DE2807268C3 - Maschine zum Zentrierschleifen von optischen Linsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zentrierschleifen von optischen Linsen, wobei die Linse von einer ein- oder zweiteilig ausgeführten Werkstückspindel gehalten und mit einer auf einer motorisch angetriebenen Welle sitzenden Schleifscheibe bearbeitet wird, die längs und quer zur Werkstückspindelachse verstellbar sowie um eine quer zu dieser verlaufende Achse schwenkbar von einem zweiten geradlinig geführten Schlitten getragen ist, der mit einem ersten im Maschinengestell geführten Schlitten verbunden ist.

Eine solche Maschine ist aus der DE-AS 11 72 980 bekannt. Diese Maschine ist zwar an sich vornehmlich für das Randschleifen von unrunden Brillengläsern gedacht, weshalb die Schleifscheibe bzw. Schleifscheiben dort in beim Randschleifen von Brillengläsern üblicher Art von einer mit der Werkstückspindel umlaufenden Schablone gesteuert wird bzw. werden. Zum einfachen Zentrierschleifen, d.h. einem Randschleifen der Linse auf eine kreisrunde Form, deren geometrische Achse auch mit der optischen Achse der Linse zusammenfällt, ist diese Maschine aber grundsätzlich ebenfalls verwendbar, wenn sie für diesen Zweck auch einerseits konstruktiv unnötig aufwendig und andererseits insofern auch unzweckmäßig gebaut ist, als das Einstellen der Schleifscheibe bzw. Schleifscheiben auf Linsen unterschiedlicher Abmessungen relativ umständlich ist und jedesmal die Erstellung einer neuen Schablone erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannte Maschine so weiter zu bilden, daß sie speziell auf das Zentrierschleifen optimal abgestimmt ist.

Diese Aufgabe ist bei der angegebenen Zentrierschleifmaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führung des ersten Schlittens quer zur Werkstückspindelachse verläuft, daß die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schlitten die Geradführung des zweiten Schlittens ist und diese längs zur Werkstückspindelachse verläuft und daß zum Schwenken der Schleifscheibe um die quer zur Werkstückspindelachse verlaufende Achse an dem zweiten Schlitten eine Schwinge angelenkt ist, die den Motor mit der auf seiner Welle sitzenden Schleifscheibe trägt

ίο Damit ist vor allem die Verstellbewegung der Schleifscheibe quer zur Werkstückspindelachse nicht mehr eine Schwenkbewegung, sondern eine geradlinige, die bei nicht schablonengesteuerten Einstellvorgängen meßtechnisch einfacher zu erfassen und gegebenenfalls auch leichter, beispielsweise mit numerisch gesteuerten Antrieben erzeugbar ist

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Maschine besteht darin, daß, soweit die Maschine eine zweite längs und quer zur Werkstückspindelachse verstellbare Schleifscheibe aufweist die Achse bzw. Antriebsspinde! der zweiten Schleifscheibe parallel zur Werkstückspindelachse angeordnet ist

Dies ist insofern zweckmäßig, als beim Zentrierschleifen mitunter einerseits sehr enge Toleranzen bezüglich der Exzentrizität der zylindrischen Umfangsfläche der Linsen gegenüber deren optischen Achsen eingehalten werden müssen, wozu es auch einer entsprechend genau einstellbaren und steif geführten und gelagerten Schleifspindel bedarf, und andererseits an etwaig am Umfang der Linse auch anzubringende Fasen bzw. Facetten solch hohe Genauigkeitsanforderungen regelmäßig nicht gestellt werden, so daß es hierfür hingegen keiner so genau einstellbaren und steif geführten und gelagerten Schleifspindel bedarf. Für die Genauigkeit einer Schleifspindel ist es nämlich um so günstiger, je weniger bewegbare Teile vorhanden sind, weshalb die zweite Schleifspindel bzw. Schleifscheibe erfindungsgemäß von vornherein parallel zur Werkstückspindelachse angeordnet ist so daß dami: die fu/ das Schwenken der Schleifscheibe um die quer zur Werkstückspindelachse verlaufende Achse erforderlichen und die Genauigkeit der Schleifscheibenlagerung negativ beeinflussenden Bauteile entfalten können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des

Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Maschine zum Zentrieren und Randschleifen und/oder Facettieren von optischen Linsen,

Fig.2 eine Seitenansicht der die Schleifscheibe

so tragenden Schlitten und Schwinge und

F i g. 3 eine sogenannte Explosionsskizze der beiden Schlitten und der Schwinge mit der Schleifscheibe.

In Fig. 1 ist die in ihrer Gesamtheit dargestellte Maschine zum Zentrierschleifen von optischen Linsen od. dgl. mit 1 und mit 2 ein Sichtfeister bezeichnet, hinter dem sich der Arbeitsraum der Maschine befindet. In diesem Raum, der nach Öffnen des ihn hermetisch abschließenden Fensters 2 zugänglich ist, ist vertikal verlaufend eine der Halterung des zu bearbeitenden Werkstücks W dienende Werkstückspindel 3, 4 angeordnet. Dieselbe kann, wie gezeigt, vorzugsweise als zweiteilig und nach dem Prinzip des Glockenspannverfahrens arbeitend ausgeführt sein, wobei das Werkstück Inzwischen zwei unter axialem Spanndruck

b5 stehenden synchron umlaufenden Spannglocken 3a, 4a gehalten wird. Der Aufbau einer solchen Spindel ist von herkömmlichen Zentrierschleifmaschinen her hinreichend bekannt und bedarf insoweit auch keiner

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weiteren Erläuterungen. In an sich bekannter Weise kommt auch bei der in F i g. 1 veranschaulichten Zentrierschleifmaschine, in deren Oberteil la, wie erwähnt die Werkstückspindel 3, 4 angeordnet und in deren Unterteil \b alle Hilfsaggregate, wie Kühlmitteleinrichtung, E^mpe, elektrische Steuergeräte u.dgl. untergebracht sind, als Werkzeug eine diamantbesetzte Schleifscheibe 5 zur Anwendung. Deren Freiheitsgrad hat jedoch abweichend von konventionellen Zentrierschleifmaschinen insofern eine Ausweitung erfahren, als sie nicht nur in radialer und achsparalleler Richtung zur Werkstückspindel 3, 4 zu- bzw. einstellbar sondern darüber hinaus auch noch innerhalb eines Winkelbereichs von rd. 90° in beliebige Winkellagen relativ zum Werkstück W einstellbar ist Zu diesem Zweck ist die Schleifscheibe 5 unmittelbar auf der Welle 6 eines Elektromotors 7 sitzend angeordnet und der Motor 7 selbst in seiner Relativlage zur Werkstückspindel 3, 4 veränderbar.

Hierzu ist im Maschinengestell zunSchst ein etwa wannenartige Form aufweisender, aus zwei parallelen Seitenwänden 8 und 9 sowie einem gekrümmten Boden 10 bestehender erster Schlitten 8,9,10 geführt, dessen Seitenwände 8,9 beidseitig mit leistenartigen Ansätzen 8a und 9a ausgestattet sind. Diese wiederum sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich, in zueinander parallel verlaufenden, mit dem Maschinengestell fest verbundenen Führungsschienen 11 und 12 geführt Bezogen auf die in Fig.2 mit einer strichpunktierten Linie angedeutete Achse R der Werkstückspindel 3,4 sind die Führungsschienen 11 und 12 quer bzw. rechtwinklig zu dieser Achse verlaufend im Maschinengehäuse angeordnet

Zu den leistenartigen Ansätzen 8a und 9a rechtwinklig verlaufend, sind im Schlitten 8,9,10, und zwar an den Innenflächen der Seitenwände 8 und 9 in einem Bereich, der der Werkstückspindel 3, 4 nächstliegend ist Gleitführungen 86 und 9b eingearbeitet, die der Führung eines zweiten Schlittens 14 parallel zur Werkstückspindel 3, 4 dienen. In formschlüssigen Eingriff gebracht mit den Gleitführungen 80 und 9b ist der vorzugsweise U-Form aufweisende Schlitten 14 vermittels schienenartiger Ansätze 14c, die an den Außenflächen seiner parallel verlaufenden Schenkel 14a und 146 ausgebildet sind. Außerdem weisen die Schenkel 14a und 146, wie deutlich aus Fig.2 und 3 erkennbar, je einen sich seitwärts nach oben erstreckenden Arm 14c/ auf, an dessen freiem Ende jeweils eine dem gelenkigen Anschluß einer Schwinge 16 dienende Bohrung eingearbeitet ist Die mittels eines Zapfens 17 und einer Welle 18 an den Armen 14c/ gelagerte Schwinge 16 ist aus einer mit zwei Gelenkarmen 16a versehenen Platte gebildet und stirnflächig mit dem Elektromotor 7 verschraubt Zur Gewährleistung optimaler Verhältnisse, bei der Zu- bzw. Einstellung des Werkzeugs empfiehlt sich die Verwendung von Schleifscheiben 5, deren Durchmesser D der Armlänge der Schwinge 16 derart angepaßt ist, daß die Schleifscheibe 5 die Gelenkachse der Schwinge 16 umfangsseitig tangiert

Um die beiden in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbaren Schlitten 8, 9, 10 (X-Komponente) und 14 fY-Komponente) sowie die Schwinge 16 in der jeweiligen Bewegungs- bzw. Drehrichtung mit der bei Zentrierschleifmaschinen geforderten Zu- bzw. Einstellgenauigkeit verfahren zu können, ist die Verwendung an sich bekannter Schrittmotoren 19, 20 und 21 sowie eine entsprechend programmierbare

ίο NC-Steuerung vorgesehen. Diese kann zweckmäßig so ausgelegt sein, daß die Schrittmotoren 19,20 und 21 das zu bewegende Aggregat stets aus einer Nullstellung heraus, entsprechend einem vermittels der Tastatur 22 einer Schalttafel 23 eingegebenen Wert zu- bzw.

is einstellen.

Wie in Fig.2 gezeigt, erfolgt die getriebliche Verbindung des maschinenfest angeordneten Schrittmotors 19 mit dem Schlitten 8, 9, 10 vermittels einer Gewindespindel 25, die vorzugsweise als Kugelumlaufspindel ausgeführt ist und in eh« entsprechend ausgebildete, im Boden 10 des Schlittens 8, 9, 10 eingearbeitete Mutter 26 eingreift In gleicher Weise erfolgt die Übertragung der Antriebskraft auf den Schlitten 14. Hierzu ist der Schrittmotor 20 am Boden 10 angeflansdu und greift eine Gewindespindel 27 in eine

Stellmutter 28 ein, die am Quersteg des U-förmigen Schlittens 14 angeordnet ist Auch die Spindel 27 ist

vorzugsweise als Kugelumlaufspindel ausgeführt

Für den Antrieb der Schwinge 16 ist mit dem Motor

21 ein Schneckengetriebe 30,31 gekuppelt, das aus einer Schneckenwelle 30 und einem Schneckenrad 31 besteht" das seinerseits drehfest mit der Welle 18 verbunden ist Hierzu weist die Welle 18 am freien Ende vorzugsweise einen vierkantartigen Ansatz 18a auf, welcher in eine entsprechende am Gelenkarm 16a ausgebildete Ausnehmung formschlüssig eingreift Aufgrund dieser drehfesten Verbindung des Gelenkarms 16a mit dem Schneckengetriebe 30, 31 läßt sich die Schwinge 16 sowie die von ihr getragene, motorisch antreibbare Schleifscheibe 5 bis zu etwa 90° aus der Horizontallage herausschwenken.

Fur das Schleifen von Zylinderflächen, an die hinsichtlich ihrer Maß- und Formgenauigkeit besonders hohe Anforderungen gestellt werden, kann die Zentrierschleifmaschine zusätzlich noch mit einer weiteren, zur Werkstückspindel 3, 4 parallel verlaufenden Antriebsspindel 33 ausgerüstet sein. Diese lediglich parallel und geradlinig zur Werkstückspindelachse R ebenfalls nach eingegebenen Programmdaten verfahrbare Spindel 33

so ist mit einer zylindrischen Schleifscheibe 34 bestückt Im Bedarfsfall kann dieses Werkzeug, wie in F i g. 1 veranschaulicht, durch eine spezielle Formschleifscheibe e^setr.t werden, welche ein- oder beidseitig mit einer kegeligen Schleiffläche 34a versehen ist, so daß notfalls auch mit dieser Schleifscheibe allerdings nur unter einem bestimmten Winkel verlaufende Fasen am Werkstück geschliffen werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Zentrierschleifen von optischen Linsen, wobei die Linse von einer ein- oder zweiteilig ausgeführten Werkstückspindel gehalten und mit einer auf einer motorisch angetriebenen Welle sitzenden Schleifscheibe bearbeitet wird, die längs und quer zur Werkstückspindelachse verstellbar sowie um eine quer zu dieser verlaufende Achse schwenkbar von einem zweiten geradlinig geführten Schlitten getragen ist, der mit einem ersten im Maschinengestell geführten Schlitten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (8a, 9a, 11,12) des ersten Schlittens (8,9,10) quer zur Werkstückspindelachse (R) verläuft, daß die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schlitten (8,9,10; 14) die Geradführung (86,96,14c; des zweiten Schlittens (14) ist und diese längs zur Werkstückspiadelachse (R) verläuft und daß zum Schwenken der Schleifscheibe (5) um die quer zur Werkstückspindelachse (R) verlaufende Achse an dem zweiten Schlitten (14) eine Schwinge (16) angelenkt ist, die den Motor (7) mit der auf seiner Welle (6) sitzenden Schleifscheibe (5) trägt

2. Maschine zum Zentrierschleifen nach Anspruch 1 mit einer zweiten längs und quer zur Werkstückspindelachse verstellbaren Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse bzw. Antriebsspindel (33) der zweiten Schleifscheibe (34) parallel zur Werkstückspir ielachse ^angeordnet ist