀架放置在刀架下放置槽位置结构示意图；24.刀架通过241.刀架轴放置在22.刀架底座的221.刀架下放置槽内，此时222.刀架上放置槽是空置的；按图示箭头方向调整25.组件调节螺丝即调整242.直线刀片刃口与4.光纤的相对位置，由于24.刀架与图4所示位置相比旋转了180度，因此图4中调整不到的21.组件调节压簧一侧的刀片刃口就是本图所示的调节范围，这样通过转换24.刀架在22.刀架底座上放置位置的方法即能将242.直线刀片的刃口范围使用完全，也避免了为完全使用242.直线刀片刃口采用加长25.组件调节螺丝调整长度的方法所带来的相关结构件被迫增大加长的问题。

图6是压板固定刀架组件示意图；与图2图3对照看，两个32.压板将2.刀架组件由上往下固定在31.底座总成上；33.下压脚垫安装在31.底座总成表面，4.光纤通过并放置在33.下压脚垫上；1.压切组件透过31.底座总成上的311.压切组件安装轴孔以枢轴方式连接在31.底座总成上，构成完整的切割刀。