DE19616526A1 - Machine for the machining of optical materials for the production of optical parts - Google Patents
Machine for the machining of optical materials for the production of optical partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur materialabtragenden Be arbeitung optischer Werkstoffe für die Herstellung von Optikteilen, insbesondere von Brillengläsern, mit sphärischen, asphärischen, torischen, atorischen, zylindrischen oder auch anderen optisch wirksamen Flächen durch Fräs- und/oder Schleif- sowie Polierprozes se. Dabei umfaßt die MaschineThe invention relates to a machine for material removal processing of optical materials for the production of optical parts, especially of glasses, with spherical, aspherical, toric, atoric, cylindrical or other optical effective surfaces through milling and / or grinding and polishing processes se. The machine includes
- - einen Spindelstock mit einer rotierenden Spindel, auf deren freiem Ende ein Werkstückträger für einen Optikkörper, z. B. eine Blockspannvorrichtung für einen Linsenrohling, sitzt,- a headstock with a rotating spindle, on the free end of a workpiece carrier for an optic body, e.g. B. a block clamping device for a lens blank, sits,
- - einen Antriebskopf mit einer schnellaufenden Spindel für die Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs, bspw. eines Fräsers oder Schleifkörpers,- A drive head with a high-speed spindle for the Inclusion of a processing tool, for example a milling cutter or Grinding wheel,
- - zwei Supporte oder Schlitten, die relativ zueinander und zu einem Grundgestell in einem rechtwinkligen oder karthesischen Koordinatensystem verstellbeweglich angeordnet sind,- two supports or sledges that are relative to each other and to a base frame in a rectangular or Cartesian Coordinate system are arranged to be adjustable,
- - einen Winkelsupport, mit dem das Bearbeitungswerkzeug relativ zum Werkstückträger und/oder Optikkörper in die Bearbeitungs positionen bringbar ist,- An angle support with which the processing tool relative to the workpiece carrier and / or optic body in the machining positions can be brought,
- - wobei durch die im Koordinatensystem verstellbaren Supporte oder Schlitten das Bearbeitungswerkzeug gegen das Werkstück bzw. den Optikkörper an- und zustellbar ist,- With the adjustable supports in the coordinate system or slide the machining tool against the workpiece or the optics body can be turned on and delivered,
- - wobei einer der Supporte oder Schlitten in Richtung der bzw. parallel zur Drehachse von Spindel und Werkstückträger des Spindelstockes verstellbar und der andere Support oder Schlit ten quer zur Drehachse von Spindel und Werkstückträger Spindelstockes verstellbar ausgerichtet ist,- With one of the supports or sledges in the direction of the or parallel to the axis of rotation of the spindle and workpiece carrier of the Headstock adjustable and the other support or slide ten transverse to the axis of rotation of the spindle and workpiece carrier Headstock is adjustable,
- - und wobei die zu einer durch beide Koordinaten des Koordinaten systems geführten Ebene parallele Achsebene des Antriebskopfes und des Bearbeitungswerkzeuges mit der Drehachse der Werkstück träger-Spindel des Spindelstocks zusammenfällt.- and being the one by both coordinates of the coordinates systems-guided plane parallel axis plane of the drive head and the machining tool with the axis of rotation of the workpiece carrier spindle of the headstock coincides.
Eine Maschine dieser gattungsgemäßen Art ist in der DE 41 35 306 A1 zusammen mit einem Verfahren und einem System zum Oberflächen bearbeiten und Kantenbeschneiden eines Brillenglasrohlings bereits offenbart.A machine of this generic type is in DE 41 35 306 A1 together with a method and a system for surface finishing already edit and trim a lens blank disclosed.
Der DE 41 35 306 A1 können darüber hinaus auch noch eine Vielzahl von Informationen, Anforderungen und Bedingungen entnommen werden, die für eine Bearbeitung von Optikteilen, insbesondere Brillen gläsern, auf der Grundlage gegebener Rezept- bzw. Verschreibungs daten bedeutsam sind.DE 41 35 306 A1 can also be a variety of information, requirements and conditions are taken, for processing optical parts, especially glasses glasses, based on given prescription or prescription data is important.
Die jeweiligen Rezept- bzw. Verschreibungsdaten werden einem elek tronischen Rechner, bspw. mittels einer Eingabeeinheit, zugeführt und darin zur Beeinflussung eines Servoreglers verarbeitet. Der Servoregler setzt die im Rechner zu numerischen Maschinenbetriebs daten umgewandelten Rezept- bzw. Verschreibungsdaten in Bewegungen von Antriebs- bzw. Stellmotoren um, von denen einer die jeweilige Drehwinkellage des Werkstückträgers mit dem Optikkörper um die Spindelstockachse relativ zum Bearbeitungswerkzeug einstellt bzw. positioniert. Von zwei weiteren Stellmotoren wird jeweils die axiale und die radiale Position zwischen dem Werkstück bzw. dem Optikkörper und dem Bearbeitungswerkzeug in der Zeiteinheit bestimmt. Jeder einzelne Bearbeitungspunkt am Werkstück bzw. Optikkörper aus einer sehr großen Anzahl von Bearbeitungspunkten, welche miteinander die Form der durch die Rezept- bzw. Verschreibungsdaten vorgegebenen optisch wirksamen Fläche des Optikteiles (Brillenglases) definieren, besteht damit aus drei Koordinaten. The respective prescription and prescription data are sent to an elec tronic computer, for example by means of an input unit and processed in it to influence a servo controller. Of the The servo controller sets the numerical machine operation in the computer data converted prescription or prescription data into movements of drive or servo motors, one of which is the respective one Angular position of the workpiece carrier with the optic body around the Headstock axis relative to the machining tool or positioned. The axial of two further servomotors and the radial position between the workpiece or the optic body and the processing tool in the unit of time. Everyone single processing point on the workpiece or optic body from one very large number of processing points, which together the Form of the given by the prescription or prescription data Define the optically effective surface of the optical part (glasses), consists of three coordinates.
Auf jeden einzelnen Bearbeitungspunkt am Optikkörper bzw. Linsenroh ling für das Brillenglas wirkt das Bearbeitungswerkzeug mit einem Umfangslinien-Bereich ein, welcher einerseits von der mit Hilfe des Winkelsupports fest voreingestellten Winkellage der Rotationsachse des Bearbeitungswerkzeuges gegenüber derjenigen Rotationsebene abhängig ist, auf welcher der mit dem Optikkörper besetzte Werk stückträger mittels seiner Spindel im Spindelstock rotiert. Anderer seits bestimmt sich jedoch der jeweils am Optikkörper bzw. Linsen rohling in der Zeiteinheit wirksame Umfangslinien-Bereich des Bearbeitungswerkzeuges aus der durch die Rezept- bzw. Verschrei bungsdaten vorgegebenen axialen und radialen Raumlage des betreffen den Bearbeitungspunktes gegenüber dem Ursprungspunkt 0 der jeweils betroffenen optisch wirksamen Fläche. Mit der sich gegenüber dem Ursprungspunkt 0 der jeweils vorgegebenen optisch wirksamen Fläche fortwährend ändernden Raumlage der einzelnen Bearbeitungspunkte ändern sich auch ständig die am Werkstück bzw. Optikkörper wirksam werdenden Umfangslinien-Bereiche des Werkzeuges und damit die Schnittbedingungen. Das gilt insbesondere für den Freiwinkel, also den Winkel zwischen der Schnittfläche des Werkstücks und der Frei fläche der Schneide; für den Spanwinkel, also den Winkel zwischen der Senkrechten auf die Schnittfläche und der Spanfläche, sowie für den Schnittwinkel, also den Winkel zwischen Schnitt- und Spanfläche.On every single processing point on the optic body or lens tube The processing tool works with one for the spectacle lens Circumference area, which on the one hand from the with the help of Angle supports fixed preset angular position of the rotation axis of the processing tool with respect to that plane of rotation depends on which of the works with the optic body piece carrier rotates in the headstock by means of its spindle. Other on the other hand, however, that is determined on the optic body or lenses blank circumferential area area effective in the time unit Editing tool from the recipe or by prescription Exercise data given axial and radial spatial position of the the processing point compared to the origin point 0 of each affected optically effective surface. With the opposite Point of origin 0 of the respectively given optically effective area continually changing spatial position of the individual processing points The ones on the workpiece or optic body are also constantly changing becoming circumferential areas of the tool and thus the Cutting conditions. This applies in particular to the clearance angle, that is the angle between the cutting surface of the workpiece and the free area of the cutting edge; for the rake angle, i.e. the angle between the perpendicular to the cut surface and the rake surface, as well as for the cutting angle, i.e. the angle between the cutting and the rake face.
Es liegt auf der Hand, daß diese Art der Oberflächenbearbeitung des einen Optikkörper bildenden Werkstücks (Linsenrohlings) nicht frei von Fehlern sein kann und daß die diesem Fräs- und/oder Schleif prozeß eigentümlichen Bearbeitungsfehler sich nur noch mit dem nachfolgenden Polierprozeß - also entsprechend aufwendig - kor rigieren lassen.It is obvious that this type of surface treatment of the a workpiece forming an optical body (lens blank) is not free of errors and that this milling and / or grinding process peculiar errors only with the subsequent polishing process - so correspondingly expensive - kor rigging.
Nachteilig ist auch, daß bedingt durch die Arbeitsweise der vor bekannten Maschine nur Werkzeuge mit relativ kleinem Durchmesser zum Einsatz kommen können, weil nämlich beim Arbeiten mit Werkzeugen großen Durchmessers die Gefahr besteht, daß die Peripheriebereiche des jeweils in Bearbeitung befindlichen Optikkörpers (Linsenrohling) in höchst unerwünschter Weise beschädigt werden.Another disadvantage is that due to the operation of the front known machine only tools with a relatively small diameter can be used because namely when working with tools large diameter there is a risk that the peripheral areas of the optical body currently being processed (lens blank) damaged in a highly undesirable manner.
Es ist nun das Ziel der Erfindung, die den bekannten Maschinen der eingangs erwähnten Art noch eigentümlichen Unzulänglichkeiten zu überwinden und die materialabtragende Bearbeitung optischer Werk stoffe für die Herstellung von Optikteilen, insbesondere von Bril lengläsern, zu erleichtern. Es liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Maschine der eingangs näher spezifizierten Gattung dahingehend weiter zu verbessern, daß sich eine höhere Präzision zumindest bei der Durchführung der Fräs- und/oder Schleif prozesse an den Optikkörpern, insbesondere Linsenrohlingen, errei chen läßt. Darüber hinaus soll aber auch die Möglichkeit geschaffen werden, für die Bearbeitung der optisch wirksamen Flächen an den Werkstücken Werkzeuge mit größeren Durchmessern einsetzen zu können, um dadurch höhere Spanleistungen und eine Verbesserung der Wirt schaftlichkeit zu erhalten.It is now the aim of the invention, the known machines of the peculiar inadequacies overcome and the material-removing processing of optical work fabrics for the manufacture of optical parts, in particular glasses len glasses, to facilitate. It is therefore the invention Task based on the machine of the initially specified Genus to further improve that a higher Precision at least when performing the milling and / or grinding processes on the optic bodies, especially lens blanks lets. In addition, the possibility should also be created be, for the processing of the optically effective surfaces on the To be able to use workpieces with larger diameters, in order to increase chip removal and improve the host maintain economy.
Es wurde gefunden, daß die Lösung dieser relativ komplexen Aufgabe verblüffend einfach erreichbar ist, wennIt has been found that solving this relatively complex task is amazingly easy to reach if
- - der Winkelsupport mit dem Antriebskopf und dem Bearbeitungs werkzeug um eine Achse gesteuert schwenkverstellbar angeordnet ist, die sich im rechten Winkel zu der durch beide Koordinaten des Koordinatensystems geführten Ebene erstreckt,- The angle support with the drive head and the machining Tool can be swivel-controlled and controlled around an axis is that is at right angles to that through both coordinates of the coordinate system,
- - diese Schwenkverstell-Achse in ständiger Flucht- bzw. Deckungs lage mit einem Mittelpunkt (Zentrum) zum Schneidenverlauf des Bearbeitungswerkzeuges um die Spindeldrehachse des Antriebs kopfes gehalten ist,- This swivel adjustment axis in constant escape or cover with a center point (center) to the cutting path of the Machining tool around the spindle axis of rotation of the drive head is held,
- - und diese Schwenkverstell-Achse sich zugleich auch ständig im rechten Winkel zur Spindeldrehachse des Antriebskopfes bzw. Bearbeitungswerkzeugs erstreckt,- And this swivel adjustment axis is also constantly in the same time right angle to the spindle axis of rotation of the drive head or Machining tool extends,
- - wobei außer dem Antriebs- bzw. Stellmotor der Werkzeugträger-Spindel und den Stellmotoren für die beiden Supporte oder Schlitten auch noch ein weiterer Stellmotor für die Schwenkver stell-Achse des Winkelsupports in rechnergesteuerter Verbindung mit einem Servoregler steht.- In addition to the drive or servomotor of the tool carrier spindle and the servomotors for the two supports or Sled also another servomotor for the swivel Stell axis of the angle support in a computer-controlled connection with a servo drive.
Zusätzlich zu den Rotationsachsen von Werkstückträger und Bearbei tungswerkzeug sowie zu den beiden Koordinatenachsen des rechtwink ligen oder karthesischen Koordinatensystems wird also erfindungs gemäß an der Maschine eine fünfte Bewegungsachse verfügbar gemacht. Über diese läßt sich - rechnergesteuert - die An- und Zustellung des Bearbeitungswerkzeuges relativ zu dem der Bearbeitung zu unter werfenden Optikkörper, insbesondere dem Linsenrohling für ein Brillenglas, zusätzlich beeinflussen. Es wird nämlich erreicht, daß zumindest die Fräs- und/oder Schleifprozesse zur Ausbildung der optisch wirksamen Flächen an den Optikkörpern, insbesondere an den Linsenrohlingen für Brillengläser, mit einer Präzision ablaufen, die einen nachfolgend notwendigen Polierprozeß erheblich verringert bzw. minimiert.In addition to the axes of rotation of the workpiece carrier and machining tool as well as to the two coordinate axes of the right angle league or Cartesian coordinate system is so fiction according to a fifth axis of movement made available on the machine. The delivery and delivery can be computer-controlled via this of the machining tool relative to that of the machining below throwing optic body, especially the lens blank for a Spectacle lens, additionally influence. It is namely achieved that at least the milling and / or grinding processes to form the optically effective surfaces on the optic bodies, in particular on the Lens blanks for eyeglass lenses, run with precision, which significantly reduces a subsequent polishing process or minimized.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Winkelsupport aus einer auf die Drehachse von Spindel und Werkzeug träger des Spindelstockes ausgerichteten Grund- bzw. Ausgangsstel lung um die Schwenkverstell-Achse sowohl im Uhrzeiger-Drehsinn als auch im Gegenuhrzeiger-Drehsinn jeweils um einen Winkel von bis zu 90° verlagerbar vorgesehen bzw. angeordnet ist. Hierdurch wird nämlich gewährleistet, daß sich alle verfügbaren Bauformen von Bearbeitungswerkzeugen problemlos zur materialabtragenden Bearbei tung der optischen Werkstoffe einsetzen lassen. Dabei ist besonders wichtig, daß nach der Erfindung der Schneidenverlauf am Bearbei tungswerkzeug bezogen auf dessen in ständiger Flucht- bzw. Deckungs lage mit der Schwenkverstell-Achse des Winkelsupports gehaltenen bzw. ausgerichteten Mittelpunkt mit einem definierten Durchmesser und auf einem definierten Kreisausschnitt vorgesehen werden kann. Der Schneidenverlauf des Bearbeitungswerkzeuges läßt sich dann nämlich mittels des Winkelsupports relativ zu dem vom Werkstück träger des Spindelstockes gehaltenen Optikkörper auf jeden beliebi gen Bearbeitungspunkt eines von Verschreibungs- bzw. Rezeptinforma tionen bestimmten Satzes von Bearbeitungspunkt-Daten mit Hilfe des rechnergesteuerten Servoreglers exakt tangential ausrichten.In a further embodiment of the invention it is proposed that the Angular support from one to the axis of rotation of the spindle and tool Base or base position of the headstock around the swivel adjustment axis both clockwise and also counterclockwise by an angle of up to 90 ° is provided or arranged. This will namely ensures that all available designs of Processing tools for material-removing machining Have the optical materials used. It is special important that according to the invention the cutting course on the machining tion tool related to its in constant flight or cover position with the pivot adjustment axis of the angle support or aligned center point with a defined diameter and can be provided on a defined circular section. The cutting path of the processing tool can then be namely by means of the angle support relative to that of the workpiece Carrier of the headstock held on any opti editing point of one of the prescription or prescription information tion set of edit point data using the Align computer-controlled servo controller tangentially.
In erfindungsgemäßer Weiterbildung der Maschine hat es sich beson ders bewährt, wenn die Spindel mit dem Werkstückträger im Spindel stock drehantreibbar, aber relativ zu einem Grundgestell axial fest gelagert ist, und wenn der Antriebskopf mit Werkzeugspindel und Bearbeitungswerkzeug auf einem vom Spindelstock unabhängigen bzw. getrennt am Grundgestell angeordneten Support bzw. Schlitten sitzt, wobei der Schlitten in Richtung der bzw. parallel zur Drehachse von Spindel und Werkstückträger des Spindelstockes relativ zum Grundge stell verstellbar ist. Darüber hinaus kann der den Winkelsupport für den Antriebskopf mit Werkzeugspindel und Bearbeitungswerkzeug tragende Support bzw. Schlitten der eine Teil eines Kreuzsupports oder -schlittens sein, welcher mit seinem anderen Support- bzw. Schlittenteil verstellbeweglich auf dem Grundgestell ruht, auf bzw. in dem der Spindelstock mit der Werkstückträger-Spindel axial fest angeordnet ist.In a further development of the machine according to the invention, it has been particularly Proven when the spindle with the workpiece carrier in the spindle stick can be driven in rotation, but axially fixed relative to a base frame is stored, and if the drive head with tool spindle and Machining tool on a headstock independent or the support or slide is arranged separately on the base frame, the carriage in the direction of or parallel to the axis of rotation of Spindle and workpiece holder of the headstock relative to the Grundge is adjustable. In addition, the angle support for the drive head with tool spindle and machining tool carrying support or sled which is part of a cross support or sledge, which with its other support or Sled part rests on the base frame in an adjustable manner, on or in which the headstock is axially fixed to the workpiece carrier spindle is arranged.
Bei einer anderen Bauart einer Maschine nach der Erfindung kann die Spindel mit dem Werkstückträger im Spindelstock drehantreibbar, aber axial fest gelagert sein, während der Spindelstock auf einem Support bzw. Schlitten sitzt, der in Richtung bzw. parallel zur Drehachse von Spindel und Werkstückträger verstellbar an einem Grundgestell geführt ist, wobei der Winkelsupport für den Antriebskopf mit Werkzeugspindel und Bearbeitungswerkzeug von einem zweiten Support bzw. Schlitten getragen ist, welcher in Richtung quer zur Drehachse von Spindel und Werkstückträger des Spindelstockes verstellbar ebenfalls auf dem Grundgestell geführt ist.In another type of machine according to the invention, the Spindle can be driven with the workpiece carrier in the headstock, however be axially fixed while the headstock is on a support or slide, which is in the direction or parallel to the axis of rotation of spindle and workpiece carrier adjustable on a base frame is guided, the angular support for the drive head with Tool spindle and machining tool from a second support or carriage which is carried in the direction transverse to the axis of rotation of spindle and workpiece holder of the headstock adjustable is also guided on the base frame.
In allen Fällen hat sich ein Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine bewährt, bei dem die Drehachse von Spindel und Werkstückträger des Spindelstockes im Grundgestell vertikal orientiert bzw. ausgerichtet ist.In all cases there has been a construction of the machine according to the invention proven, in which the axis of rotation of the spindle and workpiece carrier of the Headstock vertically oriented or aligned in the base frame is.
Es ist selbstverständlich aber auch durchaus denkbar, die Drehachse von Spindel und Werkstückträger des Spindelstockes im Grundgestell horizontal orientiert bzw. ausgerichtet vorzusehen, wenn das - wie im Falle der DE 41 35 306 A1 vorgesehen ist - wünschenswert oder notwendig erscheint. In diesem Falle wäre dann die Verstellbarkeit der beiden Supporte oder Schlitten im rechtwinkligen oder karthesi schen Koordinatensystem insgesamt horizontal orientiert vorzusehen, die Schwenkverstell-Achse für den Winkelsupport jedoch vertikal auszurichten.Of course, the axis of rotation is also conceivable of spindle and workpiece holder of the headstock in the base frame horizontally oriented or provided if that - how is provided in the case of DE 41 35 306 A1 - desirable or appears necessary. In this case the adjustability would be of the two supports or sledges in right-angled or karthesi overall coordinate system to be horizontally oriented, however, the pivot adjustment axis for the angle support is vertical align.
In den beigefügten Zeichnungen ist die erfindungsgegenständliche Maschine in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigenIn the accompanying drawings, the subject matter of the invention Machine shown in one embodiment. Show it
Fig. 1 in schematisierter Raumformdarstellung alle wesent lichen Bau- und Funktionskomponenten einer Maschine zur materialabtragenden Bearbeitung optischer Werk stoffe, Fig. 1 in schematic form space representation of a machine fabrics all significant structural and functional components for the material-processing of optical work,
Fig. 2 die funktionswesentlichen mechanischen Baukomponen ten der Maschine nach Fig. 1 in Ansicht von vorne, Fig. 2, the functionally significant mechanical Baukomponen the engine 1 th in Fig. In front view,
Fig. 3 die funktionswesentlichen mechanischen Baukomponen ten der Maschine nach Fig. 1 in Seitenansicht von rechts gesehen, während die Fig. 3 shows the essential mechanical Baukomponen th of the machine of FIG. 1 seen in side view from the right, while the
Fig. 4a, 4b und 4c drei verschiedene Bearbeitungspositionen eines als Bearbeitungswerkzeug benutzten Fräsers an ein und derselben Linse für ein Brillenglas wiedergeben, die aus einem Optikkörper, z. B. einem von einer Block spanneinrichtung getragenen Linsenrohling herauszu arbeiten ist. Fig. 4a, 4b and 4c three different processing positions of a cutter to and reflect the same lens for a spectacle lens, which, for example from an optical body used as a machining tool. B. to work out from a block clamping device worn lens blank.
In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ist eine Maschine 1 zu sehen, mit deren Hilfe eine materialabtragende Bearbeitung optischer Werkstoffe für die Herstellung von Optikteilen, insbesondere von Brillenglä sern, durch Fräs- und/oder Schleif- sowie Polierprozesse vorgenommen werden kann. Diese Maschine 1 hat ein Grundgestell 2 und einen darauf ruhenden Hauptkörper 2, der in seinem hinteren Bereich mit einem horizontal ausgerichteten Führungsbett 4 versehen ist. Der vordere Bereich des Hauptkörpers 3 enthält oder bildet hingegen einen sogenannten Spindelstock 5. Auf dem Führungsbett 4 ruht ein Kreuzsupport oder -schlitten 6, dessen beide Supporte oder Schlitten 7 und 8 relativ zum Hauptkörper 3 und zum Grundgestell 2 in einem rechtwinkligen oder karthesischen Koordinatensystem verstellbeweg lich angeordnet sind. Dabei ist der Support bzw. Schlitten 7 entlang dem horizontalen Führungsbett 4 in Richtung der X-Koordinate ver schiebbar angeordnet, während der Support bzw. Schlitten 8 entlang einer Führung 9 des Supports bzw. Schlittens 7 vertikal in Richtung der Z-Koordinate verstellbar ist. Die Bewegungen des Kreuzsupports oder -schlittens 6 werden durch zwei Stellmotoren 10 und 11 hervor gebracht. Dabei sitzt der Stellmotor 10 seitlich am Hauptkörper 3 der Maschine 1 und bewirkt die Bewegung des Supports bzw. Schlittens 7 entlang dem Führungsbett 4. Der Stellmotor 11 ist oben auf dem Schlitten 7 angeordnet und dient der Bewegung des Supports bzw. Schlittens 8 entlang der Führung 9.In Figs. 1 to 3 of the drawing, 1 is seen a machine, a material-removing processing of optical materials for the production of optical parts, in particular Brillenglä fibers with the aid of which, may be carried out by milling and / or grinding and polishing processes. This machine 1 has a base frame 2 and a main body 2 resting thereon, which is provided in its rear area with a horizontally oriented guide bed 4 . The front area of the main body 3 , on the other hand, contains or forms a so-called headstock 5 . On the guide bed 4 rests a cross support or slide 6 , the two supports or slides 7 and 8 are arranged adjustably movable in a rectangular or Cartesian coordinate system relative to the main body 3 and the base frame 2 . The support or slide 7 is arranged along the horizontal guide bed 4 in the direction of the X coordinate, while the support or slide 8 along a guide 9 of the support or slide 7 is vertically adjustable in the direction of the Z coordinate. The movements of the cross support or slide 6 are brought about by two servomotors 10 and 11 . The servomotor 10 is located on the side of the main body 3 of the machine 1 and causes the support or slide 7 to move along the guide bed 4 . The servomotor 11 is arranged on top of the slide 7 and serves to move the support or slide 8 along the guide 9 .
An der Stirnseite des Supports bzw. Schlittens 8 ist ein Winkelsup port 12 angeordnet. Und zwar ist er daran um einen horizontalen Schwenkverstell-Zapfen 13 beweglich, der von der Stirnseite des Supports bzw. Schlittens 8 absteht und mit einer Achse B-B fluchtet, die rechtwinklig zu der den beiden Koordinaten X und Z gemeinsamen Ebene verläuft. Um den Schwenkverstell-Zapfen 13 bzw. um die Achse B-B ist der Winkelsupport 12 gesteuert schwenkverstellbar. Das mit Hilfe eines weiteren Stellmotors 14, der bspw. an dem vom Schwenk verstell-Zapfen 13 entfernten Ende des Winkelsupports 12 sitzt. Dabei läßt sich der Winkelsupport aus einer vertikal ausgerichteten Grund- bzw. Ausgangsstellung (vgl. Fig. 2) um den Schwenkverstell-Zapfen 13 sowohl im Uhrzeiger-Drehsinn als auch im Gegenuhrzeiger-Drehsinn jeweils um einen Winkel bis zu 90° verlagern. D.h., er ist insgesamt um 180° relativ zum Support oder Schlitten 8 schwenkver stellbar angeordnet.At the end of the support or slide 8 , a Winkelelsup port 12 is arranged. Namely, it is movable thereon about a horizontal pivot adjustment pin 13 which projects from the end face of the support or slide 8 and is aligned with an axis BB which is perpendicular to the plane common to the two coordinates X and Z. The angle support 12 can be pivotally controlled in a controlled manner about the pivot adjustment pin 13 or about the axis BB. With the help of a further servomotor 14 , which is seated, for example, on the end of the angle support 12 that is distant from the pivot pin 13 . The angle support can be shifted from a vertically oriented basic or initial position (see FIG. 2) around the pivot adjustment pin 13 both clockwise and counterclockwise by an angle of up to 90 °. That is, it is arranged in a swiveling manner by a total of 180 ° relative to the support or slide 8 .
Am Winkelsupport 12 ist wiederum ein Antriebskopf 15, bspw. über einen Ausleger 16 befestigt. Dieser weist eine über einen An triebsmotor 17 schnellaufend drehantreibbare Spindel 18 zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges 19, bspw. eines Fräsers oder eines Schleifkörpers auf. Dabei rotiert die Spindel 18 mit dem Bearbei tungswerkzeug 19 im Antriebskopf 15 um eine Achse A-A, die sich immer rechtwinklig zur Achse B-B des Schwenkverstell-Zapfens 13 für den Winkelsupport 12 erstreckt und diese ständig in einem Punkt M schneidet.A drive head 15 is in turn attached to the angle support 12 , for example via a bracket 16 . This has a drive motor 17 with a rapidly rotating spindle 18 for receiving a machining tool 19 , for example a milling cutter or a grinding wheel. The spindle 18 rotates with the machining tool 19 in the drive head 15 about an axis AA, which always extends at right angles to the axis BB of the pivot adjustment pin 13 for the angle support 12 and cuts it constantly at a point M.
Mit Hilfe des Winkelsupports 12 läßt sich der Antriebskopf 15 um den Schwenkverstell-Zapfen 13 bzw. um dessen Achse B-B so bewegen, daß sich die gemeinsame Rotationsachse A-A von Spindel 18 und Bearbeitungswerkzeug 19 auf einer Ebene winkelverlagert, die sich parallel zur gemeinsamen Ebene durch die beiden Koordinaten X und Z erstreckt. Wichtig dabei ist, daß der Schnittpunkt M zwischen den beiden Achsen A-A und B-B auch in ständiger Flucht- bzw. Deckungs lage mit einem Mittelpunkt bzw. Zentrum zum Schneidenverlauf des Bearbeitungswerkzeuges 19 gehalten wird, wie das deutlich in den Fig. 2 und 3 der Zeichnung zu sehen ist.With the help of the angle support 12 , the drive head 15 can be moved about the pivot adjustment pin 13 or about its axis BB in such a way that the common axis of rotation AA of the spindle 18 and machining tool 19 is shifted on a plane which is parallel to the common plane through the two coordinates X and Z extends. It is important that the point of intersection M between the two axes AA and BB is also in constant alignment or position with a center or center for the cutting path of the machining tool 19 , as is clearly shown in FIGS. 2 and 3 of the drawing you can see.
Die Ebene, auf welcher die gemeinsame Rotationsachse A-A der Spindel 18 des Antriebskopfes 15 und des Bearbeitungswerkzeuges 19 mit Hilfe des Winkelsupports um den Schwenkverstell-Zapfen 13 bzw. um dessen Achse B-B verlagerbar ist, fällt ständig mit einer Achse C-C zu sammen, um die im Spindelstock 5 des Hauptkörpers 3 der Maschine 1 eine Spindel 20 rotieren kann, die von einem Antriebs- bzw. Stellmotor 21 bewegt wird. Auf das nach oben gerichtete freie Ende der Spindel 20 ist ein Werkstückträger 22 für einen Optikkörper 23 gesetzt, bspw. eine Blockspanneinrichtung für einen Linsenrohling.The plane on which the common axis of rotation AA of the spindle 18 of the drive head 15 and the machining tool 19 can be displaced with the aid of the angle support around the pivot adjustment pin 13 or about its axis BB constantly coincides with an axis CC to which the Headstock 5 of the main body 3 of the machine 1 can rotate a spindle 20 which is moved by a drive or servomotor 21 . A workpiece carrier 22 for an optical body 23 , for example a block clamping device for a lens blank, is placed on the upward free end of the spindle 20 .
Gegen den vom Werkstückträger 22 gehaltenen Optikkörper 23, bspw. den Linsenrohling, kann mit Hilfe der beiden Supporte bzw. Schlitten 7 und 8 des Kreuzsupports oder -schlittens 6 das im Antriebskopf 15 sitzende Bearbeitungswerkzeug 19 zur Durchführung der material abtragenden Bearbeitung an- und zugestellt werden. Dabei wird das Bearbeitungswerkzeug 19, bspw. ein Fräser oder Schleifkörper, mittels des Antriebsmotors 17 und der Spindel 18 des Antriebskopfes 15 um die Achse A-A in schnellaufende Drehung versetzt. Sogleich kann der Werkstückträger 22 mit dem Optikkörper 23 mit Hilfe des Antriebs- und Stellmotors 21 und der Spindel 20 intermittierend oder auch ständig um die Achse C-C des Spindelstockes 5 gedreht werden.Against the optic body 23 held by the workpiece carrier 22 , for example the lens blank, the machining tool 19 seated in the drive head 15 for carrying out the material-removing machining can be turned on and off with the help of the two supports or slides 7 and 8 of the cross support or slide 6 . The machining tool 19 , for example a milling cutter or grinding body, is set in high-speed rotation about the axis AA by means of the drive motor 17 and the spindle 18 of the drive head 15 . At the same time, the workpiece carrier 22 with the optic body 23 can be rotated intermittently or continuously about the axis CC of the headstock 5 with the aid of the drive and servomotor 21 and the spindle 20 .
Während das im Antriebskopf 15 sitzende Bearbeitungswerkzeug 19 mit Hilfe des Antriebsmotors 17 um die Achse A-A in Rotation versetzt wird, findet die Bewegungssteuerung nicht nur für die beiden Suppor te bzw. Schlitten 7 und 8 des Kreuzsupports 6 in Richtung der Koordinaten X und Z, sondern auch für die Schwenkverstellung des Winkelsupports um die Achse B-B und für die Drehverlagerung des Optikkörpers 23 um die Achse C-C des Spindelstockes 5 in simultaner Abhängigkeit von einem Servoregler 24 statt. Dieser steht wiederum mit einem Rechner 25 - Computer - in Verbindung. Der Servoregler 24 hat dabei jeweils eine Regler-Komponente 24a für den Stellmotor 10, eine Komponente 24b für den Stellmotor 11, eine Komponente 24c für den Stellmotor 14 und eine Komponente 24d für den Antriebs- und Stellmotor 21.While the machining tool 19 seated in the drive head 15 is set in rotation about the axis AA with the aid of the drive motor 17 , the movement control takes place not only for the two suppor te or slide 7 and 8 of the cross support 6 in the direction of the coordinates X and Z, but also for the swivel adjustment of the angle support about the axis BB and for the rotational displacement of the optic body 23 about the axis CC of the headstock 5 in simultaneous dependence on a servo controller 24 . This in turn is connected to a computer 25 - computer. The servo controller 24 each has a controller component 24 a for the servomotor 10 , a component 24 b for the servomotor 11 , a component 24 c for the servomotor 14 and a component 24 d for the drive and servomotor 21 .
Dem Rechner 25 - Computer - werden, bspw. mit Hilfe einer geeigneten Eingabeeinheit 26, die jeweiligen Rezept- bzw. Verschreibungsdaten zugeführt. Nach deren Verarbeitung beeinflußt er dann den Servoreg ler 24 bzw. dessen einzelne Komponenten 24a, 24b, 24c und 24d. Diese wirken wiederum auf die Stellmotoren 10, 11, 14 und den Antriebs- bzw. Stellmotor 21 ein, damit hierdurch die Bewegungen nicht nur der Supporte bzw. Schlitten 7 und 8 des Kreuzsupporte oder -schlit tens 6, sondern auch des Winkelsupports 12 und der Spindel 20 des Spindelstockes 5 mit dem Werkstückträger 22 und dem Optikkörper 23 hervorgebracht werden können. Hiernach fährt dabei das Bearbeitungs werkzeug 19 - der Fräser oder Schleifkörper - am Optikkörper 23, bspw. an einem Linsenrohling, eine große Vielzahl einzelner Be arbeitungspunkte ab, um dort die entsprechende materialabtragende Bearbeitung vorzunehmen. Währenddessen ist es außerordentlich wichtig, daß der Schnittpunkt M zwischen der Rotationsachse A-A des Bearbeitungswerkzeuges 19 und der Achse B-B des Schwenkverstell-Zapfens 13 des Winkelsupports 12 in ständiger Flucht- bzw. Deckungs lage mit einem Mittelpunkt bzw. Zentrum zum Schneidenverlauf des Bearbeitungswerkzeuges 19 gehalten wird. Nur so kann nämlich gewähr leistet werden, daß an jedem beliebigen Bearbeitungspunkt des Optikkörpers 23 auch optimale Arbeitsbedingungen eingehalten und somit Bearbeitungsfehler am Optikkörper 23, bspw. dem Linsenrohling eines Brillenglases, vermieden werden.The computer 25 - computer - is supplied with the respective prescription or prescription data, for example with the aid of a suitable input unit 26 . After processing, it then influences the servo controller 24 or its individual components 24 a, 24 b, 24 c and 24 d. These in turn act on the servomotors 10 , 11 , 14 and the drive or servomotor 21 , so that the movements not only of the supports or carriages 7 and 8 of the cross supports or carriages 6 , but also of the angular support 12 and the Spindle 20 of the headstock 5 with the workpiece carrier 22 and the optical body 23 can be produced. Thereafter, the machining tool 19 - the milling cutter or grinding body - on the optical body 23 , for example on a lens blank, starts from a large number of individual machining points in order to carry out the corresponding material-removing machining there. In the meantime, it is extremely important that the intersection point M between the axis of rotation AA of the machining tool 19 and the axis BB of the pivot adjustment pin 13 of the angle support 12 is kept in constant alignment with a center for the cutting path of the machining tool 19 . This is the only way to ensure that optimum working conditions are maintained at any processing point of the optical body 23 and thus processing errors on the optical body 23 , for example the lens blank of an eyeglass lens, are avoided.
Während sich aus den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung der Gesamtaufbau der Maschine 1 zur materialabtragenden Bearbeitung optischer Werk stoffe ergibt, zeigen die Fig. 4a, 4b und 4c drei verschiedene Arbeitspositionen des Bearbeitungswerkzeuges 19, bspw. eines Frä sers, an ein und demselben Optikkörper 23. Zu erwähnen ist dabei, daß jede der Fig. 4a bis 4c nicht nur den Werkstückträger 22, sondern auch den Optikkörper 23 und das Bearbeitungswerkzeug 19 in einem gegenüber den Fig. 1 bis 3 wesentlich vergrößerten Maßstab wiedergibt. Auch hat das Bearbeitungswerkzeug 19 nach den Fig. 4a bis 4c keinen vollständig kugelförmig ausgestalteten Messerkopf 27, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt. Vielmehr ist der Messerkopf 27 nach den Fig. 4a bis 4c im wesentlichen kegelstumpfförmig gestaltet und dabei lediglich im Bereich seines freien Endes mit einem Kugel schicht-Längenabschnitt 28 ausgestattet, dessen Kugelzentrum M mit der Rotationsachse A-A des Bearbeitungswerkzeuges 19 zusammenfällt; darüber hinaus aber auch - und das ist außerordentlich wichtig - mit der Achse B-B des Schwenkverstell-Zapfens 13 für den Winkelsup port 12 nach den Fig. 1 bis 3. Da der Mittelpunkt bzw. das Zentrum M zum Kugelschicht-Längenabschnitt 28 des Messerkopfes 27 innerhalb des sich zum Schaft 29 des Bearbeitungswerkzeuges 19 hin verjüngen den Kegelstumpf-Abschnitts liegt, ist klar, daß der Kugelschicht-Längenabschnitt 28 seine Kreisfläche 30 mit dem kleinen Durchmesser am freien Ende des Messerkopfes 27 hat, diese also vom Schaft 29 abgewendet ist.As is clear from FIGS. 1 to 3 of the drawings, the overall structure of the machine 1 for the material-removing machining optical materials, Figs. 4a, 4b and 4c three different working positions of the working tool 19, a frae example. Sers, at one and the same Optic body 23 . It should be mentioned here that each of FIGS. 4a to 4c not only reproduces the workpiece carrier 22 , but also the optical body 23 and the processing tool 19 on a scale which is substantially enlarged compared to FIGS. 1 to 3. The processing tool 19 according to FIGS. 4a to 4c also does not have a completely spherical cutter head 27 , as shown in FIGS. 1 to 3. Rather, the cutter head 27 according to FIGS. 4a to 4c is designed essentially in the shape of a truncated cone and is only equipped in the region of its free end with a spherical layer length section 28 , the spherical center M of which coincides with the axis of rotation AA of the machining tool 19 ; but also - and this is extremely important - with the axis BB of the pivot adjustment pin 13 for the Winkelsup port 12 according to FIGS. 1 to 3. Since the center or center M to the spherical layer length section 28 of the cutter head 27 within of the tapered section tapering towards the shaft 29 of the machining tool 19 , it is clear that the spherical layer longitudinal section 28 has its circular surface 30 with the small diameter at the free end of the cutter head 27 , that is to say it is turned away from the shaft 29 .
Es sei nun - unter Betrachtung der Fig. 4a bis 4c - angenommen, daß aus dem auf dem Werkstückträger 22 befestigten Optikkörper 23 eine Linse 31 mit zwei optisch wirksamen Flächen, nämlich einer konvexen Linsenfläche 32 und einer konkaven Linsenfläche 33 herausgearbeitet werden soll. Auch sei angenommen, daß es im dargestellten Beispiel dabei um die Herstellung der konkaven Linsenfläche 33 durch materi alabtragende Bearbeitung des Optikkörpers 23 mit Hilfe der Maschine 1 geht.It is now - with the Fig viewing 4a to 4c -. Assumed that a lens is to be worked 31 having two optically active surfaces, namely a convex lens surface 32 and a concave lens surface 33 from the fixed to the workpiece carrier 22 optics body 23. It is also assumed that the example shown relates to the production of the concave lens surface 33 by machining the optic body 23 with the aid of the machine 1 .
Bei der Durchführung dieser materialabtragenden Bearbeitung soll erreicht werden, daß der Messerkopf 27 des Bearbeitungswerkzeuges 19 an jedem einzelnen durch die Rezept- bzw. Verschreibungsdaten vorgegebenen Bearbeitungspunkt aus einer sehr großen Anzahl von Bearbeitungspunkten möglichst immer mit dem gleichen Umfangslinien-Bereich 34 seines Kugelschicht-Längenabschnitts 28 zur Wirkung kommt. Das ist in jeder der Fig. 4a bis 4c durch die Schnittpunkte einer sich normal zur Rotationsachse A-A erstreckenden strichpunk tierten Linie mit der Umfangsfläche des Kugelschicht-Längenab schnitts 28 angedeutet.In implementing this material removal is to be achieved in that the cutter head 27 of the machining tool 19 at each processing point is predetermined by the prescription or prescription data from a very large number of processing points is always possible with the same circumference line region 34 of its spherical segment-length portion 28 comes into effect. This is indicated in each of FIGS. 4a to 4c by the intersection of a dash-dotted line extending normally to the axis of rotation AA with the circumferential surface of the ball layer length section 28 .
Damit das Bearbeitungswerkzeug 19 diese Bedingungen immer, also unabhängig davon erfüllt, welcher Krümmungsbereich der konkaven Linsenfläche 33 augenblicklich von ihm bearbeitet wird, muß es mit seinem Messerkopf 27 ständig um dessen mit der Achse B-B fluchtendes Zentrum M winkelverlagert werden. Diese Winkelverlagerung muß dabei so genau und gezielt über den auf dem Schwenkverstell-Zapfen 13 gelagerten Winkelsupport 12 ausgesteuert werden, daß der vorgegebene Umfangslinien-Bereich 34-34 eine Tangente berührt, die sowohl am Krümmungsbogen des Kugelschicht-Längenabschnitts 28 als auch am Krümmungsbogen der konkaven Linsenfläche 33 anliegt. Welche unter schiedlichen Winkellagen für die Rotationsachse A-A des Bearbei tungswerkzeuges 19 relativ zur Drehachse C-C des Optikkörpers 23 bzw. der aus diesem herauszuarbeitenden Linse 31 dabei einzustellen sind, läßt dabei ein Vergleich der Fig. 4a bis 4c miteinander deutlich erkennen.So that the machining tool 19 always fulfills these conditions, that is to say regardless of which curvature area of the concave lens surface 33 is being machined by it at the moment, it must be constantly displaced with its cutter head 27 about its center M aligned with the axis BB. This angular displacement must be controlled so precisely and specifically via the angle support 12 mounted on the pivot adjustment pin 13 that the predetermined circumferential region 34-34 touches a tangent that both on the arc of curvature of the spherical layer length section 28 and on the arc of curvature of the concave Lens surface 33 abuts. Which under different angular positions for the axis of rotation AA of the machining tool 19 relative to the axis of rotation CC of the optic body 23 or the lens 31 to be worked out from this, a comparison of FIGS. 4a to 4c clearly shows one another.
Im Falle der Fig. 4a kann man unterstellen, daß das Bearbeitungs werkzeug 19 mit dem Umfangslinienbereich 34-34 seines Kugelschicht-Längenabschnitts 28 auf denjenigen Bearbeitungspunkt der konkaven Linsenfläche 33 einwirkt, welcher mit dem Ursprungspunkt 0 ihrer optisch wirksamen Fläche zusammenfällt.In the case of Fig. 4a, it can be assumed that the machining tool 19 with the circumferential line region 34-34 of its spherical layer length section 28 acts on that machining point of the concave lens surface 33 which coincides with the origin point 0 of its optically active surface.
Im Falle der Fig. 4b hat das Bearbeitungswerkzeug 19 mit dem glei chen Umfangslinien-Bereich 34-34 hingegen einen Bearbeitungspunkt an der konkaven Linsenfläche 33 erreicht, welcher weit links von der Mitte und relativ nahe dem linken Begrenzungsrand der herzustel lenden Linse 31 liegt.In the case of Fig. 4b, the processing tool 19 with the same circumferential line area 34-34, on the other hand, has reached a processing point on the concave lens surface 33 which is far left of the center and relatively close to the left boundary edge of the lens 31 to be produced .
In Fig. 4c ist schließlich die Wirkstellung des Bearbeitungswerkzeu ges 19 nahe dem rechten Begrenzungsrand der fertigzustellenden Linse 31 zu sehen, wobei auch dort der Kugelschicht-Längenabschnitt 28 des Bearbeitungswerkzeuges 19 mit seinem Umfangslinien-Bereich 34-34 auf einen Bearbeitungspunkt nahe dem rechten Linsenrand einwirkt.In Fig. 4c, finally, it can be seen ges 19 near the right boundary edge of the to be finished lens 31, the operative position of the Bearbeitungswerkzeu, wherein there the spherical segment-length portion 28 acts of the machining tool 19 with its circumferential lines range 34-34 an editing point near the right edge of the lens .
Die völlig unterschiedlichen Winkel lagen der Rotationsachse A-A des Bearbeitungswerkzeuges 19 um die Achse B-B bzw. den damit zusammen fallenden Mittelpunkt M des Messerkopfes 27 lassen sich aus den Fig. 4a bis 4c deutlich entnehmen. The completely different angles of the axis of rotation AA of the machining tool 19 about the axis BB or the coincident center M of the cutter head 27 can be clearly seen from FIGS. 4a to 4c.
Abschließend soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die vorstehend in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise erläuterte Maschine 1 nicht auf den Einsatz eines Bearbeitungswerkzeuges 19 beschränkt ist, wie es in den Fig. 4a bis 4c gezeigt wird und anhand derselben auch erläutert worden ist.In conclusion, it should be expressly pointed out that the machine 1 explained above in terms of its structure and mode of operation is not limited to the use of a processing tool 19 , as is shown in FIGS. 4a to 4c and has also been explained with reference to the same.
Wie eingangs ausdrücklich hervorgehoben wurde, ist es vielmehr wichtig, daß Bearbeitungswerkzeuge jeder verfügbaren Bauart benutzt und so gesteuert werden können, daß die materialabtragende Bearbei tung sich mit erhöhter Präzision vollziehen läßt.Rather, as was expressly emphasized at the beginning, it is It is important that processing tools are used in every available design and can be controlled so that the material-removing machining tion can be carried out with increased precision.
BezugszeichenlisteReference list
1 Maschine
2 Grundgestell
3 Hauptkörper
4 Führungsbett
5 Spindelstock
6 Kreuzsupport oder -schlitten
7 Support bzw. Schlitten
8 Support bzw. Schlitten
9 Führung
10 Stellmotor
11 Stellmotor
12 Winkelsupport
13 Schwenkverstell-Zapfen
14 Stellmotor
15 Antriebskopf
16 Ausleger
17 Antriebsmotor
18 Spindel
19 Bearbeitungswerkzeug
20 Spindel
21 Antriebs- bzw. Stellmotor
22 Werkstückträger
23 Optikkörper
24 Servoregler
24a, 24b, 24c, 24d Komponenten des Servoreglers
25 Rechner (Computer)
26 Eingabeeinheit
27 Messerkopf des Bearbeitungswerkzeugs 19
28 Kugelschicht-Längenabschnitt
29 Schaft
30 kleine Kreisfläche zum Kugelschicht-Längenabschnitt
31 Linse
32 konvexe Linsenfläche
33 konkave Linsenfläche
34-34 Umfangslinien-Bereich des Kugelschicht-Längenabschnitts
A-A Rotationsachse des Bearbeitungswerkzeugs
B-B Schwenkachse des Winkelsupports
C-C Drehachse des Werkstückträgers 22
X Bewegungskoordinate des Supports oder Schlittens 7
Z Bewegungskoordinate des Supports oder Schlittens 8 1 machine
2 base frame
3 main bodies
4 guide bed
5 headstock
6 Cross support or slide
7 support or sled
8 support or sled
9 leadership
10 servomotor
11 servomotor
12 angle support
13 swivel adjustment pins
14 servomotor
15 drive head
16 outriggers
17 drive motor
18 spindle
19 machining tool
20 spindle
21 drive or servomotor
22 workpiece carriers
23 optics body
24 servo drives
24 a, 24 b, 24 c, 24 d Components of the servo drive
25 computers
26 input unit
27 cutter head of the machining tool 19
28 spherical layer length section
29 shaft
30 small circular area to the spherical layer length section
31 lens
32 convex lens surface
33 concave lens surface
34-34 circumferential area of the spherical layer length section
AA axis of rotation of the machining tool
BB swivel axis of the angle support
CC axis of rotation of the workpiece carrier 22
X Coordinate of movement of the support or slide 7
Z Coordinate of movement of the support or slide 8
Claims (9)
- - einen Spindelstock (5) mit einer rotierenden Spindel (20), auf deren freiem Ende ein Werkstückträger (22) für einen Optikkörper (23), z. B. eine Blockspanneinrichtung für einen Linsenrohling, sitzt,
- - einen Antriebskopf (15) mit einer schnell laufenden Spindel (18) für die Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs (19), bspw. eines Fräsers oder Schleifkörpers,
- - zwei Supporte oder Schlitten (7 und 8), die relativ zueinander und zu einem Grundgestell (2) in einem recht winkligen oder karthesischen Koordinatensystem (X, Z) verstellbeweglich angeordnet sind,
- - einen Winkelsupport (12), mit dem das Bearbeitungswerk zeug (19) relativ zum Werkstückträger (22) und/oder Optikkörper (23) in seine Bearbeitungsposition bringbar ist,
- - wobei durch die im Koordinatensystem (X, Z) verstellbaren Supporte oder Schlitten (7, 8) das Bearbeitungswerkzeug (19) gegen das Werkstück bzw. den Optikkörper (23) an- und zustellbar ist,
- - wobei einer (8) der Supporte oder Schlitten (7 und 8) in Richtung der bzw. parallel zur Drehachse (C-C) von Spin del (20) und Werkstückträger (22) des Spindelstockes (5) verstellbar und der andere Support oder Schlitten (7) quer zur Drehachse (C-C) von Spindel (20) und Werkstück träger (22) des Spindelstockes (5) verstellbar ausge richtet ist,
- - und wobei die zu einer durch beide Koordinaten (X und Z) des Koordinatensystems (X, Z) geführten Ebene parallele Achsebene des Antriebskopfes (15) und des Bearbeitungs werkzeugs (19) mit der Drehachse (C-C) der Werkstück trägerspindel (20) des Spindelstocks (5) zusammenfällt,
- - A headstock ( 5 ) with a rotating spindle ( 20 ), on the free end of a workpiece carrier ( 22 ) for an optical body ( 23 ), for. B. a block clamping device for a lens blank, sits,
- a drive head ( 15 ) with a fast-running spindle ( 18 ) for receiving a processing tool ( 19 ), for example a milling cutter or grinding body,
- two supports or slides ( 7 and 8 ) which are arranged such that they can be adjusted relative to one another and to a base frame ( 2 ) in a right-angled or Cartesian coordinate system (X, Z),
- an angular support ( 12 ) with which the machining tool ( 19 ) can be brought into its machining position relative to the workpiece carrier ( 22 ) and / or optical body ( 23 ),
- - With the supports or slides ( 7 , 8 ) adjustable in the coordinate system (X, Z), the processing tool ( 19 ) can be turned on and off against the workpiece or the optical body ( 23 ),
- - Wherein one (8) of the supports or slides ( 7 and 8 ) in the direction of or parallel to the axis of rotation (CC) of Spin del ( 20 ) and workpiece carrier ( 22 ) of the headstock ( 5 ) adjustable and the other support or slide ( 7 ) transverse to the axis of rotation (CC) of the spindle ( 20 ) and workpiece carrier ( 22 ) of the headstock ( 5 ) is adjustable,
- - And wherein the one to both coordinates (X and Z) of the coordinate system (X, Z) guided plane parallel axis plane of the drive head ( 15 ) and the machining tool ( 19 ) with the axis of rotation (CC) of the workpiece carrier spindle ( 20 ) Headstock ( 5 ) coincides,
- - der Winkelsupport (12) mit dem Antriebskopf (15) und dem Bearbeitungswerkzeug (19) um eine Achse (B-B) gesteuert schwenkverstellbar angeordnet ist, die sich im rechten Winkel zu der durch beide Koordinaten (X und Z) des Koordinatensystems (X, Z) geführten Ebene erstreckt,
- - diese Schwenkverstell-Achse (13, B-B) in ständiger Flucht- bzw. Deckungslage mit einem Mittelpunkt (M) (Zen trum) zum Schneidenverlauf des Bearbeitungswerkzeugs (19) um die Spindeldrehachse (A-A) des Antriebskopfes (15) gehalten ist,
- - und diese Schwenkverstell-Achse (13, B-B) sich zugleich auch ständig im rechten Winkel zur Spindeldrehachse (A-A) des Antriebskopfes (15) bzw. Bearbeitungswerkzeugs (19) erstreckt,
- - wobei außer dem Antriebs- bzw. Stellmotor (21) der Werk zeugträger-Spindel (20) und den Stellmotoren (10, 11) für die beiden Supporte oder Schlitten (7 und 8) auch noch ein Stellmotor (14) für die Schwenkverstell-Achse (13, B-B) des Winkelsupports (12) in rechnergesteuerter Ver bindung mit einem Servoregler (24) steht.
- - The angle support ( 12 ) with the drive head ( 15 ) and the machining tool ( 19 ) is arranged so as to be pivotally adjustable about an axis (BB), which is at right angles to the one through the two coordinates (X and Z) of the coordinate system (X, Z ) extends level,
- - This swivel adjustment axis ( 13 , BB) is kept in constant alignment with a center (M) (center) for the cutting path of the processing tool ( 19 ) about the spindle axis of rotation (AA) of the drive head ( 15 ),
- - And this swivel adjustment axis ( 13 , BB) also extends constantly at right angles to the spindle axis of rotation (AA) of the drive head ( 15 ) or machining tool ( 19 ),
- - In addition to the drive or servomotor ( 21 ) of the tool holder spindle ( 20 ) and the servomotors ( 10 , 11 ) for the two supports or slides ( 7 and 8 ), there is also a servomotor ( 14 ) for the swivel adjustment Axis ( 13 , BB) of the angle support ( 12 ) is in a computer-controlled connection with a servo controller ( 24 ).
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE1996116526 DE19616526A1 (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Machine for the machining of optical materials for the production of optical parts |
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| DE1996116526 DE19616526A1 (en) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | Machine for the machining of optical materials for the production of optical parts |
Publications (1)
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