CN1228046A - 带有减振结构的眼镜片加工设备 - Google Patents

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Abstract

一种眼镜片加工设备，有一个工具主轴，由马达、镜片表面加工工具与装在该马达和加工工具之间的联接器组成，该联接器用于将镜片表面加工工具固定在马达的轴上。本发明的设备也包括一个第一受驱动的台，沿该设备的纵轴线以可动方式支承该工具主轴。在该第一受驱动的台下面安装一个大质量底座，以支承该台并用于使工具主轴的径向振动减振。设备还包括一个镜片架，用于将一个眼镜片保持在一基本上垂直于设备纵轴线的平面中。在支承镜片架的结构支承件后面的大质量底座的一端上安装一个大质量直立块件，用于使工具主铀和镜片架的轴向振动减振。工具主轴的联接为运动联接，具有第一和第二圆盘，每个圆盘有显著的质量和回转半径。因此，当工具主轴转动时，两个圆盘增加了标称的主轴转动惯量，并使主轴的扭转振动减振。

Description

带有减振结构的眼镜片加工设备
本发明为1995年11月21日提出申请的美国专利申请书系列号08/561，404的部分继续申请。
发明领域
本发明涉及眼镜片加工设备，更具体地说，本发明涉及具有减振性能的眼镜片加工设备。
发明背景
眼镜片上的表面抛光通常受镜片机械加工操作中固有的两种普遍类型的表面缺陷的影响。第一类缺陷是由从镜片表面实际除去材料产生的，而第二类缺陷是由一个或多个机器部件的振动产生的。
影响第一类表面缺陷的主要因素是与镜片接触的切削工具外形、镜片材料的微结构和化学成分，以及材料去除过程期间出现的热效应。在这方面，通过增大切削速率、减小切削进给和改变切速液体工具几何形状，可以不同程度地提高表面抛光度。
第一类表面缺陷通常具有程度相当小的表面不规则，通常峰谷差小于78微英寸(2微米)。此类表面缺陷通常被镜片制造技术中熟知的洁净树脂涂层所完全覆盖。
但是，机器部件的振动常常是被加工镜片表面上较深不规则的原因。机器部件的振动非常复杂，常常具有下述相互有关原因的组合。
通常已知转动机器的振动有三种基本类型。振动的第一种基本类型例如是由工具的不平衡、工具卡盘中的偏心度和驱动带中的缺陷产生的。该第一类振动的振幅沿相对于工具转动轴的径向。
转动机器中振动的第二种基本类型其振幅沿(例如)工具主轴的转动轴的轴向。该轴向振动常常由工具切削面的摇摆的转动平面产生，或由继续的切削力产生。因为施加在工具上的切削力有一沿轴向的矢量成分，径向类型的振动也倾向于产生沿轴向的振动。
转动机器中振动的第三种基本类型为扭转振动。该类振动常常与某些类型的电动马达和马达控制器所固有的扭矩脉冲相关。在工具完全转动期间，这些脉冲往往交替地增加和减少从镜片表面被除去的材料量。当存在切削力时，也已知该扭转振动产生径向和轴向类型的振动。
从振动分析科学进一步知道，上述三类振动中任何一类都在机器结构中激发一种共振条件，随后增大振动部件的振幅。
镜片加工设备中的振动问题在过去部分地讨论过。例如，1984年3月6日发布的Robert G.Spriggs的美国专利4,434,581中描述了第一种制造眼镜片的设备。该设备具有X-Y流体轴承台，安装在一个重约4,000磅的花岗石床上。该床对于减小沿垂直于轴承台的径向的振动幅度来说，毫无疑问是特别有效的。但是，可以理解，对于减小轴向类型和扭转类型的振动来说，一个大质量的台不太合适，其中镜片架或工具主轴安装在离该台表面一定距离处。
在另一例子中，1988年8月2日发布的Darcangel。等人的美国专利4,760,672描述一种镜片研磨和抛光设备，其中一台驱动马达安装在离工具支承台较远处，并通过驱动带驱动一个测微计驱动装置。这些类型的安装使工具和工件主轴与驱动马达的振动隔开。
虽然上述两个例子中的设备在使工具和工件支承主轴的径向振动减振方面似乎是最有效的，但是这些设备以及先有技术的其它光学镜片加工设备缺少沿相对于转动的工具和工件架的轴向和圆周方向的减振性能。
发明概要
但是，在本发明中提供一种眼镜片加工设备，它有一个大质量的底座用于使径向振动减振，有一个大质量的直立块件用于使轴向振动减振，还有一个惯性大的工具主轴，用于使设备的转动部件的扭转振动减振。
在本发明的一个方面中，提供一种眼镜片加工设备，该设备有一个工具主轴，该主轴包括一个马达、一个镜片表面加工工具和一个联接器，该联接器安装在马达和镜片表面加工工具之间，用于将镜片表面加工工具固定在马达的轴柄上。本发明的设备也包括一个安装在工具主轴下面的第一受驱动的台，用于以可沿设备纵轴线移动的方式支承工具主轴。该大质量的底座安装在该第一受驱动的台下面，用于支承该台，并用于使工具主轴的其位移方向基本上垂直于设备纵轴线的振动减振。
本发明的设备还包括一个镜片架，该镜片架具有卡盘机构和结构性的镜片架支承机构，用于将一个眼镜片支承在一个基本上垂直于设备纵轴线的平面内。一个大质量的直立块件安装在该结构性镜片架支承机构后面的大质量底座上，以便支承该结构性镜片架支承机构并使工具主轴和镜片架的其位移方向基本上平行于设备纵轴的振动减振。还设有计算机化的控制机构，用于操作该主轴和第一可动台，并用于相对于镜片架沿处方规定路径移动该镜片表面支承工具。
本发明的设备的主要优点是，其上加工的光学表面特别光滑。在本发明设备上加工的眼镜片的表面抛光度为光学上可接受的最终抛光度，不需要进一步抛光。
在本发明的另一方面中，该工具主轴有一个围绕其转动轴线的标称的转动惯量，而联接器是具有第一和第二圆盘的运动联接器。第一和第二圆盘具有相应的质量和回旋半径，由此，当工具主轴围绕其转动轴线转动时，两个圆盘增加了主轴的标称转动惯量并提高了对主轴的扭转振动的减振。
如将在后面说明的，镜片研磨工具的径向振动基本上与正在加工的镜片表面相切。此类振动仅在镜片表面上留下表面痕迹。但是，轴向振动基本上垂直于镜片表面，并对镜片表面的粗糙度有很大影响。同样，与轴向振动相关的扭转往往形成圆形槽纹，这种圆形槽纹对光学镜片上加工高质量表面是有害的。
虽然在过去已经普遍地忽视了眼镜片加工设备中的轴向振动和扭转振动的减振，但本发明的设备具有减振结构，以减小在转动机器中发现的最普通类型振动的影响。本发明的眼镜片加工设备具有多个减振质量，它们互相配合地安置，以吸收设备部件的径向、轴向和扭转振动。结果，在一次单独操作中就可以得到一个在光学上可以接受的最终表面。
附图简述
从参照附图的下列描述将进一步理解本发明的优选实施例，附图中：
图1是优选实施例的眼镜片加工设备的顶部和左侧透视图；
图2是优选实施例的眼镜片加工设备的顶视图；
图3是沿图2中线3-3截取的优选实施例的眼镜片加工设备的左侧部分截面图；
图4是优选实施例的眼镜片加工设备的工具主轴的部件的分解侧视图；
图5是优选实施例的眼镜片加工设备的镜片表面加工工具的侧面透视图。
图6例示一种典型的镜片表面加工操作的简略顶视图；
图7是例示镜片表面加工操作期间存在的各种力的矢量图；
图8例示第一类动力吸振器；
图9是沿图8中线9的截面图，例示一种圆柱形辅助质量；
图10例示第二类动力吸振器；
图11是沿图10中线11的截面图，例示一种环形辅助质量。
优选实施例详述
优选实施例的眼镜片加工设备全面地例示于图1、2和3中。优选实施例的设备包括一个工具主轴20，后者安装在具有至少两个自由度的支承结构上。工具主轴20安装在受驱动的转台22上，转台22可以围绕沿通常用Z轴线表示的垂直轴线作枢轴式转动，转动的方向在图2中用α表示。转台22安装在底板24上，底板24可沿设备纵轴线在第一受驱动的线性滑座26上移动。该纵轴线通常用设备的X轴线表示。
镜片架30也支承在可以移动的安装板32上。安装板32由第二受驱动的线性滑座34’的一部分构成，滑座34’可以滑动地容纳在第三受驱动的线性滑座36内。包括安装板32的第二线性滑架34’沿Z轴线上下移动，而第三线性滑座36使板32相对于设备纵轴线沿通常用Y轴线表示的横向移动。
在镜片表面加工过程之前，为了按照一处方的要求从角度上定位一个镜片，也可以利用一个转动驱动器(未示出)使镜片架30围绕平行于纵轴线的轴线转动。
所有线性滑架26、34’和36最好安装在高精度的承压流体轴承上。同样，转台22和工具主轴20也最好安装在高精度流体轴承上。因为此类轴承通常是熟知的，所以没有示出。
受驱动的线性滑座和受驱动的转台的移动按照待加工的镜片的处方要求受计算机(未示出)的控制。在优选实施例的眼镜片加工设备操作期间，工具主轴20沿X轴线向着镜片进给，并且当从设备上方观察时沿顺时针方向围绕Z轴线作枢轴式转动。在工具主轴20运动的同时，镜片架30沿Y轴线移动，使得沿工具边缘的弧形描绘一个横跨镜片表面的确定的曲率。沿工具边缘的弧形和确定的曲率限定镜片上的一个复曲面。
优选实施例的眼镜片加工设备也有一个大质量的花岗岩底座40，它对整机的总刚性和稳定性起大部分作用。花岗岩底座40在沿相对于主轴和镜片架的径向吸收工具主轴20和镜片架30的振动方面是特别有效的，为此底座40的质量必须足够大。
优选实施例的设备的结构也包括一个支承第三线性滑座36的直立的大质量花岗岩块42。该直立的花岗岩块42的首要目的是沿相对于镜片架30的轴向吸收镜片架30和工具主轴20的振动，而块42必须为此目的具有足够大的质量。如图3中所示，该直立的花岗岩块42利用贯穿螺栓44固定在花岗岩底座40上。
大质量花岗岩底座40和直立的大质量花岗岩块42的代表性优选特性如下：
花岗岩底座：宽32英寸，长60英寸，厚8英寸；总重量1,536lbs。
直立的花岗岩块：宽31英寸，高24英寸，厚14英寸；总重量1，041lbs。
现在参照图4和5，其中例示优选实施例的镜片加工设备的工具主轴。工具主轴20的主要部件是：切削工具50，圆面板52和主轴驱动马达54。切削工具50包括一个杯形体56，它至少有两个切削刀片58，用含碳化钨的材料或类似材料制成。杯形体56安装在圆盘板60上，后者具有机构62，用于定位在圆面板52上的配合槽64中并啮合圆面板52。切削工具50也有一个张力杆66，用于延伸通过面板52和用于与一闩锁套管(未示出)啮合，该闩锁套管安装在主轴驱动马达54的转动轴或芯子内。此种类型的工具安装配置在这里称为运动联接，并在1995年11月21日提出的共同未决的美国专利申请序号08/561,404中描述。该工具安装的配置使切削工具转动轴线与马达转动轴的转动轴线保持同轴。
图5中例示的工具50最好平衡到这样一个精度，当该工具以大约7500和10000RPM之间的操作速度转动时，该精度由1.0微英寸(25纳米)的峰对谷总位移为特征。
使用带运动联接的切削工具50的优点主要是允许在工具主轴20上快速而精确地更换工具。更重要的是，工具和运动联接有一个大的第一圆盘板60和一个第二圆面板52，它们分别具有一个用于吸收工具主轴20中扭转振动的大的转动惯量。最好是，圆盘板60的转动惯量以约9lbs-in2的重量单位表示，而面板52的转动惯量以约24lbs-in2的重量单位表示。
其次，同时这样选择主轴驱动马达54，使其转动惯量实际上尽可能大。优选实施例的眼镜片加工设备的工具主轴20的特征在于下述代表性转动惯量的大小。包括面板52的主轴驱动马达54的转动惯量以70.1lbs-in2的重量单位表示，而典型的带有圆盘板60的切削工具50的转动惯量为11.3lbs-in2。
现在参照图6和7，其中例示在镜片加工操作期间存在的力和振动的矢量表示。转动主轴的径向振动用标有“R”的箭头表示。轴向振动用标有“A”的箭头表示，而扭转振动用标有“α”的箭头表示。
径向振动“R”处在通常垂直于工具的转动轴线的方向上。轴向振动“A”处在沿工具的转动轴线的方向上，而扭转振动处在相对于工具50的转动轴线的角度方向上。
同样，图7的矢量图表示在从镜片72的表面上除去材料期间存在的力。切削力“F”基本上垂直于工具的切削刃。力“F”具有沿进给方向的径向分力“FR”和沿相对于工具50的转动轴线的轴向上的轴向分力“FA”。
切削力“F”与其分力“FR”和“FA”的大小正比于刀片70的进给速率和切削深度。因此，当径向振动、轴向振动或扭转振动干扰工具50的推进时，径向分力“FR”和轴向分力“FA”两者不可避免地受到影响。
鉴于上述情况，可以理解，相对于工具主轴的径向、轴向或圆周方向的任何振动对切削力的大小有直接影响。因为在大多数机器结构中存在一定程度的弹性，所以切削力的变化常常伴随着设备部件中的微小偏转，并且转换为从镜片表面除去的或多或少的材料。
人们也可以理解，径向振动转变为占优势的径向力“FR”，该力在一个与镜片表面基本相切的平面内取向。因此，与径向力“FR”的波动相关的缺陷有较浅的深度。但是，与轴向力“FA”的波动相关的缺陷具有较深的尺寸，并对被加工镜片的光学品质有很大的影响。
如上所述，优选实施例的设备有一个直立的大质量花岗岩块42，用于增大支承镜片架30的结构的刚性，并用于吸收工具主轴20和镜片架30的轴向振动。优选实施例的设备的工具主轴20有一个大的转动惯量，由此工具主轴的角速度的任何波动都有效地减小到不可觉察的水平。因此，底座40的质量、直立块42的质量和工具主轴20的转动惯量相互配合，用于减小设备部件的总振动。最重要的是，直立块42和主轴20的质量共同减小了工具50和镜片架30的轴向振动。
优选实施例的眼镜片加工设备的操作的特征在于优异的平稳性，其中在单独一次操作中即可加工出一个高质量的光学表面。其上加工的眼镜片不需要进一步抛光。由优选实施例的设备加工的镜片上通常可持续地得到小于1微米的表面粗糙度。表面粗糙度定义为从镜片的最佳配合表面得到的算术平均偏差。
作为进一步的公开，圆面板52和圆盘板60各具有足够的尺寸以容纳动态振动吸收体，如图8至11中所示。在振动分析技术中动态振动吸收体常常称作辅助质量减振器，并在转动部件中用于减小扭转振动或角振动。虽然对于这些吸收体在优选实施例的设备的工具主轴20上的应用还不能采用定量结果，可以相信，使用此类附件，仍然可以改善由优选实施例的设备加工的光学表面。
图8和9中示出了一个动态吸收体的第一建议模型。一个圆盘板60’有一组减振器，每个减振器由一圆筒形块状物80组成，该块状物80松动地限制在圆盘板60’的通孔82内。每个圆筒形块状物80围绕其圆筒形表面有一圆槽84，用于与围绕通孔82的内表面的圆形肋条86啮合，使得圆筒形块状物80保持与圆盘板60’共平面准直。
图10和11中示出了一个动态吸收体的第二建议类型，该吸收体与圆面板52或圆盘板60的形状兼容。在该例子中，圆盘板60”围绕其边缘部分有一槽。一个环形块状物90利用一层软橡胶88或其它类似的弹性材料弹性地结合在该槽中，使得该环形块状物90可以吸收圆盘板60”的圆周速度中的波动。
虽然这样描述的动态振动吸收体及其减小扭转振动的效果在振动分析和转动机械的技术中是已知的，但先有技术的镜片加工设备并不具有容纳此种装置的结构。但是，优选实施例的设备的工具主轴20有一个圆面板52和一个圆盘板60，其中可以容易而有利地包括各减振器。
虽然上面的描述提供本发明优选实施例的充分而完全的公开，但可以利用各种修改、替代的构造和等效方案，而并不偏离本发明的真实精神和范围。此类变化可以涉及替代的材料、组件、结构装置、大小、构造特点等等。因此，上述描述和附图不应看做限制本发明的范围，该范围由附属的权利要求书限定。
权利要求书按照条约第19条的修改
1．一种在眼镜片上加工光学表面用的设备，包括：
一个工具主轴，有一个马达和一个镜片表面加工工具，该工具安装在所述马达的可转动轴上，以便由所述马达转动；
第一受驱动的线性滑动机构，有一纵轴线和一第一可动支承机构，后者固定在所述工具主轴上，用于沿所述纵轴线可动地支承所述工具主轴；
镜片架机构，具有连接在所述第一受驱动的线性滑动机构上的结构和安装在该结构上的卡盘机构，用于固定一个眼镜片，镜片的周边限定一个基本上垂直于所述纵轴线的平面，所述工具主轴可以相对于所述卡盘机构沿处方规定的路径移动；以及
大质量的块件机构，与所述卡盘机构联接，并具有横跨所述纵轴线延伸的尺寸，此时所述纵轴做成在眼镜片的周边内延伸，而所述眼镜片支承在所述卡盘机构中；
由此，当所述设备加工一个眼镜片的光学表面时，所述卡盘机构的其振幅沿所述纵轴线的振动被所述大质量的块件机构减振，因此提高了在所述眼镜片上的表面光洁度品质。
2．一种如权利要求1中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括：
大质量的底座机构，与所述第一受驱动的线性滑动机构联接并支承该机构，且具有沿所述纵轴线延伸的长度方向尺寸，用于使所述工具主轴和所述卡盘机构的其振幅方向基本上垂直于所述纵轴线的振动受到减振。
3．一种如权利要求2中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴有一个第一圆形体，用以安装在所述马达的转动轴上并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动减振。
4．一种如权利要求3中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴有一个第二圆形体，用以安装在所述马达的转动轴柄上用的并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动进一步减振。
6．一种如权利要求21中所述的在眼镜片上加工光学表面的设备，其特征在于，所述联接机构是一种运动型联接器。
7．一种如权利要求21中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述第一和第二圆形体中的至少一个包括一个辅助的质量减振器，用于使所述工具主轴的扭转振动进一步减振。
8．一种如权利要求21中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述大质量底座机构是一个安装在所述第一受驱动的线性滑动机构之下的平坦矩形底座，而所述大质量块件机构是一个直立块件，安装在所述平坦矩形底座的端部上并横跨该端部。
9．一种如权利要求8中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述平坦矩形底座和所述直立块件是用花岗岩制成的，分别重约1500lbs和约1000lbs。
10．一种如权利要求9中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴的以重量单位表示的总转动惯量为至少为81.4lbs-in2。
11．一种如权利要求21中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于：
所述镜片表面加工工具是一种圆杯形镜片表面加工工具；
所述第一可动支承机构包括一个受驱动的转台，其转动轴线垂直于所述纵轴线，用于可调地确定所述工具主轴的操作轴线相对于所述纵轴线的角度；
所述镜片架机构包括一个固定在所述结构和所述卡盘机构上的第二受驱动的线性滑动机构，用于沿垂直于所述纵轴线的方向移动所述卡盘机构；而且其中所述第一和第二受驱动的线性滑动机构和所述转台是可以同时受驱动的，使得在镜片加工过程期间所述处方规定的路径和接触所述镜片的所述镜片表面加工工具上的弧形在所述镜片上限定一个复曲面。
12．一种如权利要求11中所述的在眼镜片上加工光学表面的设备，其特征在于，所述第一和第二受驱动的线性滑动机构具有承压流体轴承。
13．一种如权利要求11中所述的在眼镜睛上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述圆杯形工具具有安装在其周边上的切削刀片，在约7.500RPM和约10.000RPM之间的操作转动速度，而在该转动速度下的动态平衡的特征是有一个约1.0微英寸的总径向跳动。
16．一种如权利要求26中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括与所述卡盘机构联接的大质量块件机构，其尺寸横跨所述纵轴线延伸，所述大质量块件机构的质量大小足以使所述卡盘机构的其振幅沿所述纵轴线的振动减振。
17．一种如权利要求26中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括一个与所述第一受驱动的线性滑动机构联接的大质量底座机构，它具有沿所述纵轴线延伸的长度方向尺寸，用于使所述工具主轴和所述卡盘机构的其振幅方向基本上垂直于所述纵轴线的振动减振。
18．一种在眼镜片上加工光学表面的方法，包括下列步骤：
将所述眼镜片支承在一个眼镜片加工设备的卡盘机构中；
使所述眼镜片加工设备的转动的镜片表面加工工具的一个镜片表面加工部分沿一条路径移动，该路径对应于所述眼镜片的测定曲率；
使所述卡盘机构中的其振幅方向基本上垂直于所述眼镜片的振动减振。
19．一种如权利要求18中所述的在眼镜片上加工光学表面的方法，包括使所述转动的镜片表面加工工具的扭转振动减振的附加步骤。
20．一种如权利要求19中所述的在眼镜片上加工光学表面的方法，包括使所述转动的镜片表面加工工具和所述卡盘机构的径向振动减振的附加步骤。
21．一种在眼镜片上加工光学表面用的设备，包括：
一个工具主轴，有一个马达和一个镜片表面加工工具，用于安装在所述马达的转动轴上，以便由该马达转动；
第一受驱动的线性滑动机构，有一纵轴线和第一可动支承机构，后者固定在所述工具主轴上，用于沿所述纵轴线可动地支承所述工具主轴；
镜片架机构，具有连接在所述第一受驱动的线性滑动机构上的结构和安装在该结构上的卡盘机构，用于固定一个眼镜片，镜片的周边限定一个基本上垂直于所述纵轴线的平面，所述工具主轴可以相对于所述卡盘机构的沿处方规定的路径移动；
大质量块件机构，与所述卡盘机构联接，并具有横跨所述纵轴线延伸的尺寸；
大质量的底座机构，与所述第一受驱动的线性滑动机构联接并支承它，且有一个沿所述纵轴线延伸的长度方向尺寸；
所述工具主轴有一个第一圆形体，用以安装在所述马达的转动轴上并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动减振；
所述工具主轴有一个第二圆形体，用以安装在所述马达的转动轴上并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动进一步减振；
所述工具主轴还包括联接机构，用于将所述镜片表面加工工具可拆卸地固定在所述可转动的轴上，而所述第一和第二圆形体是所述联接机构的整体部件；
由此，当所述设备加工一个眼镜片的光学表面时，所述卡盘机构的其振幅沿所述纵轴线的振动被所述大质量块件机构减振；所述卡盘机构和所述工具主轴的其振幅方向基本上垂直于所述述纵轴线的振动被所述大质量底座机构减振，而所述具有主轴的扭转振动被所述联接机构减振，因此提高了所述眼镜片上表面光洁度的质量。
22．一种如权利要求21中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述第一被驱动的线性滑动机构有一水平平面机构和一安装于其上的转台，用于可动地支承所述工具主轴。
23．一种如权利要求22中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括一个第二被驱动的线性滑动机构，该机构有一垂直轴线，相对于所述水平平面结构垂直地延伸；所述第二被驱动的线性滑动机构被连接于所述大质量块件机构和所述卡盘机构上，用于沿所述垂直轴线相对于所述大质量块件机构可动地支承所述卡盘机构。
24．一种如权利要求23中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括一个第三被驱动的线性滑动机构，该机构有一横向水平轴，相对于所述纵轴线和垂直轴线垂直地延伸；所述第三线性滑动机构连接于所述大质量块件机构和所述第二滑动机构上，用于沿所述横向水平轴线相对于所述大质量块件机构可动地支承所述第二滑动机构。
25．一种在眼镜片上加工光学表面用的设备，包括：
一个工具主轴，有一个马达和一个镜片表面加工工具，该工具可安装在所述马达的转动轴上并可由其转动；
联接机构，连接在所述可转动的轴上，用于将一个镜片表面加工工具可动地固定在所述可转动的轴上；以及
第一和第二圆形体，与所述联接机构和所述可转动的轴联接，以便由所述马达转动，所述第一和第二圆形体分别具有第一和第二可测大小的转动惯量；
由此，当所述设备加工一个眼镜片的光学表面时，所述工具主轴的扭转振动轴所述第一和第二圆形体的惯性减振。
26．一种如权利要求25中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括：
第一受驱动的线性滑动机构，有一个纵轴线和固定在所述工具主轴上的可动支承机构，用于可动地支承所述工具主轴，以便沿所述纵轴线移动；
镜片架机构，具有连接于所述第一受驱动的线性滑动机构上的结构和安装在该结构上用以固定一眼镜片的卡盘机构，眼镜片的周边限定一个基本上垂直于所述纵轴线的平面；以及
所述工具主轴可以沿一处方规定的路径相对于所述卡盘机构移动。

Claims (20)

1．一种在眼镜片上加工光学表面用的设备，包括：
一个工具主轴，有一个马达和一个镜片表面加工工具，该工具安装在所述马达的转动轴上，以便由所述马达转动；
第一受驱动的线性滑动机构，有一纵轴线和一第一可动支承机构，后者固定在所述工具主轴上，用于沿所述纵轴线可动地支承所述工具主轴；
镜片架机构，具有连接在所述第一受驱动的线性滑动机构上的结构和安装在该结构上的卡盘机构，用于固定一个眼镜片，镜片的周边限定一个基本上垂直于所述纵轴线的平面，所述工具主轴可以相对于所述卡盘机构沿处方规定的路径移动；以及
大质量的块件机构，与所述卡盘机构联接，并具有横跨所述纵轴线延伸的尺寸；
由此，当所述设备加工一个眼镜片的光学表面时，所述卡盘机构的其振幅沿所述纵轴线的振动被所述大质量的块件机构减振，因此提高了在所述眼镜片上的表面光洁度的品质。
2．一种如权利要求1中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括：
大质量的底座机构，与所述第一受驱动的线性滑动机构联接并支承该机构，且具有沿所述纵轴线延伸的长度方向尺寸，用于使所述工具主轴和所述卡盘机构的其振幅方向基本上垂直于所述纵轴线的振动受到减振。
3．一种如权利要求2中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴有一个第一圆形体，用以安装在所述马达的转动轴上并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动减振。
4．一种如权利要求3中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴有一个第二圆形体，用以安装在所述马达的转动轴上并具有足够大小的转动惯量以使所述工具主轴的扭转振动进一步减振。
5．一种如权利要求4中所述的在眼镜片上加工光学表面的设备，其特征在于，所述工具主轴还包括联接机构，用于将所述镜片表面加工工具可以拆卸地固定在所述转动轴上，而且其中，所述第一圆形体和所述第二圆形体是所述联接机构的整体部件。
6．一种如权利要求5中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述联接机构是一种运动型联接器。
7．一种如权利要求4中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述第一和第二圆形体中的至少一个包括一个辅助的质量减振器，用于使所述工具主轴的扭转振动进一步减振。
8．一种如权利要求2中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述大质量底座机构是一个安装在所述第一受驱动的线性滑动机构之下的平坦矩形底座，而所述大质量块件机构是一个直立块件，安装在所述平坦矩形底座的端部上并横跨该端部。
9．一种如权利要求8中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述平坦矩形底座和所述直立块件是用花岗岩制成的，分别重约1500lbs和约1000lbs。
10．一种如权利要求9中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴的以重量单位表示的总转动惯量为至少为81.4lbs-in2。
11．一种如权利要求2中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于：
所述镜片表面加工工具是一种圆杯形镜片表面加工工具；
所述第一可动支承机构包括一个受驱动的转台，其转动轴线垂直于所述纵轴线，用于可调地确定所述工具主轴的操作轴线相对于所述纵轴线的角度；
所述镜片架机构包括一个固定在所述结构和所述卡盘机构上的第二受驱动的线性滑动机构，用于沿垂直于所述纵轴线的方向移动所述卡盘机构；而且其中所述第一和第二受驱动的线性滑动机构和所述转台是可以同时受驱动的，使得在镜片加工过程期间，所述处方规定的路径和接触所述镜片的所述镜片表面加工工具上的弧形在所述镜片上限定一个复曲面。
12．一种如权利要求11中所述的在眼镜片上加工光学表面的设备，其特征在于，所述第一和第二受驱动的线性滑动机构具有承压流体轴承。
13．一种如权利要求11中所述的在眼镜睛上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述圆杯形工具具有安装在其周边上的切削刀片，在约7.500RPM和约10.000RPM之间的操作转动速度，而在该转动速度下的动态平衡的特征是有一个约1.0微英寸的总径向跳动。
14．一种在眼镜片上加工光学表面用的设备，包括：
一个工具主轴，有一个马达和一个镜片表面加工工具，该工具可以安装在所述马达的转动轴上并可以由其转动；
一个第一圆形体，安装在所述镜片表面加工工具上，与所述转动轴准直，以便由所述马达转动，所述第一圆形体具有一个第一可测大小的转动惯量；
第一受驱动的线性滑动机构，有一纵轴线和第一可动支承机构，后者固定在所述工具主轴上，用于可动地支承所述工具主轴，以便沿所述纵轴线移动；
镜片架机构，具有连接在所述第一受驱动的线性滑动机构上的结构和安装在该结构上的卡盘机构，用于固定一个眼镜片，镜片的周边限定一个基本上垂直于所述纵轴线的平面，所述工具主轴可以相对于所述卡盘机构沿处方规定的路线移动；
由此，当所述设备加工一个眼镜片的光学表面时，所述工具主轴的扭转振动被所述第一圆形体的惯性减振。
15．一种如权利要求14中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，其特征在于，所述工具主轴还包括一个安装在所述第一圆形体上与其轴向准直并与所述转动轴轴向准直的第二圆形体，所述第二圆形体具有一个第二可测大小的转动惯量，用于使所述工具主轴的扭转振动进一步减振。
16．一种如权利要求14中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括与所述卡盘机构联接的大质量块件机构，其尺寸横跨所述纵轴线延伸，所述大质量块件机构的质量大小足以使所述卡盘机构的其振幅沿所述纵轴线的振动减振。
17．一种如权利要求14中所述的在眼镜片上加工光学表面用的设备，还包括一个与所述第一受驱动的线性滑动机构联接的大质量底座机构，它具有沿所述纵轴线延伸的长度方向尺寸，用于使所述工具主轴和所述卡盘机构的其振幅方向基本上垂直于所述纵轴线的振动减振。
18．一种在眼镜片上加工光学表面的方法，包括下列步骤：
将所述眼镜片支承在一个眼镜片加工设备的卡盘机构中；
使所述眼镜片加工设备的转动的镜片表面加工工具的一个镜片表面加工部分沿一条路径移动，该路径对应于所述眼镜片的测定曲率；以及
使所述卡盘机构中的其振幅方向基本上垂直于所述眼镜片的振动减振。
19．一种如权利要求18中所述的在眼镜片上加工光学表面的方法，包括使所述转动的镜片表面加工工具的扭转振动减振的附加步骤。
20．一种如权利要求19中所述的在眼镜片上加工光学表面的方法，包括使所述转动的镜片表面加工工具和所述卡盘机构的径向振动减振的附加步骤。
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