DE102004002568B3 - Tool for polishing rotationally symmetrical surfaces, especially with non machinable regions useful for polishing metal surfaces - Google Patents
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Classifications
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- B24B13/01—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Polieren von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere mit nicht bearbeitbaren Bereichen im Zentrum, oder Freiformflächen mit einer Gummimembran oder einem Stößel mit einer daran befestigten Polierfläche oder -folie, insbesondere aus Polyurethan, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges.The The invention relates to a tool for polishing rotationally symmetric Workpieces, especially with non-editable areas in the center, or Free-form surfaces with a rubber membrane or a ram with a polishing surface attached to it or film, in particular of polyurethane, as well as a method for the production such a tool.
Die Erfindung wird vorzugsweise eingesetzt zur Bearbeitung von asphärischen Werkstücken oder Freiformflächen mit optisch wirksamen Flächen, insbesondere von Linsen oder Spiegeln, die in ihrer Mitte nicht bearbeitbare Zonen aufweisen, beispielsweise konische Erhebungen.The Invention is preferably used for processing aspherical workpieces or free-form surfaces with optically active surfaces, especially lenses or mirrors that are not in their midst have machinable zones, such as conical elevations.
Die Produktion von Asphären erfolgt in zwei Schritten, zunächst durch Schleifen oder Drehen zum Erzeugen der Form und anschließend durch Polieren zum Erzielen der erforderlichen Oberflächengüte.The Production of aspheres takes place in two steps, first by grinding or turning to produce the mold and then by Polishing to achieve the required surface finish.
Zum Polieren wird im Stand der Technik ein rotierendes Werkzeug auf einem ebenfalls rotierenden Werkstück bewegt, wobei das Werkzeug aus einer Gummimembran oder einem Stößel mit einer aufgeklebten Polyurethanmembran, der so genannten Polierfolie, besteht. Die Folie liegt dabei flächig auf und wird durch Druckluft angedrückt. Der Abtrag am Werkstück wird sowohl durch die Folie, als auch durch eine ständig zugeführte Flüssigkeit erzielt. Die Membran oder der Stößel wird mittels eines CNC-Programmes stets senkrecht auf die zu polierende Fläche gestellt und langsam auf einem Radius über das Werkstück geführt. Über die Wahl des Geschwindigkeitsverlaufes auf der Diagonalen wird der Abtrag gesteuert, um die gewünschte Form des Werkstücks zu erzielen.To the Polishing is a rotating tool in the prior art a likewise rotating workpiece moves, wherein the tool from a rubber membrane or a pestle with a glued on Polyurethane membrane, the so-called polishing film consists. The foil lies flat on and is pressed by compressed air. The removal on the workpiece is achieved both by the film, as well as by a constantly supplied liquid. The membrane or the plunger becomes by means of a CNC program always perpendicular to the to be polished area placed and slowly guided on a radius over the workpiece. About the Choice of the speed gradient on the diagonal becomes the removal controlled to the desired Shape of the workpiece to achieve.
Speziell in dem Fall, dass sich in der Mitte des Werkstücks eine Erhebung befindet, kann nur ein Stößel mit dem Durchmesser der Polierfolie verwendet werden, da die Gummimembran eine Halterung benötigte, die mit der Erhebung kollidierte.specially in the case that there is an elevation in the middle of the workpiece, can only use a pestle the diameter of the polishing foil used, since the rubber membrane needed a bracket, which collided with the survey.
Der generell bekannte Stößel hat den Nachteil, dass bei Verbrauch der Polierfolie der Stößel durch die Druckluft direkt auf das Werkstück gedrückt wird und dadurch dessen Oberfläche beschädigen kann. Außerdem muss in regelmäßigen Abständen die verbrauchte Folie ersetzt werden. Die Ablösung der alten ist bei einer Klebeverbindung schwer, die Justierung der neuen erfordert ebenfalls Ubung und Zeit.Of the generally known ram has the disadvantage that when consumption of the polishing foil of the plunger the compressed air is pressed directly onto the workpiece and thereby its surface can damage. Furthermore must be the regular used foil to be replaced. The replacement of the old one is at one Bonding difficult, adjusting the new also requires Exercise and time.
In der Diamantdrehbearbeitung werden insbesondere Luftspindeldrehmaschinen verwendet, bei denen mittels Diamanten eine genaue, optisch verwendbare Form und Fläche erzielt werden.In Diamond turning, in particular, are air-spindle turning machines used in which by means of diamonds an accurate, optically usable Shape and area be achieved.
Daher ergeben sich hier jedoch Grenzen bei der Verringerung der Oberflächenrauigkeit. Ferner sind die Kosten für die Herstellung sowohl durch den hohen Anschaffungspreis der Maschinen als auch die laufenden Kosten durch den Preis für die Diamanten und deren Vorbearbeitung sehr hoch.Therefore However, here limits arise in reducing the surface roughness. Furthermore, the costs for the production both by the high purchase price of the machines as well as the running costs due to the price of the diamonds and their pre-processing very high.
Viele Materialien wie die meisten Gläser können bisher gar nicht drehend bearbeitet werden.Lots Materials like most glasses can so far not to be processed in rotation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, mit denen ein einfaches, kostengünstiges, schnelles, umfassendes und genaues Polieren von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere auch solchen mit nicht bearbeitbaren Bereichen im Zentrum, oder Freiformflächen möglich ist.Of the Invention is based on the object, a tool and a method to provide for its production, with which a simple, inexpensive, fast, comprehensive and accurate polishing of rotationally symmetric Workpieces, especially those with non-editable areas in the center, or free-form surfaces possible is.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Anordnung, welche die in den Ansprüchen 1 oder 7 angegebenen Merkmale enthält, und einem Verfahren, welches die in Anspruch 8 angegebenen Merkmale enthält, gelöst.According to the invention Task with an arrangement which in the claims 1 or 7 features specified, and a method which has the features specified in claim 8 contains solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. advantageous Embodiments are specified in the respective subclaims.
Stößel auf der dem Träger zugewandten Seite jeweils ein Loch aufweisen und der Träger und der Stößel durch einen beiderseits in je eines der beiden Löcher eingebrachten Stift verbunden sind. Dadurch kann der Werkzeugwechsel beschleunigt werden und es können bei minimalen Materialkosten beliebig viele Werkzeuge auf Vorrat hergestellt werden. Eine Wiederverwendung des Gummiträgers ist kostentechnisch nicht notwendig.Pestle up the carrier facing side each have a hole and the carrier and the ram through connected on either side in each one of the two holes introduced pin are. This can speed up the tool change and it can With minimal material costs as many tools as possible getting produced. A reuse of the rubber carrier is not technically necessary.
Ist die Polierfläche auf den Träger geklebt, so kann dabei die volle Fläche des Gummiträgers ohne Überstand genutzt werden, wodurch die gesamte optische Wirkfläche eines Werkstückes, unter Umständen bis an einen inneren Konus heran, bearbeitet werden kann.is the polishing surface on the carrier glued, so can the full surface of the rubber carrier without supernatant be used, whereby the entire optical effective area of a Workpiece in certain circumstances up to an inner cone, can be edited.
Dadurch, dass der Stift in den Stößel eingepresst oder eingeschraubt ist, ist der Stift auf einfache Weise stabil befestigt und dennoch der Gummiträger schnell auswechselbar.Thereby, that the pin is pressed into the ram or screwed in, the pen is easily stable attached and yet the rubber carrier quickly interchangeable.
Besteht die Polierfläche bei der Bearbeitung metallischer Werkstücke je nach Feinheit aus Glasfasermatten mit Sekundenklebstoff oder aus Polyurethan oder aus Leder, ist eine kostengünstige und sehr genaue Bearbeitung möglich.Consists the polishing surface when processing metal workpieces depending on the fineness of glass fiber mats with super glue or polyurethane or leather, is one inexpensive and very accurate editing possible.
Durch eine Sollbruchstelle im Stift kann im Falle einer Havarie größerer Schaden vermieden werden.By A breaking point in the pen can cause major damage in the event of an accident be avoided.
Weist das Werkzeug am Stößel einen Anschlag auf, der den Kontakt des Stößels mit der zu polierenden Fläche verhindert, kann das Werkstück auch bei einer ungünstig verlaufenden Havarie nicht beschädigt werden.has the tool on the plunger a Stop on the contact of the plunger with the polished area prevents the workpiece can also at an unfavorable running damage not damaged become.
Wird das Herstellungsverfahren für das Polierwerkzeug zeitlich parallel zu einem Poliervorgang durchgeführt, werden Zeit und Kosten eingespart.Becomes the manufacturing process for the polishing tool is performed in parallel to a polishing process, be Time and costs saved.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment.
Dazu zeigtTo shows
Der
Stift
Bei metallischen Werkstücken besteht die Polierfläche in Abhängigkeit von der erforderlichen Feinheit des Polierens vorzugsweise aus Glasfasermatten mit Sekundenklebstoff, Polyurethan oder Leder.at metallic workpieces there is the polishing surface dependent on of the required fineness of polishing, preferably of glass fiber mats with superglue, polyurethane or leather.
Im Falle von Glasfasermatten werden mehrere dieser Schichten übereinander mit zwischen den Schichten befindlichem Sekundenkleber angeordnet und vorzugsweise unter Druck verpresst.in the Trap of fiberglass mats, several of these layers are stacked arranged with superglue located between the layers and preferably compressed under pressure.
Anstelle von Glasfasermatten mit Sekundenklebstoff ist auch ein anderes flexibles Gewebe aus harten Fasern einsetzbar.Instead of Glass fiber mats with superglue is also another flexible Fabric made of hard fibers used.
- 11
- Polierfoliepolishing film
- 22
- Gummiträgerrubber support
- 33
- Stiftpen
- 44
- Stößeltappet
- 55
- Schaftshaft
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US20010039174A1 (en) * | 1998-01-28 | 2001-11-08 | Hanosh Alan L. | Rotary polishing discs and arbors therefor |
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