BRPI0601577B1

BRPI0601577B1 - Máquina para usinar peças de trabalho óticas, em particular lentes de óculo de plástico

Info

Publication number: BRPI0601577B1
Application number: BRPI0601577-8A
Authority: BR
Inventors: Marc Savoie; Edward McPherson
Original assignee: Satisloh Gmbh
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2019-07-02
Also published as: EP1719585A2; DE202006020913U1; EP1719585A3; CN1857835A; US20060260447A1; US7597033B2; EP2338640B1; HK1093708A1; ATE504392T1; DE502006009236D1; EP1719585B1; JP2006312233A; CN100562387C; DE102005021640B4; EP2338640A1; DE202006021076U1; JP5198739B2; BRPI0601577A; DE102005021640A1

Abstract

máquina para usinar peças de trabalho óticas, em particular lentes de óculo de plástico. a presente invenção refere-se a uma máquina 10 para usinagem de peças de trabalho óticas l, em particular lentes de óculo de plástico, que compreende um fuso de peça de trabalho 24, por meio do que a peça de trabalho 24, por meio do que a peça de trabalho pode ser acionada em rotação em torno de um eixo de rotação da peça de trabalho b e uma disposição da ferramenta fixa 36, por meio do que a ferramenta de tornear 48 pode ser movida em um plano de movimento de ferramenta fixa (plano x-f1), em que o fuso de peça de trabalho e a disposição de ferramenta fixa podem além disso ser movidos relativos entre si em um plano (plano x-y) que contém o eixo de rotação da peça de trabalho. de acordo com a invenção, o plano de movimento da ferramenta fixa (plano x-f1) é posicionado oblíquamente (ângulo de trabalho alfa) com respeito ao plano (plano x-y) contendo o eixo de rotação da peça de trabalho. como resultado, uma máquina é provida em que o ponto de trabalho da borda cortante da ferramenta de tornear pode ser alinhado em uma maneira particularmente simples e altamente precisa no eixo de rotação do fuso de peça de trabalho.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÁQUINA

PARA USINAR PEÇAS DE TRABALHO ÓTICAS, EM PARTICULAR LENTES DE ÓCULO DE PLÁSTICO.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a uma máquina para usinar peças de trabalho óticas, em particular às lentes de óculo de plástico, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Técnica Anterior

Quando usinar lentes de óculo de plástico, há usualmente uma lente de óculo em bruto que têm sido moldada por injeção a partir de plástico e possui uma superfície externa convexa usinada padrão com, por exemplo, um formato esférico ou progressivo. Dependendo do efeito ótico desejado, às superfícies internas ou de prescrição (usualmente côncavas) é dada uma geometria de forma esférica, asférica, tórica, atórica, progressiva ou forma livre (superfícies de lente progressivas) por meio de uma usinagem de corte. O procedimento convencional típico quando usinar as superfícies internas provê que, uma vez a lente de óculo em bruto tenha sido colocada com sua superfície externa em um bloco, um processo de usinagem por corte ou torneamento sejas realizado para produzir o formato oticamente ativo, usualmente seguido por um processo de esmerilhamento ou polimento fino para conseguir a necessária qualidade da superfície.

Para o processo de usinagem por torneamento acima mencionado, na técnica anterior o uso é também feito das chamadas máquinas de tornear de ferramenta fixa em que uma ferramenta de tornear pode ser movida em uma maneia altamente dinâmica ou em uma maneira reciprocante linear (ver, por exemplo, documento genérico WO 02/06005 A1)ou em rotação (ver, por exemplo, WO 99/33611 A1), de modo que as superfícies da lente não-rotativamente simétricas podem ser produzidas no processo de tornear. Neste caso, particularmente quando produzir superfícies óticas altamente precisas, a ferramenta de tornear deve ser alinhada em uma maneira altamente precisa com o ponto de trabalho da sua borda ou gume cortante no eixo de rotação do fuso da peça de trabalho, de modo que nenhuma φ φ

zona não-usinada projetante permanece no centro da superfície da lente usinada. De acordo com a técnica anterior, um ajuste de altura altamente preciso da ferramenta de tornear por meio de eixos de ajuste especial é assim requerido.

Para tal finalidade, o uso é freqüentemente feito de juntas flexíveis que podem carregar a ferramenta de tornear ou mesmo a unidade de ferramenta fixa completa. Por ajustar manualmente um parafuso rosqueado fino, a junta de flexão toda no lado oposto da ferramenta de tornear é deformada, resultando em um deslocamento da altura muito fino da borda cortante da ferramenta de tornear. Uma imagem de tal mecanismo de ajuste e uma descrição da sua função podem ser encontradas no livro Precitech Nanoform® 200/Nanoform® 350 da Precitech Inc., Keene, NewHampshire, USA, páginas 14 e 15.

Além disso, são disponíveis suportes e torres de ferramenta que tenham possibilidades de ajuste da altura apropriado para ferramentas de tornear. Em particular, os suportes de ferramenta trocáveis são conhecidos, os quais possuem mecanismos de ajuste da altura mecânico apropriado (ver, por exemplo, documentos U.S. 5.245.896 e Alemão 42 27 268 A1).

O alinhamento da altura é usualmente realizado nas unidades pre-fixas da ferramenta fora da máquina, com o suporte da ferramenta de tornear todo sendo movido para um dispositivo por meio de uma placa transversal a uma peça de ajuste que representa a posição do eixo de rotação do fuso principal. A altura e a posição da borda cortante da ferramenta de tornear são detectadas por um projetor de perfil e trazidas para relação com a peça de ajuste.

Todavia, os mecanismos conhecidos todos fazem uso de ajuste manual. A fim de permitir um ajuste automático mesmo durante a operação da máquina de usínagem, o fuso de ajuste de CNC-controlado associado teria que ser provido, o que envolvería uma considerável despesa.

Com base na técnica anterior de acordo com a patente mundial WO 02/06005 A1, o objetivo da presente invenção é proporcionar uma máquina para usinagem de peças de trabalho óticas, em particular, lentes de

• * · óculo de plástico, compreendendo uma disposição de ferramenta fixa, em que o ponto de trabalho da borda cortante da ferramenta de tornear pode ser alinhado em uma maneira altamente precisa no eixo de rotação do fuso de peça de trabalho em uma maneira tão simples quanto possível.

Este objetivo é atingido pelas características especificadas na reivindicação 1. Outros desenvolvimentos vantajosos e/ou convenientes da invenção formam o assunto principal das reivindicações 2 a 5.

Sumário da Invenção

De acordo com a invenção, em uma máquina para usínagem de peças de trabalho óticas, em particular lentes de óculo de plástico, que compreende um fuso de peça de trabalho, por meio do qual a peça de trabalho pode ser acionada em rotação em torno de um eixo de rotação da peça de trabalho, e uma disposição de ferramenta fixa, por meio do que uma ferramenta de tornear pode ser movida em um plano de movimento de ferramenta fixa, em que o fuso de peça de trabalho e a disposição de ferramenta fixa podem além disso ser movidos relativos entre si em um plano que contém o eixo de rotação da peça de trabalho, o plano de movimento da ferramenta fixa é posicionado obliquamente em um ângulo de trabalho com respeito ao plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho.

Em virtude da posição oblíqua do plano de movimento da ferramenta fixa de acordo com a invenção em tal modo que um ângulo de predeterminado tamanho exista entre este plano de movimento e o plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho, portanto o eixo de rotação da peça de trabalho do fuso de peça de trabalho, em conjunção com o movimento de ajuste do fuso de peça de trabalho, que existe na máquina em qualquer caso, no plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho, mais especificamente na direção do fuso de peça de trabalho, um ajuste de altura altamente preciso da borda cortante da ferramenta de tornear no eixo de rotação da peça de trabalho do fuso de peça de trabalho pode ser conseguido, sem haver qualquer necessidade para deslocamentos de altura da borda cortante da ferramenta de tornear com respeito a disposição da ferramenta fixa. A extensão do movimento de ajuste do fuso de peça de trabalho na direção de

*·♦ ·*· «··

•« seu eixo e assim a compensação da altura conseguida deste modo entre o eixo de rotação da peça de trabalho do fuso de peça de trabalho e o ponto de trabalho da borda cortante da ferramenta de tornear depende da função sine do ângulo predeterminado.

Como resultado, não há necessidade para qualquer sistema de ajuste mecânico como é provido na técnica anterior e que, diferente da presente invenção, não permite ajuste da altura automática da borda cortante da ferramenta de tornear durante a operação de usinagem. Como resultado, em comparação com a técnica anterior, há também uma redução no peso das massas que têm de ser movidas pela disposição da ferramenta fixa, isto é, uma redução pelo peso dos elementos de ajuste mecânico providos na técnica anterior entre a ferramenta de tornear e a lançadeira da ferramenta fixa, de modo que a dinâmica e a largura da banda da disposição da ferramenta fixa não estão limitadas pelos excessivamente altos movimentos das massas. Isto permite uma precisão mais alta do formato das superfícies torneadas pela disposição da ferramenta fixa e também conduz a tempos de usinagem mais curtos.

Em virtude da invenção, não apenas são poupados um eixo de ajuste completo e o número de eixos de movimento requerido limitado para um mínimo, mas também é possível para os movimentos de ajuste da ferramenta (disposição da ferramenta fixa) e peça de trabalho (fuso de peça de trabalho) que sejam separados vantajosamente. Por exemplo, o movimento de ajuste do fuso de peça de trabalho pode ser usado para produzir as partes rotativamente simétricas de uma lente, que diz-se parte esférica da superfície, enquanto as partes não-rotativamente simétricas da lente, quando estão presentes por exemplo no caso das superfícies tóricas, superfícies prismáticas, superfícies atóricas ou superfícies de forma livre, são produzidas via o movimento de ajuste da disposição de ferramenta fixa. Como resultado, é também possível utilizar as disposições da ferramenta fixa com um curso mais curto e assim maior rigidez(devido a alavanca mais curta), que por sua vez é benéfica à qualidade das superfícies produzidas.

Com relação a natureza do ajuste fino da altura da borda cortan• > ·

* « * · • * · ( * · · « • ♦· te da ferramenta de tornear com relação ao eixo de rotação da peça de trabalho, prefere-se que o plano do movimento da ferramenta fixa e o plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho encerrem um ângulo de trabalho de entre 2° e 10°.

Embora seja preferido, particularmente com relação às matemáticas mais simples possíveis, quando controlar os eixos do movimento, se a ferramenta de tornear pudesse ser ajustada na direção axial em uma maneira controlada de modo posicionai por meio da disposição das ferramenta fixas, o conceito básico da presente invenção, isto é,o ajuste angular do plano de movimento da ferramenta fixa com respeito ao plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho, pode também ser implementado em uma máquina com uma disposição de ferramenta fixa rotacional, como conhecido por exemplo da Patente Mundial 33611/99 A1. Neste caso, o plano de movimento da ferramenta fixa é perpendicular ao eixo pivô da ferramenta fixa rotacional.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, a invenção será explicada em maiores detalhes na base de um exemplo preferido de concretização e com referência aos desenhos parcialmente esquemáticos, apensos. Nos desenhos:

Figura 1 mostra uma vista em perspectiva, obliquamente da frente/acima de uma máquina de acordo com a invenção para usinagem de peças de trabalho óticas, em particular lentes de óculo de plástico, que é equipada em termos de ferramenta com uma unidade de cortador e duas disposições de ferramenta fixa;

Figura 2 mostra uma vista em perspectiva, obliquamente detrás/acima da máquina de acordo com a Figura 1;

Figura 3 mostra uma vista frontal, cortada no fundo, da máquina de acordo com a Figura 1;

Figura 4 mostra uma vista de frente, cortada no fundo, da máquina de acordo com a Figura 1, que difere do diagrama na Figura 3 em que um fuso de cortador da unidade de cortador é mostrado parcialmente cortado a fim de tornar possível ver a disposição da ferramenta fixa que fica atrás • · · • ·

do mesmo;

Figura 5 mostra uma vista em planta da máquina de acordo com a Figura 1, na direção vista de cima nas Figuras 3 e 4; e

Figura 6 mostra vistas de frente esquemáticas de um fuso da peça de trabalho da máquina de acordo com a Figura 1, na qual uma lente de óculo é montada, a dita lente de óculo sendo mostrada em seção transversal e sendo usinada por uma ferramenta de tornear da disposição de ferramenta fixa, em que a parte de topo da Figura 6 mostra um ajuste de altura incorreto da ferramenta de tornear com relação ao eixo de rotação da peça de trabalho do fuso da peça de trabalho, enquanto a parte de fundo da Figura 6 mostra um ajuste de altura correto da ferramenta de tornear com relação ao eixo de rotação da peça de trabalho.

Descrição Detalhada do Exemplo de Concretização

As Figuras 1 a 5 mostram esquematicamente uma máquina de CNC controlado 10 em particular para usinar superfícies de lentes L de óculo feitos de plástico em um sistema de coordenada Cartesiana de ângulo reto, em que as letras pequenas x, y e z indicam a direção da largura x, a direção da extensão y e a direção da altura z da máquina 10.

Como mostrado nas Figuras 1 a 5, a máquina 10 compreende uma armação da máquina 12, que delimita uma área de usinagem 14. Fixados no lado da mão esquerda da área de usinagem 14 na Figura 1 encontram-se dois trilhos guias 16 que se estendem paralelos entre si na direção da largura (horizontal) x, em uma superfície de montagem superior 17 da armação de máquina 12 na Figura 1. Montados de modo deslocável estão os trilhos guias 16 no cursor X 18, que pode ser ajustado em uma maneira de CNC controlado de modo posicionai em ambas as direções de um eixo X por acionador de CNC associado e elementos de controle (não-mostrados).

Dois outros trilhos guias 20, que se estendem paralelos um em relação ao outro na direção da extensão y (como horizontal) e perpendicular aos trilhos guias 16 são fixados em uma superfície de montagem superior 21 do cursor X 18 na Figura 1. Um cursor Y 22 é montado de modo deslocável em uma disposição de placa transversal nos trilhos guias 20, cujo cursor Y

pode ser ajustado em uma maneira de CNC controlado de modo posicionai em ambas as direções de um eixo Y por acionador de CNC associado e elementos de controle (igualmente não-mostrados).

Fixado em uma superfície de montagem inferior 23 do cursor Y

22 nas Figuras 1 a 4 está um fuso de peça de trabalho 24 que pode ser acionado em rotação em torno de um eixo de rotação da peça de trabalho B em uma maneira de CNC controlado em termos da velocidade rotacional e ângulo de rotação por meio de um motor elétrico 26. O eixo de rotação da peça de trabalho B está alinhado com o eixo Y. A lente L de óculo que é co10 locada em um bloco para usinagem, em particular na superfície de prescrição R da lente L de óculo, é provida na maneira conhecida per se no fuso da peça de trabalho 24 ou mais especificamente na sua extremidade que se projeta para a área de usinagem 14, em tal modo que ela possa girar no mesmo eixo que o fuso de peça de trabalho 24.

É óbvio da descrição acima que o fuso de peça de trabalho 24 pode ser movido em um plano de X-Y em uma maneira de CNC-controlado de modo posicionai por meio da disposição da mesa transversal (cursor X 18, cursor Y 22), o dito plano X-Y contendo eixo de rotação da peça de trabalho B e sendo paralelo às superfícies de montagem 17, 21 e 23, enquanto a lente de óculo L pode ser girado em torno do eixo de rotação da peça de trabalho B em uma maneira de CNC-controlado em termos de velocidade rotacional e ângulo de rotação.

Montada na armação da máquina 12 no lado direito da área de usinagem 14 na Figura 1 está primeiramente uma unidade de cortador 28, cujas estrutura e função são conhecidas em princípio pela Patente Européia 0 758 571 A1 pela Requerente. A unidade de cortador 28 compreende um fuso de cortador 32 que pode ser acionado a uma velocidade rotacional controlada em torno de um eixo de rotação de cortador C por meio de um motor elétrico 30, com uma ferramenta de corte 34 sendo montada na extremidade do fuso de cortador que se projeta para área de usinagem 14.

A unidade de cortador 28 pode ser usada para realizar uma operação de usinagem de corte na lente L de óculo, que compreende uma ope-

ração de corte por mergulhador - de acordo com o ensinamento da Patente Européia 0 758 571 A1 - em que a ferramenta de corte 34 que gira a uma velocidade rotacional controlada em torno do eixo de rotação de cortador C e a lente L de óculo que gira a uma velocidade rotacional controlada em torno de um eixo de rotação B da peça de trabalho são movidas relativas entre si em uma maneira controlada de modo posicionai em pelo menos uma das duas direções do eixo X e Y em tal modo que as bordas de corte da ferramenta de corte 34 produz um recesso em formato atravessante anular pelo menos na região da borda externa da lente de óculo L, antes da ferramenta de corte 34 ser guiada em uma operação de perfilar ao longo de um trajeto em espiral pelo trajeto por controlar o trajeto do movimento da lente de óculo X e Y nos eixos X e Y, e isto quer dizer é guiado no plano X-Y sobre a lente de óculo do exterior, de modo a remover mais material. Opcionais, porém preferidos, os procedimentos que ocorrem durante esta operação de usinagem por corte são a usinagem de aro e faceamento da lente L do óculo. Durante a usinagem de aro, uma usinagem do material de lente de óculo é realizada pela ferramenta de corte rotativa 34, por exemplo, no contorno periférico definido pelo formato da armação do óculo, enquanto que durante o faceamento, a borda periférica superior e interna do material de lente do óculo é bizelada pela ferramenta de corte 34. Estas etapas do processo têm sido conhecidas de longa data por aqueles versados na técnica e por esta razão, as mesmas não serão aqui discutidas em maiores detalhes neste aspecto.

Nas Figuras 1, 3 e 4, pelo menos uma, porém no exemplo de concretização ilustrado, duas disposições de ferramenta fixa 36, 38 são providas em paralelo uma da outra atrás da unidade de cortador 28 (mais do que duas disposições de ferramenta fixa são também concebíveis em princípio). Como conhecida, por exemplo, da Patente Mundial WO 02/06005 At, cada disposição de ferramenta fixa 36, 38 compreende um atuador 40, 42 e uma lançadeira respectivamente associada 44,46. Enquanto a lançadeira 44 da primeira disposição de ferramenta fixa 36 pode ser movida axialmente em ambas as direções de um eixo de ferramenta fixa F1 por meio do atuador 40,a lançadeira 46 da segunda disposição de ferramenta fixa 38 pode ser

movida axialmente em ambas as direções de um segundo eixo de ferramenta fixa F2 por meio do atuador 42, o dito segundo eixo de ferramenta fixa F2 sendo paralelo ao primeiro eixo de ferramenta F1. Neste caso, a posição e o curso das lançadeiras 44,46 podem ser ajustados independentemente um do outro por meio de CNC. Como mostrado na Figura 5, o eixo de ferramenta fixa F1, do eixo de ferramenta fixa F2, o eixo Y e o eixo de rotação da peça de trabalho B correm na mesma direção que visto na vista em planta. Todavia, como visto em vista frontal de acordo com as Figuras 3, 4 e 6, a direção do eixo Y e do eixo de rotação da peça de trabalho B difere da direção do eixo de ferramenta fixa F1 em um lado e o eixo de ferramenta fixa F2 no outro lado, como será discutido em maiores detalhes abaixo.

No exemplo ilustrado da concretização, cada uma das lançadeiras 44, 46 carrega na sua extremidade projetante para a área de usinagem 14 uma ferramenta de tornear 48,50 que é fixada nas respectivas lançadei15 ras 44, 46, de preferência em uma posição fixa (mais do que ajustavelmente) em uma maneira não-mostrada em qualquer detalhe maior, de modo que as ferramentas de tornear 48, 50 podem ser movidas em um plano de movimento de ferramenta fixa (plano X-F1 ou plano X-F2). Como mostrado em particular na Figura 6, uma placa de cortador 52 é ajustada na ferramenta de tornear 48, opcionalmente de modo destacável ou como um revestimento, cuja placa de cortador forma uma borda cortante 54 e, dependendo das respectivas exigências, em particular, especifícamente para o material a ser usinado, pode ser feito de diamante policristalino (PCD), CVD, diamante natural ou metal duro com ou sem um revestimento resistente ao desgaste.

A superfície de prescrição R da lente de óculo L, que tem sido pré-usinada pela unidade de cortador 28, pode subseqüentemente ser usinada em uma maneia rotativa pela disposição de ferramenta fixa 36 (e possivelmente 38), e isto ocorre mais uma vez pelo ajuste do movimento da lente de óculo L no eixo X e possivelmente no eixo Y, isto é, no planol X-Y e pelo ajuste do movimento da usinagem da ferramenta de tornear 48 ou 50 no eixo F1 (ou eixo F2), isto é, no plano X-F1 (ou no plasno X-F2). Aqui, as disposições da ferramenta fixa 36 e 38 podem ser atuadas em tal modo que

a lançadeira não-envolvida na operação de usinagem por torneamento move-se na direção oposta da lançadeira envolvida na operação de usinagem por tornear, de modo que as lançadeiras oscilam nas direções opostas a fim de prevenir, em virtude da compensação da massa, a situação pela qual as vibrações disruptivas são transmitidas à armação da máquina 12 ou para reduzir as ditas vibrações disruptivas, como descrito em WO 02/06005 A1. Como resultado, na operação de usinagem por tornear, é possível atingir as qualidades da superfície que quase correspondem a qualidade da superfície que pode ser conseguida com os processos de polimento convencionais.

Um aspecto particular da máquina acima descrita 10 é que, como já mencionado acima em uma maneira mais geral, as disposições da ferramenta fixa 36 e 38 são montadas em uma superfície de montagem 56 da armação de máquina 12 que é inclinada ou colocada em um ângulo alfa com relação às superfícies de montagem 17, 21 e 23 para a disposição da placa transversal (cursor X 18, cursor Y 22) e para o fuso da peça de trabalho 24, de modo que o plano do movimento da ferramenta fixa (plano X-F1 ou plano X-F2) é posicínado obliquamente com relação ao plano do movimento (plano X-Y) do fuso da peça de trabalho 24 que contém o eixo de rotação da peça de trabalho B. No exemplo ilustrado da concretização, este ângulo alfa é aproximadamente 5°, porém pode também ser um pouco maior ou menor, por exemplo, na faixa de 2° a 10°.

Em virtude desta medida, um ajuste da ferramenta de tornear 48 por meio da disposição de ferramenta fixa 36 no eixo F1 e um ajuste da ferramenta de tornear 50 por meio da disposição da ferramenta fixa 38 no eixo F2 significa que o movimento da respectiva borda corante 54 é dado por dois componentes de movimento, isto é um componente de movimento na direção da extensão y da máquina 10 e um componente de movimento na direção da altura z da máquina 10. O último pode ser usado para alinhar o ponto de trabalho da borda cortante 54 da respectiva ferramenta de tornear 48, 50 no eixo de rotação da peça de trabalho B do fuso de peças de trabalho 24, a fim de compensar os erros da altura ou as diferenças na borda cortante 54 na direção da altura z. Tal procedimento é mostrado na Figura 6.

·*· ··· «·· * · · • · · · • · ·

A parte do topo da Figura 6 mostra um ajuste da altura incorreto da ferramenta de tornear 48. Embora neste caso, um ajuste relativo do fuso de peça de trabalho 24 e ferramenta de tornear 48 ocorra na direção da extensão y de tal modo que a lente L de óculo no final da operação da usinagem por tornear (ferramenta de tornear 48 mostrada nas esquerda) tenha uma espessura na direção da extensão y que corresponde à espessura desejada, isto é, à espessura final desejada d_s da lente L de óculo, um erro na superfície permanece na forma de uma rebarba 58 na superfície de prescrição R, a dita rebarba sendo mostrada para ser exagerada mente grande na Figura 6. Este erro na superfície é devido ao fato que a ferramenta de tornear 48 ou mais especificamente a sua borda cortante 54 não satisfaz” o eixo de rotação da peça de trabalho B no final da operação de usinagem por tornear mas antes vem a parar abaixo do eixo de rotação da peça de trabalho B (no caso de uma posição axial incorreta Y_edo fuso da peça de trabalho 24; a ferramenta 48 é tão baixa no final da operação de usinagem por tornear). Um erro na superfície em formato de cone (não-mostrado), comparável, é produzido quando a borda cortante 54 da ferramenta de tornear 48 vem a parar acima do eixo de rotação da peça de trabalho B no final da operação de usinagem por tornear (ferramenta também alta).

A parte de fundo da Figura 6 mostra um ajuste de altura correto da ferramenta de tornear 48 com relação ao eixo de rotação da peça de trabalho B, em que nenhum erro na superfície permanece na superfície de prescrição R da lente L de óculo. Para tal, o procedimento é como segue. Primeiramente, para uma posição conhecida da borda cortante 54 da ferramenta de tornear 48 no sistema de coordenada da máquina 10 e um conhecido ângulo de trabalho alfa do eixo de ferramenta fixa F1, uma posição axial yk do fuso da peça de trabalho 24 na direção da extensão y é calculada, em que o ponto de trabalho da borda cortante 54 da ferramenta de tornear 48, a uma espessura final desejada d_s da lente L do óculo a ser usinada, vem a se assentar no plano X-Y contendo o eixo de rotação da peça de trabalho B, isto é, satisfaz o eixo de rotação da peça de trabalho Β. O fuso da peça de trabalho 24 é então trazido para a posição axial calculada yk pelo desloca-

• · · • · • « ♦ · • ·

Í2 · • « · · · • · · · · · ······ ······ • · · ··· ··· ··* mento axial controlado de modo posicionai ou ajuste no eixo Y, pelo que a fixação ou retenção axial do fuso de peça de trabalho 24 na posição axial calculada y_k ocorre. A lente L do óculo rotacionalmente acionada pode então ser usinada sob avanço transversal controlado de modo posicionai do fuso da peça de trabalho 24 no eixo X e ajuste controlado de modo posicionai (eixo F1) da ferramenta de tornear 48 no plano de movimento da ferramenta fixa, isto é, plano X-F1, até a espessura final desejada d_s na lente L do óculo usinada ser conseguida. No final da operação de usinagem de tornear, a borda cortante 54 da ferramenta de tornear 48 agora satisfaz automaticamente o eixo de rotação da peça de trabalho B.

Como uma alternativa a isto, como já acima mencionado, o procedimento pode ser tal que o fuso de peça de trabalho 24 não é mantido no eixo Y porém, ainda, em adição ao movimento da disposição de ferramenta fixa 36 no eixo F1, o movimento da produção de geometria do fuso de peça de trabalho 24 no eixo Y também ocorre, ou mais especificamente, a produção de geometria é dividida em eixo Y e o eixo F1 em tal modo que o eixo Y é responsável pelo componente de movimento mais lento enquanto o eixo F1 cuida do componente de movimento mais rápido. A vantagem de tal procedimento é em particular que as disposições de ferramenta fixa 36,38 com um curso menor e assim maior rigidez pode ser usada e além disso, as velocidades de usinagem maiores podem ser conseguidas.

Tal procedimento então compreende as seguintes etapas. Primeiramente, é calculada uma geometria da superfície esférica ou tórica que melhor corresponda (melhor ajuste à superfície tórica) à geometria da superfície desejada da superfície de prescrição R a ser usinada na lente L do óculo. Além disso, como no procedimento previamente descrito, uma posição axial y_k do fuso da peça de trabalho 24 é calculada, em que o ponto de trabalho da borda cortante 54 da ferramenta de tornear 48, a uma espessura final desejada d_s da lente L do óculo a ser usinada, vem a assentar no plano X-Y contendo o eixo de rotação da peça de trabalho B. A lente L do óculo rotativamente acionada é então usinada, especificamente sob avanço transversal controlado de modo posicionai do fuso da peça de trabalho 24 no eixo

X, ajuste controlado de modo posicionai do fuso de peça de trabalho 24 no eixo Y ao longo de um trajeto do movimento que corresponda a geometria da superfície (melhor ajustada) esférica ou tórica calculada até o fuso da peça de trabalho 24 tenha sido atingido a posição axial previamente calculada y_k e ajuste controlado de modo posicionai simultâneo da ferramenta de tornear 48 no eixo F1 ou plano do movimento da ferramenta fixa (plano XF1), de acordo com as diferenças entre as geometrias da superfície desejadas da superfície de prescrição R em relação a geometria da superfície (melhor ajustada) esférica ou tórica calculada, até a espessura final desejadas d_sna lente L do óculo usinada ser conseguida.

Embora no exemplo de concretização descrita o plano X-Y corre horizontalmente, enquanto o plano X- F1 ou o plano X- F2 é inclinado do horizontal por um ângulo alfa, estas condições podem também em princípio serem revertidas, com um plano X-F1 ou plano X-F2 que corre horizontalmente e um plano X-Y que é colocado em um ângulo com relação o plano horizontal. Uma configuração é também concebível em que ambos os planos X-Y e X-F1 ou X-F2 são inclinados do horizontal, embora por diferentes ângulos.

É apresentada uma máquina para usinar peças de trabalho óticas, em particular lentes de óculo de plástico, que compreende um fuso de peça de trabalho, por meio do que a peça de trabalho pode ser acionada em rotação em torno de um eixo de rotação da peça de trabalho e uma disposição de ferramenta fixa, por meio do que uma ferramenta de tornear pode ser movida em um plano de movimento da ferramenta fixa, em que o fuso da peça de trabalho e a disposição de ferramenta fixa podem além disso ser movidos um com relação ao outro em um plano que contém o eixo de rotação da peça de trabalho. De acordo com a invenção, o plano de movimento da ferramenta fixa é posicionado obliquamente com relação ao plano contendo o eixo de rotação da peça de trabalho. Como resultado, a máquina é provida em que o ponto de trabalho da borda cortante da ferramenta de tornear pode ser alinhado em uma maneira particularmente simples e altamente precisa no eixo de rotação do fuso de peça de trabalho.

LISTAGEM DE REFERÊNCIAS

máquina armação da máquina área da máquina trilho guia superfície de montagem cursor X trilho guia superfície de montagem cursor Y superfície de montagem fuso de peça de trabalho motor elétrico unidade de corte motor elétrico fuso de corte ferramenta de corte disposição de ferramenta fixa disposição de ferramenta fixa atuador atuador lançadeira lançadeira ferramenta de tornear ferramenta de tornear placa cortante borda cortante superfície de montagem rebarba α ângulo de trabalho d_s espessura final desejada da peça de trabalho/lente de óculo x direção da largura y

y_e yu z

B

C

F1

F2

L

R

X

Y direção do comprimento posição axial incorreta do fuso de peça de trabalho posição axial correta do fuso de peça de trabalho direção da altura eixo de rotação da peça de trabalho eixo de rotação do cortador eixo linear da 1^a ferramenta fixa eixo linear da 2^a ferramenta fixa peça de trabalho/lente de óculo superfície de prescrição eixo linear da peça de trabalho eixo linear da peça de trabalho

Claims

1. Máquina (10) para usinar peças de trabalho óticas (L) tendo uma superfície de prescrição (R) a ser usinada, a máquina compreendendo:

um fuso de peça de trabalho (24), por meio do qual a peça de 5 trabalho (L) pode ser acionada em rotação em torno de um eixo de rotação da peça de trabalho (B) que percorre a superfície de prescrição (R) da peça de trabalho (L), uma disposição de ferramenta fixa (36), por meio do que uma ferramenta de tornear (48) pode ser movida em uma direção de movimento

10 da ferramenta fixa (F1), em direção a e para longe da superfície de prescrição (R) da peça de trabalho (L) para encostar a ferramenta de tornear (48) na superfície de prescrição (R), em que o fuso da peça de trabalho (24) e a disposição da ferramenta fixa (36) podem além disso ser movidos um em relação ao outro em

15 uma direção adicional (X), transversal à dita direção de movimento da ferramenta fixa (F1), dita direção adicional (X) e direção de movimento da ferramenta fixa (F1) formando um plano de movimento da ferramenta fixa (plano X-F1), e dita direção adicional (X) e eixo de rotação da peça de trabalho (B) for20 mando um segundo plano (plano X-Y), caracterizada pelo fato de que dito plano de movimento da ferramenta fixa (plano X-F1) é posicionado obliquamente a um ângulo de trabalho (alfa) com relação ao segundo plano (plano X-Y).

2. Máquina 10 de acordo com a reivindicação 1, caracterizada 25 pelo fato de que o plano do movimento da ferramenta fixa (plano X-F1) e o segundo plano (plano X-Y) encerra um ângulo de trabalho (alfa) de entre 2° e 10°.

3. Máquina 10 de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ferramenta de tornear (48) pode ser ajustada na direção

30 axial em uma maneira controlada de modo posicionai (eixo F1) por meio da disposição da ferramenta fixa (36).

4. Máquina (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a máquina é para usinagem de lentes de óculo de plástico.

5. Processo para usinar peças de trabalho óticas (L), usando uma máquina como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, em que o fuso da peça de trabalho (24) pode ser movido axialmente em uma

5 maneira controlada de modo posicionai (eixo Y) na direção do eixo de rotação da peça de trabalho (B), o dito processo sendo caracterizado pelas seguintes etapas:

i) cálculo de uma posição axial (y_k) do fuso de peça de trabalho (24) no qual o ponto de trabalho de uma borda cortante (54) da ferramenta

10 de tornear (48), em uma espessura final desejada (d_s) da peça de trabalho (L) a ser usinada, vem a assentar no dito segundo plano (plano X-Y), ii) ajuste axial controlado de modo posicionai (eixo Y) do fuso da peça de trabalho (24) para a posição axial calculada (y_k), iii) fixação ou retenção axial do fuso de peça de trabalho (24) na 15 posição axial calculada (y_k), e iv) usinagem da peça de trabalho rotacionalmente acionada (L) sob avanço transversal controlado de modo posicionai (eixo X) do fuso de peça de trabalho (24) e ajuste controlado de modo posicionai (eixo F1) da ferramenta de tornear (48) no plano do movimento da ferramenta fixa (plano

20 X-F1) até a espessura final desejada (d_s) na peça de trabalho usinada (L) ser conseguida.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o método é para usinagem de lentes de óculo de plástico.

7. Processo para usinar peças de trabalho (L), usando uma má25 quina 10 como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, em que o fuso de peça de trabalho (24) pode ser movido axialmente em uma maneira controlada de modo posicionai (eixo Y) na direção do eixo de rotação da peça de trabalho (B), o dito processo sendo caracterizado pelas seguintes etapas:

30 i) cálculo de uma geometria da superfície esférica ou tórica que melhor corresponda a geometria da superfície desejada da superfície (R) a ser usinada na peça de trabalho (L), ii) cálculo de uma posição axial (y_k) do fuso da peça de trabalho (24) no qual o ponto de trabalho de uma borda cortante (54) da ferramenta de tornear (48), a uma espessura final desejada (d_s) da peça de trabalho (L) a ser usinada, vem a se assentar no dito segundo plano (plano X-Y),

5 iii) usinagem da peça de trabalho (L) rotacionalmente acionada sob avanço transversal controlado de modo posicionai (eixo X) do fuso de peça de trabalho (24), ajuste controlado de modo posicionai (eixo Y) do fuso de peça de trabalho (24) ao longo de um trajeto do movimento que corresponda a geometria da superfície esférica ou tórica calculada até o fuso da

10 peça de trabalho (24) ter atingido a posição axial calculada (y_k) e ajuste controlado de modo posicionai simultâneo (eixo F1) da ferramenta de tornear (48) no plano do movimento da ferramenta fixa (plano X-F1), de acordo com as diferenças entre a geometria da superfície desejada (R) a ser usinada e a geometria da superfície esférica ou tórica calculada, até a espessura final

15 desejada (d_s) na peça de trabalho usinada (L) ser conseguida.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o método é para usinagem de lentes de óculo de plástico.