DE1234572B

DE1234572B - Radius milling machine for grinding curved lens surfaces

Info

Publication number: DE1234572B
Application number: DEK43643A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Ishida
Original assignee: KOGYOGIJUTSUIN CHO
Current assignee: KOGYOGIJUTSUIN CHO
Priority date: 1960-12-14
Filing date: 1961-05-04
Publication date: 1967-02-16

Description

Radienfräsmaschine zum Schleifen gekrümmter Linsenoberflächen Die Erfindung bezieht sich auf eine Radienfräsmaschine zum Schleifen gekrümmter Linsenoberflächen. Bei derartigen Maschinen wird gegen das rotierende, auf einem Träger befindliche Werkstück ein um einen bestimmten Winkel oc schräg gestelltes, rotierendes, topfförmiges Werkzeug angedrückt. Zur gegenseitigen Einstellung ist meist das Werkstück auf Schlitten oder Supporten gelagert, die in drei verschiedenen Richtungen beweglich sind. Außerdem sind stets für den Werkstoffabschliff Vorschubeinrichtungen vorgesehen, die in Richtung der Werkstück- bzw. Werkzeugachse wirken.Radius milling machine for grinding curved lens surfaces The The invention relates to a radius milling machine for grinding curved lens surfaces. In such machines, the rotating, located on a carrier, is counteracted Workpiece is a rotating, cup-shaped, inclined at a certain angle oc Tool pressed on. The workpiece is usually on a slide for mutual adjustment or supports that can be moved in three different directions. aside from that are always provided for the material removal feed devices in the direction the workpiece or tool axis.

Radienfräsmaschinen dieser Art eignen sich herkömmlich zur Erzeugung sphärischer Flächen oder allenfalls zur Herstellung solcher von der Kugelform abweichenden Flächen, die aus einer relativ geringen Zahl kugeliger Teilflächen zusammengesetzt sind, da eine einmalige feste Einstellung der Werkzeugachse durch den so festgelegten Schnittpunkt von Werkzeug- und Werkstückachse einen Krümmungsradius der Linse festlegt, mit dem gleichzeitig die mit dieser Einstellung erzielbare kugelige Fläche festgelegt ist. Beliebige asphärische Flächen könnten nur durch eine kontinuierliche Variation der Werkzeugachseneinstellung während des Fräsvorganges erzeugt werden, was - abgesehen von der dazu notwendigen genauen und baulich aufwendigen zusätzlichen Synchronsteuereinrichtung und den damit verbundenen erheblichen Mehrkosten - auch kaum für eine Massenproduktion in Frage kommt.Radius milling machines of this type are conventionally suitable for the production of spherical surfaces or at most for the production of surfaces deviating from the spherical shape, which are composed of a relatively small number of spherical partial surfaces, since a one-time fixed setting of the tool axis through the intersection point of the tool and workpiece axis determined in this way Defines the radius of curvature of the lens with which the spherical surface that can be achieved with this setting is also defined. Any aspherical surfaces could only be created by continuously varying the tool axis setting during the milling process, which - apart from the necessary precise and structurally complex additional synchronous control device and the associated considerable additional costs - is hardly an option for mass production.

Andererseits sind alle übrigen Vorrichtungen zur Herstellung von asphärischen Flächen spezieller oder beliebiger Form ungleich aufwendiger und komplizierter im Aufbau als übliche Radienfräsmaschinen. Sie arbeiten entweder im Kopierverfahren mittels Schablonen, durch Zusammensetzen von Teilen sphärischer Flächen, stellenweises Abarbeiten einer sphärischen Ausgangsfläche oder durch Erhitzen des Werkstückes und Absenkenlassen auf eine Form.On the other hand, all other devices are for the production of aspherical Areas of special or any shape much more expensive and complicated in the Construction as usual radius milling machines. You either work in the copier process by means of templates, by assembling parts of spherical surfaces, in places Processing of a spherical starting surface or by heating the workpiece and lowering it onto a mold.

Die Erfindung hat das Ziel, die an sich einfach aufgebauten Radienfräsmaschinen der genannten Art auch zur Herstellung von genauen nichtkugeligen Flächen brauchbar zu machen, so daß nunmehr mit dieser Maschinengattung, die für Massenproduktionen gut geeignet ist, auf verhältnismäßig einfachem Wege auch bisher stets schwierig herzustellende asphärische Flächen in Massenproduktion erzeugbar sind. Ausgehend von Radienfräsmaschinen zum Schleifen gekrümmter Linsenoberflächen, bei denen das rotierende Werkstück bzw. das ebenfalls rotierende topfartige Werkzeug in den senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen relativ zueinander verstellbar sind und für Werkstück bzw. Werkzeuo, eine in deren Achsrichtung wirkende Vorschubeinrichtung vorhanden und die Werkzeugachse zur vertikalen Werkstückachse um eine Horizontalachse schrägstellbar ist, wird dieses Erfindungsziel hinsichtlich der Brauchbarmachung einer Radienfräsmaschine zum asphärischen Schleifen dadurch erreicht, daß die Werkzeugachse um eine weitere, sie und die Horizontalachse senkrecht schneidende Achse, zusätzlich aus der Vertikalebene kippbar ist.The invention aims at the radius milling machines, which are simply constructed in themselves of the type mentioned can also be used for the production of precise, non-spherical surfaces to make, so that now with this type of machine, which is for mass production is well suited, has always been difficult in a relatively simple way aspherical surfaces to be produced can be produced in mass production. Outgoing of radius milling machines for grinding curved lens surfaces where the rotating workpiece or the likewise rotating pot-like tool in the vertical superimposed directions are adjustable relative to each other and for workpiece or Werkzeuo, a feed device acting in their axial direction is present and the tool axis can be tilted about a horizontal axis relative to the vertical workpiece axis is, this invention is aimed at making a radius milling machine useful for aspherical grinding achieved by turning the tool axis around another, it and the horizontal axis perpendicularly intersecting axis, in addition from the vertical plane is tiltable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung näher erläutert.The device according to the invention is explained in more detail in the drawing.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird das topfartige Schleifwerkzeug (Fräser) auf das eingespannte Werkstück abgesenkt und durch Verschieben von Werkzeug- und Werkstückachse werden Werkzeug und Werkstück so gegeneinander einjustiert, daß der Rand des Werkzeugs auf dem Werkstückmittelpunkt, also dem Durchstoßpunkt der Werkstückachse aufsetzt. Anschließend wird die Werkzeugachse gegen die Werkstückachse verschwenkt.In the known devices, the cup-like grinding tool (Milling cutter) lowered onto the clamped workpiece and moved by moving the tool and workpiece axis, tool and workpiece are adjusted to one another in such a way that the edge of the tool on the workpiece center point, i.e. the penetration point of the Workpiece axis touches down. Then the tool axis is against the workpiece axis pivoted.

Der dem erstgenannten Randpunkt des Fräsers gegenüberliegende Randpunkt greift damit im allgemeinen über den Werkstückrand hinweg, oder er setzt gerade auf dem Werkstückrand auf. Werkstückachse und Werkzeugachse schneiden sich nun im Endlichen, wobei sie einen Krümmungsradius R gemäß festlegen, der also durch den Bewegungsradius r des Werkzeuaes und durch den eingestellten Winkel a im zwischen der Werkzeug- und der Werkstückachse ge-C, Cleben ist. Bleibt diese Einstellung erhalten, so ist das Ergebnis des Fräsvorganges dementsprechend eine kugelige Linsenfläche mit dem so festgelegten Krümmungsradius.The edge point opposite the first-mentioned edge point of the milling cutter thus generally engages over the edge of the workpiece, or it just touches the edge of the workpiece. The workpiece axis and the tool axis now intersect at the finite, whereby they have a radius of curvature R according to set, which is therefore due to the radius of movement r of the tool and the set angle a in between the tool and the workpiece axis ge-C, Cleben. If this setting is retained, the result of the milling process is accordingly a spherical lens surface with the radius of curvature determined in this way.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen dafür konstruiert und eingerichtet, den Fräsvorgang in einer Stellu g von Werkzeug- und Werkstückachse zueinander vorzunehmen, in der es keinen Schnittpunkt beider Achsen gibt. Eine beispielsweise Ausflihrungsform der erlindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine halbperspektivische Seitenansicht dieser Ausführungsform zeigt. Der richtungsstarre Vorschub Y des Werkstückes, die gegenseitigen Verschiebungsmöglichkeiten der Werkzeugachse b-b bzw. der Werkstück-achse x-x in den jeweils zum Einstellen erforderlichen Richtungen sind durch die Richtungspfeile x, y und z angedeutet; in der dargestellten Ausführungsform ist die Halterung der Werkstückspindel in allen drei Richtungen verschieblich ausgeführt. Die Achse b-b der Werkzeughalterung ist wie üblich um die horizontale Achse c-c gegen den Frästisch und damit gegen die Werkstückachse a-a verschwenkt, so daß Werkzeug-und Werkstückachse in bekannter Weise einen Winkel -x einschließen und sich im Punkt S schneiden und dabei einen Krümmungsradius gemäß der Formel festlegen würden, solange keine weitere Einstellung vorgenommen wird.The inventive apparatus is in contrast to the known devices constructed and arranged to the milling process in a Stellu g make another tool and workpiece axis, in which there is no intersection of the two axes. An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing, which shows a semi-perspective side view of this embodiment. The directionally rigid feed Y of the workpiece, the mutual displacement possibilities of the tool axis bb or the workpiece axis xx in the directions required for adjustment are indicated by the directional arrows x, y and z; In the embodiment shown, the holder of the workpiece spindle is designed to be displaceable in all three directions. The axis bb of the tool holder is, as usual, pivoted about the horizontal axis cc against the milling table and thus against the workpiece axis aa, so that the tool and workpiece axis enclose an angle -x in a known manner and intersect at point S and thereby have a radius of curvature according to Formula as long as no further setting is made.

Die erfindungsgemäße Verschwenkbarkeit der Werkzeughalterung um eine weitere Schwenkachse d-d, die etwa senkrecht zur ersten gerichtet ist, führt jedoch zu völlig anderen Verhältnissen. In der Figur ist diese erfindungsgemäße Verschwenkbarkeit durch den Winkelpfeilß angedeutet. Stellt man an der Vorrichtung einen Winkel ß im erfindungsgemäßen Sinn zu Beginn des Fräsvorganges ein, so definiert man geometrisch einen anderen Aufsetzpunkt des topfförmigen Fräskopfes auf dem Werkstück, so daß ein Schnittpunkt der Achsen miteinander nicht mehr vorliegt. Es ist damit also mit einer einzigen Einstellung zu Beginn des Fräsvorganges möglich, eine sinusförmige asphärische Linsenoberfläche zu erzeugen.The pivotability of the tool holder according to the invention by one however, another pivot axis d-d, which is directed approximately perpendicular to the first, leads to completely different conditions. This pivotability according to the invention is shown in the figure indicated by the angle arrow. If you make an angle ß on the device in the sense according to the invention at the beginning of the milling process, it is defined geometrically another contact point of the cup-shaped milling head on the workpiece, so that the axes no longer intersect. So it is with that a single setting at the beginning of the milling process possible, a sinusoidal one to generate aspherical lens surface.

Claims

Claim: Radius milling machine for grinding curved lens surfaces, in which the rotating workpiece or the likewise rotating pot-like tool can be advanced in three perpendicular directions relative to one another and for workpiece or tool there is a feed device acting in its axial direction and the tool axis relative to the vertical workpiece axis by one horizontal axis be tilted, d a d u rch g e k hen -zei seframe that the tool axis (bb) of aspherical for grinding surfaces by a further, they and the horizontal axis (cc) perpendicularly intersecting the axis (dd) additionally can be tilted from the vertical plane ( Angle ß). Considered publications: German Patent Nos. 823 566, 807 184, 385 613, 101 428; Swiss Patent No. 342 111; French Patent No. 1079 844; . USA. Patent Nos 2,836,939, 2,799 975. Contemplated older patents: German Patent No. 1,115,609;. "Glass technical reports", 22nd year, August 1949, no. 13, 14th pp. 296, 297; "Industrial Diamond Review", Vol. 7, October 1947, pp. 304-307.