專利名稱：用于加工光學(xué)工件的車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種用于加工光學(xué)工件特別是鏡片的車床。
背景技術(shù)：
在非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的鏡片的高精度車床加工中，用法由所謂的快速工具構(gòu)成，所謂的快速工具設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)的工具架，該工具架可以以快速變化的方式運(yùn)動(dòng)以及包括用于引導(dǎo)處于線性-往復(fù)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)工具的專用的驅(qū)動(dòng)器。在這樣的鏡片的加工階段，產(chǎn)生等于大約30mm的行程長(zhǎng)度的旋轉(zhuǎn)工具的移動(dòng)行程以及等于大約20g的非常大的加速度。由于在移動(dòng)的交替方向中那些大的加速度，產(chǎn)生了作為振動(dòng)傳送到機(jī)架的振動(dòng)。那些振動(dòng)是極其不希望得到的，因?yàn)樗鼈円鹪诩庸さ墓鈱W(xué)工件表面上形成誤差。
已經(jīng)提出通過(guò)質(zhì)量補(bǔ)償來(lái)彌補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的快速工件質(zhì)量，所述質(zhì)量補(bǔ)償通過(guò)以相反的方式相應(yīng)的補(bǔ)償質(zhì)量振動(dòng)實(shí)現(xiàn)，以至于沒有破壞性的振動(dòng)可以傳送到機(jī)身。例如，用法由許多快速工具裝置(美國(guó)2003/0183050 A1)構(gòu)成，這些快速工具裝置在包含在旋轉(zhuǎn)操作中的工具的相反方向振動(dòng)。在另一個(gè)已知的加工機(jī)器(EP 0 854769 B1)中，提供由線性驅(qū)動(dòng)器的加速度引起的反作用力通過(guò)與第一線性驅(qū)動(dòng)器共線的第二線性驅(qū)動(dòng)器動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償，第二線性驅(qū)動(dòng)器的外罩或定子通過(guò)機(jī)身以機(jī)械的方式與第一線性驅(qū)動(dòng)器的外罩或定子結(jié)合，且與第一線性驅(qū)動(dòng)器的相反方向開動(dòng)。已知的質(zhì)量補(bǔ)償模式的缺點(diǎn)在于需要較高的機(jī)械、電氣和控制工程費(fèi)用來(lái)產(chǎn)生同步質(zhì)量補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供在權(quán)利要求1的前序部分中說(shuō)明的類型的機(jī)床，在該機(jī)床中以既簡(jiǎn)單又節(jié)約成本的方式防止了由快速工具產(chǎn)生的破壞性振動(dòng)到機(jī)身的傳送。
根據(jù)本發(fā)明，這樣的目的由在權(quán)利要求1中說(shuō)明的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)或有利的其他展開出現(xiàn)在從屬權(quán)利要求項(xiàng)，這些在下面也得到更詳細(xì)地解釋。
根據(jù)本發(fā)明的基本原理，提供了一種重且剛硬的機(jī)架，該機(jī)架具有良好的阻尼特性且由聚合物混凝土組成，所述的機(jī)架可以輕易地安裝和校準(zhǔn)，它具有由聚合物混凝土組成的鑄造成一體的機(jī)器上部，其中的機(jī)器元件，特別是快速工具裝置和工具軸裝置安裝在機(jī)身上。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，這樣的車床的上部?jī)H包括可以輕松地放置在所述機(jī)器上的由板狀金屬或纖維-加固材料組成的外殼，而根據(jù)本發(fā)明，具有厚且重的壁狀部分機(jī)器上部由聚合物混凝土組成，機(jī)器上部和機(jī)身一起形成由聚合物混凝土組成的單片機(jī)架。繼續(xù)本發(fā)明的原理，因此，希望得到在快速工具的運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量和機(jī)架的質(zhì)量之間的盡可能高的比率。例如快速工具布置的運(yùn)動(dòng)部分可能具有1.2kg的質(zhì)量，而機(jī)器的靜止部分，這是說(shuō)由聚合物混凝土組成的機(jī)架和機(jī)器的其余部件可能具有1200kg的質(zhì)量。這種情況的質(zhì)量比是1∶1000。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于根據(jù)本發(fā)明的聚合物混凝土機(jī)架的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，由快速工具裝置產(chǎn)生的任何破壞性振動(dòng)不可能傳送到機(jī)架，而且因此傳送到工件軸，以至于在加工光學(xué)工件表面上不會(huì)出現(xiàn)形成誤差。
聚合物混凝土機(jī)架的一體式制造展開了在制造時(shí)形成所有功能表面、功能空間和其他切塊到它們的精確尺寸的優(yōu)點(diǎn)的可能性。例如，如權(quán)利要求2重所述，功能表面可以包括用于快速工件裝置、帶有橫向滑塊裝置的工件軸裝置以及可能的附帶的刀具軸裝置的功能表面，還包括用于控制面板的支撐表面和鍍層表面，而功能空間可以包括，例如，工作空間、用于氣動(dòng)的機(jī)器元件的機(jī)柜空間以及用于電氣/電子的機(jī)器元件的機(jī)柜空間。
較佳地，根據(jù)權(quán)利要求3，車床以這樣的方式設(shè)計(jì)車床的重心大約位于快速工具裝置的運(yùn)動(dòng)平面中，由此，不可能存在由確保無(wú)麻煩的加工操作的快速工具裝置引起的關(guān)于重心的任何傾斜運(yùn)動(dòng)。
為了生成用于安裝快速工具裝置、帶有橫向滑塊裝置的工件軸裝置和可能的附帶的刀具軸裝置的光滑表面，相關(guān)的安裝表面可以如權(quán)利要求4中所述那樣用環(huán)氧樹脂填塞。


下面將會(huì)參考說(shuō)明實(shí)施例的附圖闡述關(guān)于本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。在附圖中圖1顯示了由聚合物混凝土組成的一體化機(jī)架的透視正視圖，該視圖實(shí)質(zhì)上是在車床的功能元件安裝之間，圖2顯示了圖1所示的機(jī)架的透視后視圖，圖3顯示了水平斷面的透視圖，其中裝配好的機(jī)器的機(jī)器上部大約在快速工具裝置和工件軸裝置的位置切削，圖4顯示了沿圖1中的剖線IV-IV的垂直斷面的透視圖，圖5顯示了相似于圖1的透視正視圖，但是機(jī)器完全裝配好，以及圖6顯示了圖5中所示的機(jī)器的透視后視圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中顯示的一體化機(jī)架10由適合于機(jī)器結(jié)構(gòu)的聚合物混凝土鑄造。聚合物混凝土是一種由無(wú)機(jī)填料混和物和反應(yīng)樹脂組成的復(fù)合材料，由于它的復(fù)合還指鑄件無(wú)機(jī)復(fù)合物。用到的反應(yīng)樹脂通常是環(huán)氧樹脂，因?yàn)榄h(huán)氧樹脂最能滿足鑄件無(wú)機(jī)復(fù)合物的主要要求，也就是高的彈性系數(shù)，良好阻尼特性，低的內(nèi)部應(yīng)力，用于高尺寸精確的最小收縮以及低的熱膨脹系數(shù)。
機(jī)架10包括機(jī)身11和與之鑄造成一體的機(jī)器上部12。最好從圖3可以看到的一樣，快速工具裝置13和工件軸裝置14布置在機(jī)身11上且通過(guò)螺紋連接固定在此，在這種情況下，依靠橫向滑塊裝置15布置工件軸裝置。在所示的例子中，用于鏡片的邊緣加工的刀具軸裝置16相鄰于快速工件裝置13定位。
由于機(jī)身的厚壁設(shè)計(jì)以及聚合物混凝土的特殊的性能，機(jī)身11非常剛硬且對(duì)振動(dòng)具有較強(qiáng)的抵抗力。考慮到固定連接到機(jī)架10的功能部件的質(zhì)量(主要是快速工件裝置13、工件軸裝置14和刀具軸裝置16的質(zhì)量)，通過(guò)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造機(jī)身11和機(jī)器上部12，也就是說(shuō)通過(guò)在機(jī)身11和機(jī)器上部12之間的適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量分布，在車床的重心到快速工件裝置13的運(yùn)動(dòng)平面中的要求的轉(zhuǎn)換可以從設(shè)計(jì)方面通過(guò)簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。
可以通過(guò)適當(dāng)?shù)貥?gòu)造鑄模在鑄造聚合物混凝土?xí)r生成在機(jī)架10中的所有的功能表面和空間和所有的其他切塊。功能表面包括在機(jī)身11上的用于快速工具裝置13和刀具軸裝置16以及用于帶有橫向滑塊裝置15的工件軸裝置14的安裝表面17和18，用于控制面板(圖5)的支撐表面19和鍍層表面21。
功能空間包括車床的實(shí)際工作空間22，其中由數(shù)控工件軸裝置14驅(qū)動(dòng)的鏡片毛坯的加工通過(guò)快速工具和可能同時(shí)通過(guò)刀具軸裝置16的邊緣加工刀具執(zhí)行。機(jī)架10的功能空間還包括在機(jī)器上部12中的切塊23和24，切塊連接到工作空間22和用于容納與刀具軸裝置16和工件軸裝置14一起的快速工件裝置13。最后，功能空間還包括用于氣動(dòng)元件的置于機(jī)身11中的機(jī)柜空間25，以及用于電氣/電子元件的伸出機(jī)床11到機(jī)器上部12中的機(jī)柜空間26。
在其下部鄰接工作空間22、因此作為另一個(gè)功能空間的是用于提供到加工現(xiàn)場(chǎng)的冷卻劑的收集空間27，最佳地如圖4中所示。穿過(guò)收集空間27的冷卻劑通過(guò)開口28(圖6)朝外排放。
如圖5和圖6所示，當(dāng)車床全部裝配完后，機(jī)柜空間25和26可以通過(guò)門29和30封閉。工作空間22可以通過(guò)飛沫保護(hù)蓋31在頂上和前面封閉，在飛沫保護(hù)蓋中，有一種用于工件交換目的的自動(dòng)打開的折邊，所述折邊具有觀察窗32，如圖5所示。
圖5和圖6還顯示了在機(jī)架10上的條形碼閱讀器33，條形碼閱讀器33用于探測(cè)鏡片毛坯的數(shù)據(jù)。如所有附圖所述，在機(jī)架10的四個(gè)底部角落處提供可調(diào)節(jié)高度的腳支座34。
提出一種用于加工光學(xué)工件特別是鏡片的車床，車床包括快速工具裝置和工件軸裝置，其中，車床具有由聚合物混凝土鑄造的且在鑄造期間形成了其上和其中所有的功能表面、功能空間和其他切塊的精確的尺寸的機(jī)架。機(jī)架的機(jī)器上部鑄造成一體同時(shí)覆蓋快速工具裝置和工件軸裝置以及因此以蓋罩的方式覆蓋機(jī)身。由聚合物混凝土組成的同一的機(jī)架有緊湊的尺寸，具有非常剛硬的阻尼振動(dòng)機(jī)身，而且相對(duì)于快速工具裝置的快速運(yùn)動(dòng)元件，還具有非常大的質(zhì)量且高位的重心，這防止破壞性的振動(dòng)傳送到機(jī)身的快速工具運(yùn)動(dòng)，以及因此防止傳送到工件軸裝置。以這種方式設(shè)計(jì)的車床可以以節(jié)省成本的方式制造而且容許具有非常高尺寸精度和表面質(zhì)量的任何鏡片光學(xué)表面的制造?？梢詫?shí)現(xiàn)的光學(xué)表面質(zhì)量容許通過(guò)柔性且適合的拋光工具直接拋光，因此在后面的過(guò)程中做到了相當(dāng)可觀的節(jié)約。如果合適地裝備了刀具軸裝置，可以執(zhí)行在鏡片上的邊緣加工操作。
參考符號(hào)列表10機(jī)架11機(jī)身12機(jī)器上部13快速工具裝置14工件軸裝置15橫向滑塊裝置16刀具軸裝置17安裝表面18安裝表面19支撐表面20控制面板21鍍層表面
22工作空間23切塊24切塊25機(jī)柜空間26機(jī)柜空間27收集空間28開口29門30門31飛沫保護(hù)蓋32觀察窗33條形碼閱讀器34腳支座
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)加工光學(xué)工件、特別是鏡片的車床，包括安裝在剛性的機(jī)身(11)上且由機(jī)器上部(12)覆蓋的快速工具裝置(13)以及工件軸裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)身(11)和所述機(jī)器上部(12)由聚合物混凝土制成一體化的機(jī)架(10)，因此形成所有的功能表面和空間。
2.如權(quán)利要求1所述的車床，其特征在于，所述功能表面包括用于所述快速工具裝置(13)、帶有橫向滑塊裝置(15)的所述工件軸裝置(14)以及可能的附帶的刀具軸裝置(16)的所述安裝表面(17，18)，而且還包括用于控制面板(20)的所述支撐表面(19)和鍍層表面(21)，此外，所述功能空間包括工作空間(22)、用于所述機(jī)器的氣動(dòng)元件的機(jī)柜空間(25)和用于所述機(jī)器的電氣/電子元件的機(jī)柜空間(26)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車床，其特征在于，所述機(jī)器的重心大約設(shè)置在所述快速工具裝置(13)的運(yùn)動(dòng)平面中。
4.如權(quán)利要求1到3之一所述的車床，其特征在于，用于所述快速工具裝置(13)、帶有橫向滑塊裝置(15)的所述工件軸裝置(14)以及可能的所述附加刀具軸裝置(16)的所述安裝表面(17，18)可以用環(huán)氧樹脂填塞，形成光滑表面。
全文摘要
用于加工光學(xué)工件特別是鏡片的車床，包括快速的工具裝置(13)和工件軸裝置(14)，具有整體上由聚合物混凝土鑄造成的機(jī)架(10)，在鑄造過(guò)程階段形成了其上和其中的所有功能表面、功能空間和其他的切塊的精確的尺寸。機(jī)架的機(jī)器上部(12)覆蓋了快速工具裝置以及工件軸裝置，因而以蓋罩的方式覆蓋了機(jī)身(11)。機(jī)架具有的緊湊尺寸，具有非常剛硬的阻尼振動(dòng)機(jī)身，以及相對(duì)于快速工具裝置的快速移動(dòng)元件，具有非常大的質(zhì)量且重心位置高，這防止破壞性的振動(dòng)傳送到機(jī)身的快速工具的運(yùn)動(dòng)，因此防止傳送到工件軸裝置。以這種方式設(shè)計(jì)的車床可以以節(jié)省成本的方式制造且容許具有非常高的尺寸精度和表面質(zhì)量的任何鏡片光學(xué)表面的制造。可以實(shí)現(xiàn)的光學(xué)表面質(zhì)量容許直接拋光，因此在后面的過(guò)程中做到了相當(dāng)可觀的節(jié)約。如果合適地裝備了刀具軸裝置，可以執(zhí)行在鏡片上的邊緣加工操作。
文檔編號(hào)B23Q1/01GK1857834SQ200610077688
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者H·謝弗 申請(qǐng)人:薩特隆有限公司