DE2625326A1

DE2625326A1 - Verfahren und vorrichtung zur fertigung von werkstuecken, insbesondere optischen linsen, anhand eines modells

Info

Publication number: DE2625326A1
Application number: DE19762625326
Authority: DE
Inventors: Alain Chevalier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1976-12-16
Also published as: FR2313175B1; GB1548988A; US4063390A; FR2313175A1; BE842386A

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

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TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

MÜNCHEN, DEN

ALAIN CHEVALIER
Saint Michel sur Orge, Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Fertigung von Werkstücken, insbesondere optischen Linsen, anhand eines Modells

Die Erfindung betrifft die Fertigung von Werkstücken, insbesondere optischen Linsen, anhand eines Musters bzw. Modells.

Die Fertigung von optischen Linsen erfordert im allgemeinen drei Arbeitsgänge: das Schruppen, das Feinschleifen und das Polieren.

Nach der herkömmlichen Technik beinhaltet das Schruppen die identische Nachbildung eines Modells, wobei ein dem Modell entsprechendes Werkstück erhalten wird. Bei den letztgenannten beiden Fertigungsstufen wird dagegen ein anderes Modell verwendet, welches die umgekehrte Form des zu bearbeitenden

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Werkstücks aufweist.

Daraus folgt einerseits, daß man zur Herstellung ein und desselben Werkstücks bzw. Körpers zwei verschiedene Modelle (ein konvexes und ein konkaves Modell) benötigt, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden. Andererseits muß das Modell während der Fertigung abmontiert werden, was einen kostspieligen Arbeitsaufwand erfordert und die Genauigkeit beeinträchtigende Fehlerquellen nach sich zieht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu überwinden.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Fertigungsverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein und dasselbe Modell, welches die umgekehrte Form des zu erzeugenden Werkstücks aufweist, für die verschiedenen Fertigungsstufen verwendet wird, und daß einerseits das Modell mit dem das Werkstück bearbeitenden Werkzeug und andererseits das zu bearbeitende Werkstück mit einem mit dem Modell in Kontakt stehenden Taststift bzw. -bolzen gekoppelt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, welche in herkömmlicher Weise einen Träger bzw. Support für das Modell, einen Träger für den mit dem Modell in Kontakt stehenden Taststift, einen Träger für das zu bearbeitende Werkstück und einen Träger für das zur Fertigung des Werkstücks dienende Werkzeug aufweist und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß in jeder der beiden Konstruktionen, welche aus dem Träger des Modells und dem Träger des Bearbeitungswerkzeugs bzw. aus dem Träger des Taststifts und dem Träger des zu bearbeitenden Werkstücks bestehen, die Träger jedes Paares starr miteinander verbunden sind, wobei das Modell die umgekehrte Form des herzustellenden Werkstücks aufweist.

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Die Erfindung wird durch die nachstehende, auf die beigefügten Zeichnungen bezugnehmende Beschreibung näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 einen schematischen Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Einzelheit der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung; und

Fig. 4 im vertikalen Halbschnitt die Einrichtung zum Einbau bzw. zur Montage des zu bearbeitenden Werkstücks.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, beruht die Erfindung darauf, daß man zur Fertigung eines Werkstücks 2 mit der gewünschten (im vorliegenden Beispiel konkaven) Form ein Modell 4 verwendet, dessen Form umgekehrt zu jener des Werkstücks (d.h., im vorliegenden Beispiel konvex) ist. Ferner beruht die Erfindung darauf, daß man einerseits das Modell 4 (oder genauer seinen Träger) mit dem Werkzeug 1 (oder genauer seinem Träger) und andererseits den Taststift 3 (oder genauer seinen Träger) mit dem Werkstück 2 (oder genauer seinem Träger) starr koppelt bzw. verbindet. In dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der Träger des Modells 4 und jener des Werkzeugs 1 fixiert, während sich der Träger des Taststifts 3 und jener des Werkstücks 2 gemeinsam verschieben, wobei sie eine Bewegung ausführen, die sich aus dem Vorschub A und der darauf senkrechten Anlegung B zusammensetzt, so daß der Taststift 3 die gesamte Oberfläche des Modells 4 abgreift und die gesamte Oberfläche des Werkstücks 2 unter dem Werkzeug 1 vorbeigeführt wird.

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Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese beinhaltet den Sockel 6 (z.B. aus Gußeisen), auf welchem der Tisch 12 montiert ist, der sich in einer auf die Ebene von Fig. 2 senkrechten Richtung horizontal verschieben kann, indem er in den Führungsschienen 6a gleitet. Die Bewegung des Tisches erfolgt mit Hilfe der progressiven Versenknocke 13» welche durch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird und mit der horizontalen Winde 17 zusammenwirkt.

Am Sockel 6 starr befestigt sind die Trägerspindel 8 für das Modell 4 und die Trägerspindel 10 für das Werkzeug 1, welches das zu fertigende Werkstück bearbeitet. Die Achse der Spindel 8 ist vertikal angeordnet, während die Achse der Spindel 10 senkrecht auf die Achse der Spindel 8 steht und parallel zur Richtung der Horizontalverschiebung des Tisches 12 verläuft. Gegebenenfalls kann die Achse der das Werkzeug tragenden Spindel 10 senkrecht auf die genannte Verschiebungsrichtung stehen, obwohl sie auch dann in der Längsrichtung verläuft, wie durch das Bezugszeichen 10a gezeigt wird.

Der Sockel 6 trägt ferner den Körper 5, welcher mit Hilfe der pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Hebeeinrichtung 11 in vertikaler Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Tisches 12 verschoben werden kann und dabei dem Taststift 3 die gewünschte Andrückkraft gegenüber dem Modell 4 verleiht. Der Körper 5 wird vertikal durch die Laufschienen 5a geführt. Er trägt in starrer Verbindung die Trägerspindel 9 für den Taststift 3 und die Trägerspindel 7 für das Werkstück 2· Die Achse der Spindel 9 verläuft parallel oder senkrecht zur Achse der Spindel 10, die Achse der Spindel 7 parallel zur Achse der Spindel 8.

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Beim Betrieb verschiebt der Körper 5 aufgrund der festen Verbindung die Taststift-Trägerspindel 9 und die Werkstückträger spindel 7 in einer aus dem Vorschub A und der Anlegung B zusammengesetzten und durch die Nooke 13 und die Hebeeinrichtung 11 auferlegten Bewegung. Die Modell-Trägerspindel 8 und die Werkstück-Trägerspindel 7, deren Achsen stets parallel zueinander stehen, werden synchron zueinander im selben Sinne über eine Gleiteinrichtung 15 vom Cardantyp (welche selbst durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben wird) und die beiden Untersetzungsgetriebe 14 und 16 angetrieben. Der Taststift 3 ist auf seiner Spindel 9 frei drehbar, während die Werkzeug-Trägerspindel 10 durch einen (nicht gezeigten) Motor in Rotation versetzt wird. Der Taststift 3 weist in seinem aktiven Bereich genau dieselbe Form wie das Werkzeug 1 auf.

Mit Hilfe dieser Anordnung reproduziert das Werkzeug 1 auf dem Werkstück 2 dieselbe Oberflächenform, wie sie das Modell 4 aufweist, jedoch mit entgegengesetzter Konkavität. Bei dem aus Fig. 2 ersichtlichen Beispiel ist das Modell konkav und das Werkstück 2 somit konvex. Im Verlauf der Bearbeitung befinden sich die Kontaktstelle des Taststifts mit dem Modell 4 und die Kontaktstelle des Werkzeugs 1 mit dem Werkstück 2 hinsichtlich der betreffenden Drehachsen der Spindeln 8 und 7 einander diametral gegenüber.

Fig. 4 zeigt die Montageeinrichtung für das Werkstück 2. Das Modell wird in identischer Weise montiert. Diese Einrichtung beinhaltet den Zentrierungsring 22 und das Befestigungselement 21, welches das Werkstück 2 direkt aufnimmt.

Der Zentrierungsring 22 ist fest mit der Hohlwelle 31 verbunden, welche auf den beiden Lagern 23 montiert ist. Die Lager werden vom Körper 24 getragen, welcher fest mit der Trägerkonstruktion 5 verbunden ist. Das Werkstück 2 wird

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mit Hilfe der Hohlwelle 31 und des Kontaktfingers 30 in Rotation versetzt. Die Befestigung des Werkstücks erfolgt mit Hilfe des Befestigungsringes 21, welcher fest mit der durch die Feder 29 betätigten Welle 28 verbunden ist. Die Lösung erfolgt mit Hilfe einer Flüssigkeit, welche durch die Öffnung 27 einströmt und den Kolben 26 betätigt, welcher, indem er axial gegen den Kontaktfinger 30 drückt, die Freigabe des Werkstücks 2 vom Befestigungsring bewirkt. Der Ring 25 sorgt für die Dichtigkeit zwischen dem Kolben und dem Körper 24.

Die Werkstück-Trägerspindel 7 ist vom Behälter 18 umgeben, welcher die Sprühflüssigkeit aufnimmt. Das Signal für die Auflage bzw. das Andrücken des Taststifts 3 auf das Modell 4 erfolgt mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung mit den photoelektrischen Zellen 19 und 20; da die Zellen fest mit dem Trägerkörper 5 verbunden sind, kann die Auflage nur dann erfolgen, wenn der Lichtstrahl zwischen den beiden Zellen durch das Modell 4 unterbrochen wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform; es können vielmehr die verschiedensten Abwandlungen vorgenommen werden, ohne daß der erfindungsgemäße Rahmen gesprengt wird.

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Claims

PATENT ANSPRÜCHE

11. !Verfahren zur Fertigung von Werkstücken, insbesondere optischen Linsen, anhand eines Modells, dadurch gekennzeichnet , daß ein und dasselbe Modell, welches die umgekehrte Form des zu fertigenden Werkstücks aufweist, für die verschiedenen Arbeitsgänge des Fertigungsprozesses verwendet wird, und daß einerseits das Modell mit dem das Werkstück bearbeitenden Werkzeug und andererseits das zu bearbeitende Werkstück mit einem mit dem Modell in Kontakt .stehenden Taststift gekoppelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell und das das Werkstück bearbeitende Werkzeug fest an Ort und Stelle gehalten werden, während der Taststift und das zu bearbeitende Werkstück in fest miteinander verbundener Form (gemeinschaftlich) verschoben werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, welches in herkömmlicher Weise einen Träger für das Modell, einen Träger für den mit dem Modell in Kontakt stehenden Taststift, einen Träger für das zu bearbeitende Werkstück und einen Träger für das das Werkstück bearbeitende Werkzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden, aus dem Modellträger und dem Werkzeugträger bzw. aus dem Taststiftträger und dem Werkstückträger bestehenden Gesamtheiten bzw. Konstruktionen die Träger jedes Paares starr miteinander verbunden sind, wobei das Modell die umgekehrte Form des zu erzeugenden Werkstücks aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß

η 180^c

die Kontaktstelle des Werkzeugs auf dem Werkstück um 180°

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hinsichtlich der Kontaktstelle des Taststifts auf dem Modell verschoben ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modell-Trägerspindel und die Werkstück-Trägerspindel parallel zueinander verlaufen und daß die Taststift-Trägerspindel und die Werkzeug-Trägerspindel parallel zueinander und senkrecht auf die Modell-Trägerspindel und die Werkstück-Trägerspindel angeordnet sind.
6. "Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taststift-Trägerspindel und die Werkstück-Trägerspindel auf einem Körper montiert sind, welcher in zwei Richtungen beweglich ist, die zu den Achsen der vorgenannten Spindeln jeweils parallel verlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modell-Trägerspindel und die Werkstück-Trägerspindel synchron zueinander angetrieben werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Tisch beinhaltet, welcher in einer zur Richtung eines der Spindelpaare parallel verlaufenden Richtung verschieblich ist und einen Körper trägt, der in einer zur Richtung des anderen Spindelpaares parallelen Richtung verschieblich ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift in seinem aktiven Bereich sowie das Werkzeug genau dieselbe Form aufweisen, wobei der Taststift beweglich angebracht ist und das Werkzeug in Drehung versetzt wird.

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