BRPI0713386B1

BRPI0713386B1 - Processo de usinagem de uma face de um objeto óptico e máquina de usinagem

Info

Publication number: BRPI0713386B1
Application number: BRPI0713386-3A
Authority: BR
Inventors: Alain Coulon
Original assignee: Essilor International
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2019-03-26
Also published as: AU2007262926A1; BRPI0713386A2; EP2029322A2; BRPI0713386A8; FR2902683A1; CA2655636A1; US20090304472A1; US8118642B2; WO2007147958A2; FR2902683B1; WO2007147958A8; EP2029322B1; AU2007262926B2; WO2007147958A3; CA2655636C

Abstract

processo de usinagem de uma face de um objeto óptico e máquina de usinagem. processo de usinagem de uma face (1) de um objeto óptico (6), que compreende uma etapa de fornecimento de uma máquina de usinagem que compreende ela própria: um prato (1) para a montagem de um objeto a usinar, esse prato (1), que compreende uma superfície de recepção (3), sendo orientável angularmente em torno de um eixo transversal à superficie de recepção (3); um pino (8) adaptado para acionar uma ferramenta de usinagem (9) em rotação em torno de um eixo substancialmente paralelo à superficie de recepção (3) do prato (1) e adaptado para deslocar essa ferramenta de usinagem (9) em transíação em um plano substancialmente paralelo ou perpendicular à superficie de recepção (3) do prato (1).

Description

“PROCESSO DE USINAGEM DE UMA FACE DE UM OBJETO ÓPTICO E MÁQUINA DE USINAGEM” [0001] A invenção se refere ao domínio da fabricação dos objetos ópticos, tais como, por exemplo lentes oftálmicas, moldes, ou elementos de inserção.

[0002] A invenção se refere mais especialmente a um processo de usinagem de uma face de um tal objeto óptico.

[0003] A usinagem os objetos ópticos necessita geralmente uma atenção especial no que diz respeito à precisão e à regularidade das formas usinadas. Notadamente, os defeitos de usinagem ligados ao desgaste da ferramenta empregada para essa usinagem devem ser evitados.

[0004] Nessas condições, máquinas complexas, custosas e que necessitam de uma aferição delicada soa geralmente empregadas nesse domínio.

[0005] Por exemplo, o documento US 5,231,587 descreve uma máquina de usinagem para lentes que compreende uma ferramenta esférica montada giratória em tomo de seu eixo longitudinal, chamado primeiro eixo, essa ferramenta sendo além disso orientada angularmente por seu pivotamento em tomo de um segundo eixo perpendicular ao primeiro eixo. Um porta-peça, destinado a sustentar a lente, é disposto de maneira similar e permite uma rotação da lente em tomo de um terceiro eixo, coplanar ao primeiro eixo, e permite a orientação angular da lente por seu pivotamento em tomo de um quarto eixo perpendicular ao terceiro eixo.

[0006] É conhecido por outro lado pelo documento JP 2005 22 49 27 um método de usinagem no decorrer do qual uma ferramenta de usinagem é posicionada em relação a uma peça a usinar de tal modo que o vetor que liga um ponto de usinagem e o centro da ferramenta forma com o vetor normal à superfície a usinar no dito ponto de usinagem um ângulo constante durante todo o procedimento de usinagem. [0007] O objetivo da invenção é melhorar os processos e dispositivos de usinagem cuja precisão é adaptada à usinagem dos objetos ópticos.

[0008] Para isso, a invenção visa um processo de usinagem de uma face de um objeto óptico, que compreende uma etapa de fornecimento de uma máquina de usinagem que compreende ela própria:

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- um prato para a montagem de um objeto a usinar, esse prato, que compreende uma superfície de recepção, sendo orientável angularmente em torno de um eixo transversal à superfície de recepção;

- um pino adaptado para acionar uma ferramenta de usinagem em rotação em torno de um eixo substancialmente paralelo à superfície de recepção do prato e adaptado para deslocar essa ferramenta de usinagem em translação em um plano substancialmente paralelo ou perpendicular à superfície de recepção do prato;

[0009] esse processo sendo caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado as etapas seguintes:

a) fixação de um suporte sobre o prato de modo que esse suporte seja saliente transversalmente ao prato;

b) fixação sobre o suporte do objeto óptico a usinar de modo que a dita face a usinar seja disposta transversalmente à superfície de recepção do prato;

c) usinagem da dita face pela ferramenta de usinagem de acordo com uma trajetória substancialmente paralela à superfície de recepção do prato, o prato sendo angularmente orientado à medida da usinagem de modo que a ferramenta de usinagem esteja em contato com a dita face sempre de acordo com um mesmo paralelo predeterminado e que um ângulo predeterminado seja mantido entre o eixo de rotação da ferramenta de usinagem e a normal à dita face no ponto de contato com a ferramenta de usinagem.

[0010] Um tal processo permite se ver livre dos defeitos de tipo diferença de forma da ferramenta de usinagem. Ele garante no final um melhor respeito da superfície usinada e uma melhor durabilidade da ferramenta de usinagem.

[0011] O processo se vê livre dos defeitos da ferramenta de usinagem assegurando assim para isso que o ponto de contato entre essa ferramenta e a face a usinar seja sempre situado em um mesmo paralelo da ferramenta, e isso em uma

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3/15 máquina que dispõe de um prato giratório e de uma ferramenta de usinagem móvel em translação.

[0012] Esse processo permite por outro lado uma trajetória da ferramenta de usinagem que implica, por um lado, níveis de aceleração menores e que é, por outro lado, desprovida de problemas de inversão de trajetória. Os eixos da máquina de usinagem não precisam assim ser superdimensionados e o desgaste das ferramentas é mais regular.

[0013] Por exemplo, em relação a uma trajetória de usinagem clássica em espiral, essas vantagens ligadas aos níveis de aceleração e aos problemas de inversão são completadas pelo fato de que, de acordo com as trajetórias cartesianas permitidas pela invenção, não há ponto singular no centro da lente, lá onde, de acordo com uma trajetória em espiral, a velocidade de avanço é nula no centro. Além disso, a máquina de usinagem de acordo com a invenção permite só usinar a porção necessária da lente.

[0014] De acordo com características preferidas, tomadas sozinhas ou em combinação:

- o processo compreende por outro lado as etapas seguintes, depois da etapa c):

• deslocamento da ferramenta de usinagem em translação de acordo com uma direção substancialmente perpendicular à superfície de recepção do prato;

• repetição eventual da etapa c);

- o processo de usinagem compreende por outro lado a etapa seguinte, antes da etapa c):

• usinagem da dita face pela ferramenta de usinagem de acordo com uma trajetória substancialmente perpendicular à superfície de recepção do prato, o prato sendo angularmente orientado à medida da usinagem de modo que a ferramenta de usinagem esteja em contato com a dita face sempre de acordo com um mesmo paralelo predeterminado e que um ângulo predeterminado seja mantido entre o

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4/15 eixo de rotação da ferramenta de usinagem e a normal à dita face no ponto de contato com a ferramenta de usinagem;

- o processo de usinagem compreende por outro lado, antes da etapa c), uma etapa de levantamento do contorno dinâmico da ferramenta de usinagem;

- o levantamento do contorno dinâmico da ferramenta de usinagem é efetuado acionando-se a ferramenta de usinagem em frente a meios para levantar um perfil;

- a etapa de levantamento do contorno dinâmico da ferramenta de usinagem é seguida por uma etapa de seleção de um paralelo predeterminado;

- o dito paralelo predeterminado é selecionado entre os planos perpendiculares ao eixo de rotação da ferramenta de usinagem e que cortam o contorno dinâmico da ferramenta de usinagem;

- a etapa de seleção de um paralelo predeterminado é seguida por uma etapa de determinação do centro dinâmico da ferramenta de usinagem;

- a etapa de determinação do centro dinâmico é efetuada determinando- se para isso a interseção entre a normal ao contorno dinâmico da ferramenta de usinagem em um dos pontos de interseção entre o paralelo predeterminado e o contorno da ferramenta de usinagem, e o eixo de rotação da ferramenta de usinagem;

- a etapa c) é realizada orientado-se para isso angularmente o prato à medida da usinagem de modo que a normal à dita face a usinar no ponto de contato entre a ferramenta de usinagem e a dita face, passe pelo centro dinâmico da ferramenta de usinagem;

- a distância entre o ponto de contato e o centro dinâmico é substancialmente igual ao raio dinâmico da ferramenta de usinagem;

- o processo de usinagem compreende por outro lado a etapa seguinte:

• usinagem da dita face pela ferramenta de usinagem de acordo com

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5/15 uma trajetória paralela à superfície de recepção do prato e no sentido inverso daquele da etapa c), a ferramenta de usinagem girando no mesmo sentido.

[0015] De acordo com um outro objeto, a invenção visa uma máquina de usinagem adaptada para a execução do processo indicado precedentemente, caracterizada pelo fato de que ela compreende um prato giratório que compreende uma superfície de recepção assim como um pino adaptado para acionar uma ferramenta de usinagem em rotação em torno de um eixo substancialmente paralelo à superfície de recepção do prato giratório e adaptado para deslocar essa ferramenta de usinagem em translação em um plano substancialmente paralelo à superfície de recepção do prato, assim como um suporte fixado no prato de modo que esse suporte seja saliente transversalmente ao prato, esse suporte compreendendo meios de retenção do objeto óptico de modo que a face a usinar do objeto óptico seja disposta transversalmente à superfície de recepção do prato giratório.

[0016] De acordo com características preferidas, tomadas sozinhas ou em combinação:

- o pino é além disso adaptado para deslocar a ferramenta de usinagem em translação de acordo com uma direção substancialmente perpendicular à superfície de recepção do prato;

- a máquina compreende por outro lado meios de acionamento em rotação da ferramenta de usinagem dispostos em frente a meios para levantar um contorno.

[0017] Outras características e vantagens da invenção aparecem à luz da descrição que vai se seguir de um modo de realização preferido dado a título de exemplo não limitativo, descrição feita em referência aos desenhos anexos nos quais:

- a figura 1 é uma vista esquemática dos órgãos operatórios de uma máquina de usinagem de acordo com a invenção;

- a figura 2 é uma vista da face a usinar de um objeto óptico na qual é

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6/15 esquematicamente representada na trajetória da ferramenta de usinagem;

- a figura 3 é uma vista em três dimensões que ilustra a operação conjunta entre o objeto óptico e a ferramenta de usinagem;

- as figuras 4 e 5 são vistas esquemáticas que ilustram o princípio teórico da usinagem de acordo com um mesmo paralelo predeterminado;

- as figuras 6 e 7 são vistas esquemáticas que ilustram a execução do princípio ilustrado nas figuras 3 e 4 pela máquina da figura 1;

- a figura 8 A é uma vista em três dimensões similar à figura 3 que ilustra sob a forma de uma flecha a normal ao ponto de contato da superfície a usinar;

- as figuras 8B e 8C são vistas em duas dimensões, respectivamente de cima e de frente, da figura 8A;

- as figuras 9A, 9B e 9C são respectivamente similares às figuras 8A, 8B e 8C mas para um outro ponto de contato entre o objeto óptico e a ferramenta de usinagem.

[0018] Na vista esquemática da figura 1, a máquina de usinagem representada compreende um prato giratório 1 (visto de perfil nessa figura) de forma circular. Esse prato 1 é orientável angularmente em torno de um eixo perpendicular a seu centro nos dois sentidos (flecha 2 da figura 1).

[0019] O prato giratório 1 apresenta uma superfície de recepção 3 em sua parte superior.

[0020] Um esquadro 4 é fixado, por exemplo por aparafusamento, na superfície de recepção 3 de modo que uma superfície de montagem 5 do esquadro 4 seja saliente perpendicularmente à superfície de recepção 3.

[0021] O esquadro 4 compreende garras (não representadas) adaptadas para reter um objeto óptico, que é no presente exemplo um alente oftálmica 6, de tal maneira que uma superfície a usinar 7 da lente oftálmica 6 seja disposta transversalmente à superfície de recepção 3.

[0022] Essa máquina de usinagem compreende também um pino 8 no qual é

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7/15 montada uma ferramenta de usinagem 9, que é no presente exemplo uma fresa de face de apoio esférica. O pino 8 é adaptado para acionar a ferramenta 9 em rotação de acordo com a flecha 10 e para deslocar essa ferramenta 9 em translação de acordo com três direções X, Y e Z para permitir que a ferramenta 9 usine toda a superfície 7 da lente oftálmica 6.

[0023] O pino 8 é aqui paralelo ao eixo Z.

[0024] De acordo com uma variante, o pino 8 é inclinado em relação ao eixo Z.

[0025] Também em variante, o deslocamento da ferramenta 9 de acordo com as três direções X, Y e Z pode ser realizado por intermédio de um pino 8 fixo e de um prato giratório 1 que é ele próprio móvel em translação de acordo com as direções X, YeZ.

[0026] De uma maneira geral, é possível admitir em variante qualquer combinação de deslocamentos da ferramenta 9 e do prato giratório 1 que permite um tal movimento relativo da ferramenta 9 e do prato giratório 1.

[0027] A superfície a usinar 7, que é vista em planta na figura 2, é aqui usinada de acordo com uma trajetória canelada representada esquematicamente pela linha

11. Assim, a usinagem é realizada sob a forma de uma seqüência de passagens da ferramenta 9 acionada em rotação e deslocada de acordo com uma trajetória paralela à superfície de recepção 3.

[0028] Nessa figura 2, a superfície a usinar aparece de frente como um disco, ficando entendido que a lente 6 é curva e que essa superfície a usinar não é portanto plana.

[0029] A usinagem da superfície 7 de uma lente oftálmica 6 de acordo com a montagem da figura 1 se desenrola de maneira indicada abaixo.

[0030] A posição angular relativa da superfície 7 em relação à ferramenta 9 é feita de acordo com um mesmo paralelo predeterminado. A figura 3 ilustra em três dimensões o posicionamento relativo ferramenta-peça de acordo com um mesmo paralelo P da ferramenta 9.

[0031] O princípio da usinagem de acordo com um mesmo paralelo P predeterminado da ferramenta 9 é ilustrado de maneira teórica em duas dimensões

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8/15 nas figuras 4 e 5.

[0032] Antes de ser montado no pino 8, a ferramenta 9 é montada em um equipamento que permite determinar seu perfil dinâmico. Esse equipamento é adaptado para colocar em rotação a ferramenta 9. O perfil dinâmico da ferramenta é levantado, por exemplo colocando-se a ferramenta 9 entre um feixe luminoso paralelo e uma tela de maneira que a sombra da ferramenta 9 projetada sobre a tela explique esse perfil dinâmico 12, ou ainda filmando-se a ferramenta 9 em rotação e exibindo-se essa imagem sobre uma tela.

[0033] O equipamento de medição de perfil dinâmico permite também trabalhar nessa imagem, manualmente ou eletronicamente, e efetuar medições e traçados nesse perfil dinâmico 12.

[0034] Para uma melhor precisão, sobretudo no caso em que a ferramenta 9 é uma ferramenta de acabamento, é possível retificar essa ferramenta diretamente no pino, e depois medir seu perfil dinâmico.

[0035] Escolhe-se em seguida um paralelo P nesse perfil dinâmico que aparece nas figuras sob a forma de um segmento perpendicular ao eixo de rotação 12 da ferramenta 9 em torno da qual o perfil dinâmico 12 é simétrico.

[0036] Esse paralelo P é determinado pela interseção de um plano perpendicular ao eixo de rotação 13 da ferramenta 9 e o perfil dinâmico 12 da ferramenta 9.

[0037] Determina-se em seguida no perfil 12 a tangente 14 ao contorno do perfil dinâmico no ponto de interseção entre uma das extremidades do paralelo P e o contorno do perfil 12.

[0038] A perpendicular 15 à tangente 14 no ponto C corta o eixo de rotação 13 em um ponto Rd que é o raio dinâmico da ferramenta 9. Essa perpendicular 15 é portanto a normal ao perfil dinâmico 12 no ponto C.

[0039] A usinagem é em seguida realizada de modo que, por um lado, a ferramenta 9 esteja em contato com a superfície a usinar sempre no ponto C, quer dizer, a ferramenta sendo rotativa, de acordo sempre com o mesmo paralelo P e que, por outro lado, a orientação angular relativa entre a ferramenta e a superfície a usinar seja tal que a normal N Pa superfície a usinar no ponto de contato C passe

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9/15 pelo ponto Rd, quer dizer que ela seja confundida com a perpendicular 15.

[0040] A figura 5 mostra duas posições possíveis da ferramenta 9 ao longo de uma superfície a usinar 7 que respeita os princípios acima.

[0041] Na máquina da figura 1, esses princípios são aplicados de acordo com as figuras 6 e 7 que são vistas de cima em relação à representação da figura 1.

[0042] Na máquina da figura 1, esses princípios são aplicados de acordo com as figuras 6 e 7 que são vistas de cima em relação à representação da figura 1.

[0043] Quando a ferramenta 9 é aproximada para entrar em contato com a superfície 7, como na figura 6, o prato giratório 1 é angularmente orientado de maneira que a superfície 7 venha se posicionar de acordo com essa figura 6, quer dizer de maneira que a normal N à superfície 7 no ponto de contato C passe pelo centro Rd, o que implica que o ângulo A é sempre conservado entre essa normal N e o eixo de rotação 13 da ferramenta 9.

[0044] É efetuada uma usinagem de tipo pontual. Quer dizer que é utilizado sempre o mesmo local na geratriz esférica do rebolo. O conjunto dos pontos de contato mó/peça formará portanto um círculo contido em um plano ortogonal ao eixo da ferramenta. A posição desse plano em relação ao centro de rebolo é definida pelo ângulo A.

[0045] A ferramenta 9 é em seguida deslocada de acordo com uma trajetória paralela à superfície de recepção 3 do prato giratório 1, quer dizer no plano X, Z.

[0046] A figura 7 mostra uma outra posição da ferramenta 9 depois de deslocamento. O prato giratório 1 foi orientado angularmente, assim como precedentemente, para que a normal N2 ao ponto C2 passe pelo ponto Rd. Essa orientação angular do prato giratório 1 é feita à medida do percurso da ferramenta 9 sobre a superfície a usinar 7. Uma vez que esse percurso foi realizado de uma extremidade lateral da lente oftálmica à outra, a ferramenta 9 é deslocada em translação perpendicularmente à superfície de recepção 3, quer dizer de acordo com o eixo Y, de acordo com a figura 2, e depois uma nova passagem no plano X, Z é realizada da mesma maneira. Essas operações são repetidas até a usinagem completa da superfície 7.

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10/15 [0047] Impõe-se portanto que a normal ao contato deve ser confundida com a normal da ferramenta. O que significa que, a ferramenta sendo aqui quase esférica, a normal à peça deve passar pelo centro do rebolo.

Exemplo de uma configuração de usinagem [0048] É conhecido o ponto de usinagem C(X, Y, Z)_peça assim como sua normal N_p (U,V,W)_Peça na referência peça.

[0049] Procura-se o ponto centro do rebolo Rd (Xm, Ym, Z_m)_Peça assim como sua direção N_p (Um,V_m,W_m)_Peça na referência peça.

Cálculo do ângulo B [0050] Define-se a referência e rebolo X_mó, Y_mó, Z_mò uma referência ortonormatizada de origem o centro do rebolo, e colinear à direção do rebolo.

[0051] Procura-se o valor da rotação do eixo Y a aplicar para que no ponto C, a normal à superfície passe pela geratriz do cone de topo de centro de rebolo e de ângulo

[0052] Seja B esse ângulo.

[0053] A normal no ponto C expressa na referência peça é tal que:

N = UX_p + + W2_p [0054] O que dá depois de basculamento de ângulo B na referência mó:

N = Í7(Z_W cosB -X_w sen B) + + fF(Z_m sen B + X„, cosB) [0055] Obtém-se as coordenadas do vetor N na referência de rebolo depois de basculamento sob a forma:

N = (—L/senB + W cos B)X_m + X¥'_w + (L cosB + [0056] É desejado que essa normal “basculada” forme um ângulo

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11/15 [0057] com o eixo orientado do rebolo, é possível portanto escrever que o produto escalar de X_mó por N é igual ao co-seno do ângulo do cone formado por

A.

X_m .N = cos(^ - A) = sen(A) [0058] que se escreve:

— E/senB + W cos B = senA

W _ senA

-senB H--cosB =---υ w [0059]

Coloca-se

FK ₊ <

— = taní [0060] a equação se torna:

„ , _π sen A

-senB + tanícosB =---_ri sen A — cosí senB + sen ZcosB = —cosí [0061]

Se a condição _f senA

-1 £----COSÍ <1 u

[0062] é respeitas, é possível colocar:

senA cosí =sengr [0063]

A equação se torna então:

„ , _π sen A — cosí senB + sen ícosB = —cosí [0064] sen(t - B) = sem q [0065]

Seja:

t-B = qout-B = K-q [0066]

Portanto:

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Ί < ^w i +arctan—

U [0067] ou [0068] [0069] [0070] [0071] [0072] f

Β = —π + arcsen :

senA ( ÍF λ

----cos arctan— . u l ü)j

B = -arcsen

É sabido que da qual deduz-se:

Seja:

ou ^sen A ( FF'!

-----cos arc-tan — l v l u).

| +arctan-^cosíarctan— | . = (

B = — arcsen sen A _k/l7² + ÍF²>

z

B = - arcsen.

Foi suposto que:

+ arccos

4-arccoM .

Β = ~π+ arcsen

sen A	í ff Ί + arcsen ------.-----
\JÜ₂ J

z sen A !

+ arcsen

FF senA .

— 1 <-----cosí í 1

U cos² A > K² [0073] [0074]

A condição a verificar para que o ângulo seja correto é cos² A >V². Será escolhido para B:

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13/15

Β = —π + Jresen

[0075] Com a condição seguinte:

cos² A >V².

Cálculo da direção do rebolo [0076] O ângulo B estando definido, é possível deduzir daí a direção do rebolo

V = (U„, [0077] na referência da peça.

'U_m = senB ^=0

Cálculo da posição do centro de rebolo [0078] Trata-se de calcular a posição a dar ao centro de mó RD(Xm, Ym, Z_m)_Peça de modo a vir usinar o ponto C(X, Y, Z)_peça de normal N = (U,V,W)_peça na referência peça.

[0079] O: origem da referência peça [0080] C: o ponto de usinagem [0081] Rd: centro da mão [0082] Tem-se:

=oc+cí_D

6c=XX_p+YY_p +zz_p

C/t _D = /f_IlUlN

CR_O = (J?^ U)X „ + (Λ + (Jl^ &)Z_p [0083] Com Rmó: o raio do rebolo [0084] Daí a posição do centro de rebolo:

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14/15 = (X -+/U + (γ + iu F)Y,+(Z + R ™ ÍF)Z_P

[0085] A usinagem pode ser feita em duas etapas:

[0086] Uma primeira etapa na qual vem-se posicionar a ferramenta de modo que a normal do ponto a usinar seja “paralela à superfície do cone”.

[0087] Uma segunda etapa na qual o ponto de usinagem é colocado em contato com o ponto a usinar.

[0088] Durante a usinagem, a ferramenta é assim usada de maneira simétrica de um lado e de outro do paralelo P que foi escolhido, o que permite melhor prever e controlar esses desgaste. Além disso, a ferramenta 9 usina a superfície 7 atacando para isso a matéria perpendicularmente à trajetória de deslocamento da ferramenta 9, o que permite se ver livre dos defeitos de usinagem inerentes ao modo de usinagem no qual a matéria é ou “engolida”, ou “empurrada”, quando a ferramenta ataca a matéria paralelamente a sua trajetória de deslocamento.

[0089] O paralelo P é escolhido em função da forma da superfície a usinar 7 de modo que nenhuma porção dessa superfície 7 seja inacessível a esse paralelo P considerando-se os movimentos angulares possíveis entre a ferramenta 9 e o prato giratório 1, e levando-se em consideração o volume do pino 8.

[0090] As operações de usinagem descritas em referência às figuras 6 e 7 ocorrem evidentemente em três dimensões como o ilustram as figuras 8A a 9C. As figuras 8A a 8C mostram a usinagem da lente 6 pela ferramenta 9 de acordo com um primeiro ponto C1 de contato (como na figura 6), enquanto que as figuras 9A a 9C mostram a usinagem da lente 6 pela ferramenta 9 de acordo com um segundo ponto C2 de contato (como na figura 7).

[0091] Em cada uma dessas figuras 8A a 9C, a normal N no ponto de contato C da superfície a usinar 7 é representada. A passagem do ponto de contato C1 das figuras 8A a 8C ao ponto de contato C2 das figuras 9A a 9C acarreta naturalmente um deslocamento da normal N de sua posição N1 para sua posição N2. Essa normal

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N evolui em função do ponto de contato C, em um volume em forma de cone.

[0092] Variantes de realização da máquina e do processo de usinagem podem ser consideradas sem por isso sair do âmbito da invenção.

[0093] Notadamente, a máquina de usinagem pode compreender dois pinos distintos, um primeiro pino para o esboço e um segundo para o acabamento e o semi-acabamento do objeto óptico tal como uma lente oftálmica, um molde ou um elemento de inserção. Vantajosamente, a máquina de usinagem pode por outro lado compreender um trocador de ferramentas adaptado para vir posicionar uma ferramenta 9 sobre o pino.

[0094] A descrição acima se refere a uma trajetória ferramenta-peça de acordo com a figura 2, que apresenta a vantagem de usinar sem engolir ou empurrar a matéria, ficando entendido que a invenção pode também ser executada de acordo com uma trajetória 11’ ferramenta-peça angular desviada de 90° em relação àquela da figura 2 (ver a figura 10).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de usinagem de uma face (1) de um objeto óptico (6), que compreende uma etapa de fornecimento de uma máquina de usinagem que compreende ela própria:

- um prato (1) para a montagem de um objeto a usinar, esse prato (1), que compreende uma superfície de recepção (3), sendo orientável angularmente em torno de um eixo transversal à superfície de recepção (3);

- uma ferramenta de usinagem (9) com apoio esférico e um pino (8) adaptado para acionar uma ferramenta de usinagem (9) em rotação em torno de um eixo substancialmente paralelo à superfície de recepção (3) do prato (1) e adaptado para deslocar essa ferramenta de usinagem (9) em translação em um plano substancialmente paralelo ou perpendicular à superfície de recepção (3) do prato (1);

esse processo sendo caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado as etapas seguintes:

a) fixação de um suporte (4) sobre o prato (1) de modo que esse suporte (4) seja saliente transversalmente ao prato (1);

b) fixação sobre o suporte (4) do objeto óptico (6) a usinar de modo que a dita face (7) a usinar seja disposta transversalmente à superfície de recepção (3) do prato (1);

c) usinagem da dita face (7) pela ferramenta de usinagem (9) de acordo com uma trajetória substancialmente paralela à superfície de recepção (3) do prato (1), o prato (1) sendo angularmente orientado à medida da usinagem de modo que a ferramenta de usinagem (9) esteja em contato com a dita face (7) sempre de acordo com um mesmo paralelo predeterminado (P) e que um ângulo predeterminado (A) seja mantido entre o eixo de rotação (13) da ferramenta de usinagem (9) e a normal (N) à dita face (7) no ponto de contato (C) com a ferramenta de usinagem (9).
2. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado as etapas seguintes, depois da etapa c):

- deslocamento da ferramenta de usinagem (9) em translação de acordo

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2/4 com uma direção substancialmente perpendicular à superfície de recepção (3) do prato (1).
3. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ele compreende a etapa suplementar seguinte:

- repetição eventual da etapa c).
4. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado a etapa seguinte, antes da etapa c):

- usinagem da dita face (7) pela ferramenta de usinagem (9) de acordo com uma trajetória substancialmente perpendicular à superfície de recepção (3) do prato (1), o prato (1) sendo angularmente orientado à medida da usinagem de modo que a ferramenta de usinagem (9) esteja em contato com a dita face (7) sempre de acordo com um mesmo paralelo predeterminado (p) e que um ângulo predeterminado (A) seja mantido entre o eixo de rotação (13) da ferramenta de usinagem (9) e a normal (N) à dita face (7) no ponto de contato (C) com a ferramenta de usinagem (9).
5. Processo de usinagem de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado, antes da etapa c), uma etapa de levantamento do contorno dinâmico (12) da ferramenta de usinagem (9)·
6. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o levantamento do contorno dinâmico (12) da ferramenta de usinagem (9) é efetuado acionando-se a ferramenta de usinagem (9) em frente a meios para levantar um perfil.
7. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de levantamento do contorno dinâmico da ferramenta de usinagem (9) é seguida por uma etapa de seleção de um paralelo (P) predeterminado.
8. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito paralelo (P) predeterminado é selecionado entre os planos perpendiculares ao eixo de rotação (13) da ferramenta de usinagem (9) e que cortam

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3/4 o contorno dinâmico (12) da ferramenta de usinagem (9).
9. Processo de usinagem de acordo com uma das reivindicações 7 e 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de seleção de um paralelo (P) predeterminado é seguida por uma etapa de determinação do centro dinâmico (Rd) da ferramenta de usinagem (9).
10. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinação do centro dinâmico (Rd) é efetuada determinando-se para isso a interseção entre a normal (15) ao contorno dinâmico (12) da ferramenta de usinagem (9) em um dos pontos de interseção entre o paralelo (P) predeterminado e o contorno da ferramenta de usinagem (9), e o eixo de rotação (13) da ferramenta de usinagem (9).
11. Processo de usinagem de acordo com uma das reivindicações 9 e 10, caracterizado pelo fato de que a etapa c) é realizada orientado-se para isso angularmente o prato (1) à medida da usinagem de modo que a normal (N) à dita face (7) a usinar no ponto de contato (C) entre a ferramenta de usinagem (9) e a dita face (7), passe pelo centro dinâmico (Rd) da ferramenta de usinagem (9).
12. Processo de usinagem de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a distância entre o ponto de contato (C) e o centro dinâmico (Rd) é substancialmente igual ao raio dinâmico da ferramenta de usinagem (9)·
13. Processo de usinagem de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o ele compreende por outro lado a etapa seguinte:

- usinagem da dita face (7) pela ferramenta de usinagem (9) de acordo com uma trajetória paralela à superfície de recepção (3) do prato (1) e no sentido inverso daquela da etapa c), a ferramenta de usinagem (9) girando no mesmo sentido.
14. Máquina de usinagem adaptada para a execução do processo tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que ela compreende um prato giratório (1) que compreende uma superfície de recepção (3), uma ferramenta de usinagem 9 com apoio esférico assim como um

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4/4 pino (8) adaptado para acionar esta ferramenta de usinagem (9) em rotação em torno de um eixo substancialmente paralelo à superfície de recepção (3) do prato giratório (1) e adaptado para deslocar essa ferramenta de usinagem (9) em translação em um plano substancialmente paralelo à superfície de recepção (3) do prato (1), assim como um suporte (4) fixado no prato (1) de modo que esse suporte (4) seja saliente transversalmente ao prato (1), esse suporte (4) compreendendo meios de retenção do objeto óptico (6) de modo que a face (7) a usinar do objeto óptico (6) seja disposta transversalmente à superfície de recepção (3) do prato giratório (1).
15. Máquina de usinagem de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o pino (8) é além disso adaptado para deslocar a ferramenta de usinagem (9) em translação de acordo com uma direção substancialmente perpendicular à superfície de recepção (3) do prato (1).
16. Máquina de usinagem de acordo com uma das reivindicações 14 e 15, caracterizada pelo fato de que ela compreende por outro lado meios de acionamento em rotação da ferramenta de usinagem (9) dispostos em frente a meios para levantar um contorno.