DE10348459B4

DE10348459B4 - Vorrichtung und Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Linsen

Info

Publication number: DE10348459B4
Application number: DE10348459A
Authority: DE
Inventors: Gunther Schneider; Helwig Buchenauer; Klaus Krämer
Original assignee: Schneider GmbH and Co KG
Current assignee: Schneider & Co Kg De GmbH
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE10348459C5; US20050188516A1; US7219407B2; DE10348459A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum spanenden Bearbeiten von Linsen mit mindestens einem Maschinenbett (2), auf dem mindestens ein Werkzeughalter (4) und ein eine Werkstückspindel (3.2) aufweisender Werkstückhalter (3) mit einer Rotationsachse R1 angeordnet sind, wobei der Werkzeughalter (4) mindestens einen Werkzeugantrieb (5) mit einer parallel zur Rotationsachse R1 verlaufenden Oszillationsachse O1 aufweist, wobei der Werkstückhalter (3) und der Werkzeughalter (4) relativ zueinander in Richtung einer rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 verlaufenden Translationsachse T1 verfahrbar sind und der Werkstückhalter (3) einen in Richtung der Translationsachse T1 verfahrbaren Linearantrieb (3.1) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenbett (2) einen in etwa mittig angeordneten Spanraum (6) aufweist, der durch eine Bodenwand (2.1), eine rechte Seitenwand (2.2), eine linke Seitenwand (2.4) und eine Rückwand (2.3) des Maschinenbetts (2) gebildet ist, wobei der Werkzeugantrieb (5) im Bereich der rechten Seitenwand (2.2) und die Werkstückspindel (3.2) im Bereich der linken Seitenwand (2.4) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fräsen und/oder Drehen von Werkstücken mit mindestens einem Maschinenbett, auf dem mindestens ein Werkzeughalter und ein eine Werkstückspindel aufweisender Werkstückhalter mit einer Rotationsachse R1 angeordnet sind, wobei der Werkzeughalter mindestens einen Werkzeugantrieb mit einer parallel zur Rotationsachse R1 verlaufenden Oszillationsachse O1 aufweist, wobei der Werkstückhalter und der Werkzeughalter relativ zueinander in Richtung einer rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 verlaufenden Translationsachse T1 verfahrbar sind.
Es ist bereits eine Maschine zum Herstellen von optisch aktiven Flächen mit einer um eine C-Achse drehbaren, eine Werkstückaufnahme aufweisenden, elektronisch drehzahlgesteuerten Werkstückhalter und einem mit Bezug zur C-Achse in radialer Richtung einer X-Achse und in axialer Richtung einer Z-Achse bewegbaren Werkzeugschlitten aus der EP 1 323 497 A3 bekannt. Dabei ist für die axiale Vorschubbewegung ein Linearmotor und für die X-, Z- und C-Achse ein die Position der Z-Achse, die Position der X-Achse sowie die Drehung der C-Achse kontrollierender Steuerungsprozessor vorgesehen. Daneben sind die Achsen im Wesentlichen vertikal angeordnet bzw. spannen eine vertikale Bearbei tungsebene auf. Die Werkzeugaufnahme weist neben der Translationsache x zusätzlich die oszillierende Achse z auf.
Die DE 42 30 979 A1 zeigt eine Bearbeitungsmaschine die der grundlegenden schleifenden Bearbeitung ophthalmischer Linsen dient. Hierzu wird das rotierende Werkzeug mittels einer translatorischen Achse des Werkzeughalters in Richtung zur Linse verstellt bzw. gegen die Linse angefahren. Die translatorische Bewegung des Werkstückhalters ist dabei unabhängig von der Drehzahl des Werkstücks.
Die US 5,485,771 bildet den nächstliegenden Stand der Technik und beschreibt eine Vorrichtung zum Drehen von Werkstücken mit mindestens einem Maschinenbett, auf dem mindestens ein Werkzeughalter und ein eine Werkstückspindel aufweisender Werkstückhalter mit einer Rotationsachse angeordnet sind, wobei der Werkzeughalter mindestens einen Werkzeugantrieb mit einer parallel zur Rotationsachse verlaufenden Oszillationsachse aufweist, wobei der Werkstückhalter und der Werkzeughalter relativ zueinander in Richtung einer rechtwinklig zur Oszillationsachse verlaufenden Translationsachse verfahrbar sind und der Werkstückhalter einen in Richtung der Translationsachse verfahrbaren Linearantrieb und die Werkstückspindel eine in horizontaler Richtung verlaufende Rotationsachse aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Linsen derart auszubilden, dass eine präzise und effiziente hochdynamische, spanende Bearbeitung der Linse gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Der so gebildete Spanraum gewährleistet einen optimalen Freiraum unterhalb des Werkstücks, so dass die anfallenden Späne, begünstigt durch die Schwerkraft, aus dem Arbeitsbereich heraus einer Transportöffnung des Spanraums zugeführt werden. Der an den Arbeitsraum anschließende Spanraum weist eine Rückwand auf, deren Höhe mindestens so groß ist wie die vertikale Ausdehnung des Arbeitsraumes.
Zudem wird erreicht, dass die Translationsachse T1 der Werkstückspindel bzw. dem Werkstückhalter zugeordnet ist, wobei die Oszillationsachse O1 dem Werkzeughalter zugeordnet und insoweit auf dem Maschinenbett räumlich getrennt angeordnet ist. Dies gewährleistet einen hochdynamischen und präzisen Bearbeitungsablauf. Die beiden für den Bearbeitungsprozess notwendigen Translationsachsen, also T1 und O1, werden getrennt angesteuert und weisen insoweit unabhängige Antriebe auf. Die räumliche Trennung führt zu verringertem Schwingungsübertrag von der einen Achse auf die andere, so dass eine präzisere Steuerung bzw. Bearbeitung möglich ist.
Dabei ist für die Rotationsachse R1, die Oszillationsachse O1 und die Translationsachse T1 ein die relative Position kontrollierender Steuerungsprozessor vorgesehen, wobei die Rotationsachse R1 phasengeregelt ist und der Steuerungsprozessor Positionsabhängigkeiten zwischen der Rotationsachse R1, der Oszillationsachse O1 und der Translationsachse T1 generiert. Daneben ist über die Messsysteme der einzelnen Achsen ein ständiger Abgleich der Ist-Soll-Abhängigkeit der verschiedenen Achsen gegeben. Die jeweiligen Achsantriebe bzw. deren Ansteuerung weist hierzu entsprechende Dynamik-Reserven auf, so dass eine entsprechende Angleichung jeder Achse an die Sollvorgabe möglich ist. Die so gebildete Abstimmung der drei Achsen gewährleistet einen hochdynamischen und präzisen Bearbeitungsablauf. Eine bisher im Stand der Technik bekannte Folgesteuerung, bei der eine Achse als Vorgabe für die anderen Achsen dient, wird verhindert.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass eine durch das Maschinenbett aufgespannte Ebene M mit der Horizontalen einen Winkel α zwischen 40° und 60°, insbesondere 50°, einschließt. Das so gebildete Maschinenbett gewährleistet die Ausbildung eines sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung ausgeprägten Spanraumes, der eine optimale Fallhöhe der Späne gewährleistet. Daneben sind, trotz großflächigem Maschinenbett, der Werkzeughalter und der Werkstückhalter manuell gut zugänglich und die Höhe der Maschine begrenzt. Die so gebildete Länge des Maschinenbetts gewährleistet die Lagerung der beiden Prozessstationen Fräsen und Drehen sowie einen automatisierten Werkstückaustausch.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass der Spanraum bzw. Spanabführraum unterhalb des Werkstücks, mit Bezug zur Oszillationsachse O1 zwischen dem Werkstückhalter und dem Werkzeughalter angeordnet ist, wobei der Werkzeughalter mit Bezug zum Spanraum gegenüberliegend zum Werkstückhalter angeordnet ist. Die Späne fallen somit nicht auf das Werkstück, den Werkzeughalter oder sonst ein Getriebeglied der Maschine. Das jeweilige Werkzeug bzw. die jeweilige Werkzeugschneide ist dabei über Kopf angeordnet, so dass der sich bildende Span nach unten in Richtung der Schwerkraft und in Richtung des Spanraumes abgegeben bzw. abgelöst wird. Die Bildung des Spans und der anschließende Transport erfolgt dabei in eine im Wesentlichen vertikale Richtung. Das im Spanraum abfließende bzw. abtropfende Kühl- bzw. Schneidmittel unterstützt dabei den Transport der Späne. Die Späne werden durch die Spülwirkung im Generellen und ein Spülen des Spanraumes bzw. dessen Schrägen im Besonderen abtransportiert. Die Ausdehnung des Spanraumes in radialer Richtung, also nach oben, hinten und vorne verhindert die Gefahr einer Anstauung bzw. Verwirbelung der Späne und einer damit einhergehenden Verstopfung. Der Spanraum gewährleistet zudem eine optimale Fallhöhe der Späne, so dass der abgeschnittene Span schnellstmöglich aus der Bearbeitungszone mit entsprechendem Sicherheitsabstand dazu entfernt wird.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der Werkzeughalter eine Drehmeißeleinheit und eine Fräseinheit aufweist, die einzeln oder gemeinsam mit einem oder mehreren Werkzeugantrieben koppelbar oder in einer Parkstellung P am Maschinenbett festsetzbar sind. Der Werkzeugantrieb kann dabei beiden, der Drehmeißeleinheit und der Fräseinheit, zugeordnet sein, wobei vorzugsweise die Dreheinheit allein mit dem Antrieb zu koppeln ist und die Fräseinheit nur zusammen mit der Dreheinheit. Die Dreheinheit ist also fest am Antrieb angeordnet. Da der Fräsvorgang bzw. die Bewegung in Richtung der Oszillationsachse O1 beim Fräsen eine deutlich geringere Frequenz aufweist als beim Drehen, kann diese oszillierende Fräsbewegung trotz der beiden Massen der Dreh- und der Fräseinheit von dem einen Antrieb bewältigt werden. Der Fräsvorgang weist einen deutlich größeren Vorschub auf, der bei einer geringeren Drehzahl des Werkstücks zu einem erheblich größeren Materialabtrag führt. Daneben ist je ein Antrieb für jede Einheit vorgesehen, wobei die Einheiten jeweils einzeln mit dem Antrieb verbunden werden, während die andere Einheit in einer Parkstellung am Maschinenbett positioniert ist. Aufgrund des Gewichtsvorteils jeder einzelnen Paarung der Einheit mit dem Antrieb ist eine höhere Dynamik gewährleistet. Die Kopplung beider Einheiten mit dem gemeinsamen Antrieb entfällt.
Die so ausgebildete Maschine vereint eine Drehmaschine und eine Fräsmaschine derart, dass beide Bearbeitungsvorgänge unter Gewährleistung einer optimalen Leistungsqualität möglich sind. Die zum Drehen erforderliche Dynamik der Maschine, insbesondere die Oszillationsachse O1 und die Rotationsachse R1 betreffend, gewährleisten für den Fräsvorgang ebenfalls eine bisher noch nicht bekannte Dynamik bzw. Geschwindigkeit. Diese Dynamik erlaubt größere Drehzahlen des Werkstücks und damit kürzere Bearbeitungszeiten. Der Werkzeugantrieb und dessen Steuerung wird für beide Einheiten getrennt benutzt, so dass die jeweilige Oszillationsachse O1 der Dreh- und der Fräseinheit einen insoweit eigenen Antrieb bzw. eine eigene Steuerung besitzt und damit beide Prozesse unabhängig voneinander präzise steuerbar sind.
Das nach dem Schneidvorgang vorgesehene Polieren des Werkstücks kann je nach Oberflächenqualität des Schneid- bzw. Fräsvorgangs ggf. entfallen. Auf jeden Fall sollte die Polierphase so kurz wie möglich ausfallen, damit zwar die ungewünschten Materialspitzen abgearbeitet werden, die Geometrie des Werkstücks aber nicht unnötig beeinflusst oder sogar verändert wird. In vorteilhafter Weise wird das Werkstück nach dem fräsenden Bearbeiten noch einmal drehend bearbeitet, so dass ein Polieren in der Regel nicht mehr oder nur sehr kurz notwendig ist. Die drehende Bearbeitung reduziert sich in diesem Fall auf die Linsenoberfläche, wobei die Randfläche und/oder eine Übergangsfläche bzw. Fase bei Bedarf auch überdreht werden können.
Die fräsende Bearbeitung bietet den Vorteil eines sehr großen und relativ schnellen Materialabtrags, wobei dieser im Wesentlichen durch die Drehzahl des Fräswerkzeugs begrenzt ist. Die drehende Bearbeitung gewährleistet jedoch bessere Oberflächenqualitäten, die eine „final cut"-Bearbeitung oh ne Polieren ermöglicht. Diese höchsten Oberflächenqualitäten werden mit einem Vorschubwert betreffend die schneidende Bearbeitung zwischen 1 μm und 50 μm gewährleistet. Damit bei solchen geringen Vorschubwerten noch praktikable Fertigungszeiten möglich sind, ist eine entsprechende Erhöhung der Werkstückdrehzahl und damit eine entsprechende Dynamik der Oszillationsachse O1 notwendig und durch die erfindungsgemäße Anordnung auch gewährleistet. Die Kombination beider Verfahren in einer Maschine, unter Gewährleitung der entsprechenden Präzision, ermöglicht eine äußerst schnelle und qualitativ hochwertige Fertigung.
Vorteilhaft ist es auch, dass der Linearantrieb als Spindelantrieb oder als Linearmotor und der Werkzeugantrieb als Linearmotor ausgebildet ist. Bei der Verwendung eines gemeinsamen Antriebs weist der Linearmotor zwei Primärbauteile und einen Läufer mit zwei beidseitig angeordneten Sekundärteilen auf, von denen das eine mit dem Steuersignal und das andere mit dem invertierten Steuersignal beaufschlagt wird. Der so gebildete Motor bietet mit einem Läufer bzw. einem doppelten Sekundärteil die doppelte Antriebskraft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass der Linearmotor einen Läufer aufweist, der über mindestens ein auf mindestens einer Lagerschiene des Läufers angeordnetes Wälzlager, ein hydrostatisches Lager oder ein pneumatisch statisches Lager translatorisch gelagert ist. Der Einsatz eines hydrostatischen Lagers oder eines pneumatisch statischen Lagers verhindert einen Übergangseffekt bzw. Haftreibungseffekt bei Wälzkörpern, der aufgrund der oszillierenden Bewegung der Achse O1 bei jeder Bewegungsumkehr zum Tragen käme. Zur Gewährleistung einer optimalen Steuerung muss somit ledig lich das bekannte bzw. berechenbare Masseverhalten der jeweiligen Werkzeughalter und des Motorläufers berücksichtigt werden.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Oszillationsachse O1, die Rotationsachse R1 und die Translationsachse T1 parallel zur Ebene M angeordnet sind, wobei die Ebene M durch die in verschiedenen Positionen befindliche Rotationsachse R1 gebildet ist. Der so gebildete Aufbau, basierend auf dem flachen, angestellten Maschinenbett mit nur einer Montageebene, ist einfach und mit Rücksicht auf die notwendigen Toleranzen präzise zu fertigen.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Werkstückspindel eine in horizontaler Richtung verlaufende Rotationsachse R1 aufweist.
Vorteilhaft ist es ferner, dass der Spanraum im Bereich der Bodenwand eine Transportöffnung aufweist, der wahlweise eine Zerkleinerungseinheit nachgeschaltet ist. Die nach unten fallenden Späne werden aufgrund der Schwerkraft zur Transportöffnung transportiert. Weitere Transportmittel sind insoweit nicht erforderlich. Der Spanraum bildet zusammen mit der Transportöffnung eine trichterförmige Aufnahme, die eine zentrale Sammelstelle aufweist.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass eine Werkstückladeeinrichtung als Transportglied zwischen einem Werkstückband und der Werkstückspindel bzw. dem Werkstückhalter vorgesehen ist, die mit Bezug zur Horizontalen unterhalb des Werkzeughalters angeordnet ist. Die Werkstücke werden somit in vertikaler Richtung von dem horizontal angeordneten Werk stückband entnommen und der horizontal angeordneten Werkstückspindel in horizontaler Richtung zugeführt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum fräsenden und/oder drehenden Bearbeiten eines Linsenrohlings mit einer Randfläche und mindestens einer zu bearbeitenden Linsenfläche, bei dem der Linsenrohling um die Rotationsachse R1 rotiert und rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 in Richtung einer Translationsachse T1 bewegt wird und der Werkzeughalter parallel zur Rotationsachse R1 in Richtung einer Oszillationsachse O1 bewegt wird, wobei die Randfläche und die Linsenfläche jeweils zumindest teilweise spiralförmig bearbeitet werden und die Relativbewegung zwischen dem Werkzeughalter und dem rotierenden Linsenrohling eine Bearbeitungslinie erzeugt.
Gelöst wird die Aufgabe auch dadurch, dass die Linsenfläche spiralförmig gefräst wird und auch die Randfläche zumindest teilweise spiralförmig gefräst wird, wobei die Linsenfläche danach spiralförmig gedreht wird und die spiralförmige Bearbeitung der Randfläche zumindest mit ständigem Hauptvorschub a in Richtung der Rotationsachse R1 und die spiralförmige Bearbeitung der Linsenfläche zumindest mit ständigem Hauptvorschub r in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 erfolgt, wobei an die spiralförmige Bearbeitungslinie der Randfläche die spiralförmige Bearbeitungslinie der Linsenfläche angeschlossen wird. Die Bearbeitungslinien sind mit Bezug zum Haupt- und einem Nebenvorschub zwar räumlich unterschiedlich angeordnet, stellen aber eine gemeinsame, durchgängige Bearbeitungslinie dar. Das Ende der einen Bearbeitungslinie stellt den Anfang der anderen Bearbeitungslinie dar.
Die spiralförmige Bearbeitungslinie der Randfläche weist neben dem ständigen Hauptvorschub a in Richtung der Rotationsachse R1 einen Nebenvorschub ar in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 auf. Somit können auch Randflächen generiert werden, die von der zylindrischen Form abweichen. Die spiralförmige Bearbeitungslinie der Linsenfläche weist neben dem ständigen Hauptvorschub r in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 einen Nebenvorschub ra in Richtung der Rotationsachse R1 auf. Somit können auch torische Flächen oder Freiformflächen generiert werden.
Die Bearbeitungslinie wird dabei durch die Relativbewegung zwischen dem Werkzeughalter und dem rotierenden Werkstück dargestellt. Bei der Bearbeitung der Randfläche stellt die Bearbeitungslinie die tatsächliche Bearbeitungsrille bzw. Frässpur auf der Oberfläche dar. Bei der Bearbeitung der Linsenfläche gilt Gleiches, sofern der Linsenrohling eine runde Grundform aufweist. Bei ovalen oder eckigen bzw. polygonalen Grundformen fallen die Bearbeitungslinie und die tatsächliche Bearbeitungsrille zumindest beim Drehen nur teilweise zusammen. Wenn die Werkzeugposition mit Bezug zum Radius des Werkstücks im Randbereich angeordnet ist und dort mit Bezug zum Drehwinkel α nur abschnittsweise (im Bereich der Ecken) Kontakt mit dem Werkstück hat, fallen die Bearbeitungslinie und die tatsächliche Bearbeitungsrille zusammen. In dem den jeweiligen Spiralbogen ergänzenden Abschnitt des Drehwinkels α befindet sich das Werkzeug nicht auf der Werkstückoberfläche, es folgt der spiralförmigen Bearbeitungslinie.
Beim Fräsen der Linsenfläche fallen die Bearbeitungslinie und die tatsächliche Bearbeitungsrille bzw. Bearbeitungsspur unabhängig von der Grundform des Linsenrohlings zusammen. Selbst bei polygonalen oder eckigen Grundformen folgt das Fräswerkzeug der dann ebenso polygonal oder eckig ausgebildeten Form des Linsenrohlings bzw. der Bearbeitungslinie. Das gewährleistet eine zeiteffiziente Bearbeitung, da das Werkzeug auf dem Werkstück verbleibt und keine "Leerschnitte" ausführt. Mit Rücksicht auf die erfindungsgemäße Dynamik der Oszillationsachse O1 beim Fräsen kann dieser Vorteil voll ausgeschöpft werden.
Nach der einspiraligen Randbearbeitung zur Generierung runder, elliptischer oder eckiger Formen erfolgt ohne Nebenzeit für einen neunen Anfahrvorgang die Bearbeitung der Linsenfläche. Die Bearbeitung erfolgt dabei auf dem kürzesten Weg einer durchgehenden, einteiligen und spiralförmigen Bearbeitungslinie. Unter Ausnutzung der vorgegebenen Rohlingformen und unter Berücksichtigung der jeweiligen Materialeigenschaften wie der Steifigkeit des Linsenrohlings bezüglich seiner verbleibenden Bauform erfolgt die einspiralige Fräsbearbeitung der Solloberfläche ohne Unterbrechung.
Der einspiraligen Fräsbearbeitung folgt ggf. ein einspiraliger dynamischer Drehprozess, der eine maximale Formgenauigkeit und soweit zumindest polierfähige Oberflächenstruktur gewährleistet. Grundlage für den extrem schnellen Bearbeitungsprozess sind neben dem kombinierten Fräs- und Drehverfahren die Gewährleistung eines kürzesten Bearbeitungsweges auf dem Werkstück.
Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, dass im Bereich zwischen der Randfläche und der Linsenoberfläche eine spiralförmig bearbeitete Übergangsfläche erzeugt wird und die spiralförmige Bearbeitungslinie der Übergangsfläche an die spiralförmige Bearbeitungslinie der Linsenfläche und der Randfläche anschließt. Die spiralförmige Bearbeitung der Randfläche endet dabei auf einem äußersten Punkt des Linsenrohlings, der zum einen im Grenzbereich zwischen der Randfläche und der Linsenfläche angeordnet ist und zum anderen einen maximalen Abstand zum Mittelpunkt hat. Der Übergang von einer in die andere Fläche erfolgt mit Bezug zur herzustellenden Fläche tangential.
Schließlich ist es von Vorteil, dass die Bearbeitung der Randfläche, der Linsenfläche und/oder der Übergangsfläche mit unterschiedlichen Steigungen und/oder Hauptvorschüben a, r des Werkzeugs erfolgt und der Übergang zwischen zwei Bearbeitungslinien an einem äußersten, einen maximalen Abstandsvektor zum Mittelpunkt des Linsenrohlings aufweisenden Punkt der jeweiligen Flächen erzeugt wird. In Zusammenhang mit der spiralförmigen Bearbeitung, die einen stetigen Hauptvorschub voraussetzt, ist gewährleistet, dass bei Beginn der Bearbeitung der Linsenfläche der äußerste Punkt der Fläche zuerst und damit alle Punkte der Fläche bearbeitet werden. Dabei wird die Rand-, die Übergangs- und die Linsenfläche generiert, wobei insbesondere durch die Generierung der Übergangsfläche eine scharfkantige Geometrie des Linsenrohlings verhindert wird.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass ein Linsenrohling mit einer runden, ovalen, polygonalen oder eckigen Grundform erstellt wird und das Werkzeug bei der Herstellung der Randfläche des Linsenrohlings der Grundform des Werkstücks folgt und auf der Rohlingfläche verbleibt, wobei bei der Herstellung der Linsenfläche eines unrunden Linsenrohlings das Werkzeug zumindest beim Fräsen der Grundform des Werkstücks folgt und auf der Rohlingfläche verbleibt.
Die Bearbeitungslinie wird dabei durch die Relativbewegung zwischen dem Werkzeughalter und dem rotierenden Werkstück dargestellt. Bei der Bearbeitung der Randfläche stellt die Bearbeitungslinie die tatsächliche Bearbeitungsrille auf der Oberfläche dar. Bei der Bearbeitung der Linsenfläche gilt Gleiches, sofern der Linsenrohling eine runde Grundform aufweist. Bei ovalen oder eckigen bzw. polygonalen Grundformen fallen die Bearbeitungslinie und die tatsächliche Bearbeitungsrille nur teilweise zusammen. Wenn die Werkzeugposition mit Bezug zum Radius des Werkstücks im Randbereich angeordnet ist und dort mit Bezug zum Drehwinkel α nur abschnittsweise (im Bereich der Ecken) Kontakt mit dem Werkstück hat, fallen die Bearbeitungslinie und die tatsächliche Bearbeitungsrille zusammen. In dem den jeweiligen Spiralbogen ergänzenden Abschnitt des Drehwinkels α befindet sich das Werkzeug nicht auf der Werkstückoberfläche, es folgt der spiralförmigen Bearbeitungslinie.
Daneben ist es von Vorteil, dass der Linsenrohling unter Einsatz der Fräseinheit oder der Dreheinheit bearbeitet wird und zum Einsatz der Dreheinheit die Fräseinheit vom Werkzeugantrieb entkoppelt und am Maschinenbett fixiert wird, wobei beim Einsatz der Fräseinheit die Dreheinheit mit dem Werkzeugantrieb gekoppelt ist. Der Werkzeugantrieb kann dabei beiden, der Drehmeißeleinheit und der Fräseinheit, zugeordnet sein, wobei vorzugsweise die Dreheinheit allein mit dem Antrieb koppelbar ist und die Fräseinheit nur zusammen mit der Dreheinheit. Die Dreheinheit ist also fest am Antrieb angeordnet. Da der Fräsvorgang bzw. die Bewegung in Richtung der Oszillationsachse O1 beim Fräsen eine deutlich geringere Frequenz aufweist, kann diese oszillierende Fräsbewegung trotz der beiden Massen der Dreh- und der Fräseinheit von dem einen Antrieb bewältigt werden. Daneben ist je ein Antrieb für jede Einheit vorgesehen, wobei die Einheiten jeweils einzeln mit dem Antrieb verbunden werden, während die andere Einheit in einer Parkstellung am Maschinenbett positioniert ist. Aufgrund des Gewichtsvorteils jeder einzelnen Paarung der Einheit mit dem Antrieb ist eine höhere Dynamik gewährleistet. Die Kopplung beider Einheiten mit dem gemeinsamen Antrieb entfällt.
Vorteilhaft ist es, dass bei der Herstellung der Linsenfläche eines unrunden Linsenrohlings die spiralförmige Bearbeitungslinie und eine tatsächliche Bearbeitungsrille auf der Werkstückoberfläche auseinanderfallen. D. h. beim Drehen einer unrunden Grundform des Linsenrohlings verlässt das Werkzeug zumindest im Bereich eines Drehwinkels α die jeweilige Rohlingfläche. Die spiralförmige Bearbeitungslinie und eine tatsächliche Bearbeitungsrille auf der Werkstückoberfläche fallen auseinander.
Zudem ist es von Vorteil, dass während des Fräs- oder Drehvorgangs der Hauptvorschub r radial in Richtung der Translationsachse T1 und der Hauptvorschub a axial in Richtung der Oszillationsachse O1 erfolgt, wobei die Vorschübe r, a einzeln erfolgen oder überlagert werden. Die Überlagerung dient der Ausbildung einer Randfläche, die nicht zylindrisch ist, und einer Übergangsfläche sowie der Linsenfläche, die jeweils einen axialen und einen radialen Vorschubanteil aufweisen. Die spiralförmige Bearbeitungslinie der Randfläche weist neben dem ständigen Hauptvorschub a in Richtung der Rotationsachse R1 einen Nebenvorschub ar in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 auf. Somit können auch Randflächen generiert werden, die von der zylindrischen Form abweichen. Die spiralförmige Bearbeitungslinie der Linsenfläche weist neben dem ständigen Hauptvorschub r in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 einen Nebenvorschub ra in Richtung der Rotationsachse R1 auf. Somit können auch torische Flächen oder Freiformflächen generiert werden. Die spiralförmige Bearbeitungslinie der Übergangsfläche weist je nach Form der Übergangsfläche im Wesentlichen eine gleichwertige Überlagerung des Vorschubs r in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 und des Vorschubs a in Richtung der Rotationsachse R1 auf.
Vorteilhaft ist es auch, dass beim Drehvorgang in einem ersten Bearbeitungsschritt die Drehzahl ωd des Linsenrohlings von einem Startwert ωsd zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert ωed gegen Ende der Bearbeitung erhöht oder konstant gehalten wird, wobei die Drehzahl ωd auf einen Wert zwischen 750 U/min und 6000 U/min eingestellt wird und der Abstand δd von zwei nebeneinander liegenden Bearbeitungsrillen von einem Startwert δsd zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert δed gegen Ende der Bearbeitung des Linsenrohlings verändert oder konstant gehalten wird, wobei der Abstand δd auf einen Wert zwischen 0,05 mm und 0,2 mm eingestellt wird. Die so gewählten Wertebereiche gewährleisten eine optimale Oberflächenqualität, wobei mit Rücksicht auf den Drehprozess die Drehzahl bei der Bearbeitung des Werkstückmittelpunktes ein Maximum erreichen muss.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, dass beim Fräsvorgang in einem ersten Bearbeitungsschritt die Drehzahl des Linsenrohlings von einem Startwert ωsf zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert ωef gegen Ende der Bearbeitung erhöht oder konstant gehalten wird, wobei die Drehzahl ωf auf einen Wert zwischen 70 U/min und 1000 U/min eingestellt wird und der Abstand δf von zwei nebeneinander liegenden Bearbeitungsrillen von einem Startwert δsf zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert δef gegen Ende der Bearbeitung des Rohlings verändert oder konstant gehalten wird, wobei die Bearbeitungsrillen mit einem Abstand δf zwischen 1 mm und 6 mm erzeugt werden. Bei der Verwendung eines Fräswerkzeugs und der damit gegebenen Ausdehnung der Schnittlinie, insbesondere in radialer Richtung, ist ein Anfahren des Schneidwerkzeugs auf den Mittelpunkt des Linsenrohlings nicht notwendig. Mit Rücksicht auf die gewünschte Rauhigkeit wird der Mittelpunkt aufgrund der Symmetrie des Fräswerkzeugs bzw. dessen Bearbeitungsgeometrie erfasst. Je nach gewünschter Restrautiefe kann die Fräsbearbeitung in einem Abstand Δr vom Mittelpunkt beendet werden, so dass zur Gewährleistung ausreichender Schnittgeschwindigkeiten eine Drehzahlerhöhung des Werkstücks nur begrenzt notwendig ist. Beim Fräsen werden relativ kurze Späne generiert, die sehr schnell und einfach transportiert werden können.
Letztlich ist es von Vorteil, dass die Drehzahl des Fräswerkzeugs der Fräseinheit zwischen 15000 U/min und 50000 U/min eingestellt wird. Mit steigender Drehzahl sinkt die Spantiefe, so dass die generierte Oberflächenqualität verbessert wird. Das Ausbruchverhalten bei jedem Abschervorgang wird verbessert und die durch das Fräsen gebildete Oberfläche kann bestenfalls anschließend poliert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
1 eine perspektivisch dargestellte Prinzipskizze der Fräs-Dreheinheit;
2 eine Seitenansicht der Prinzipskizze;
3 eine perspektivische Darstellung der Prinzipskizze der Fräs- Dreheinheit mit dem Werkzeugantrieb.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist ein im Winkel α zur Horizontalen angestelltes Maschinenbett 2 auf. Der Winkel α zwischen einer Maschinenbetthauptfläche 2.5 und der Horizontalen beträgt dabei etwa 50°. Das Maschinenbett 2 weist zudem einen in etwa mittig angeordneten Spanraum 6 auf, der durch eine Bodenwand 2.1, eine rechte Seitenwand 2.2, eine linke Seitenwand 2.4 und eine Rückwand 2.3 des Maschinenbetts 2 gebildet ist. Die Bodenwand 2.1 ist dabei im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, wohingegen die Rückwand 2.3 und die Seitenwände 2.2, 2.4 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Mit Rücksicht auf die im Winkel α gegenüber der Horizontalen angestellten Maschinenbetthauptfläche 2.5 weist der Spanraum 6 eine in etwa dreieckförmige bzw. dachförmige Grundform auf.
Innerhalb der Bodenwand 2.1 des Maschinenbetts 2 bzw. des Spanraums 6 ist eine Transportöffnung 6.1 für Späne und Bearbeitungsflüssigkeit gegeben.
Auf der Maschinenbetthauptfläche 2.5, die im Wesentlichen durch die jeweiligen Stirnseiten der beiden Seitenwände 2.2, 2.4 gebildet ist, ist ein Werkzeughalter 4 mit einem translatorischen Werkzeugantrieb 5 sowie ein Werkstückhalter 3 mit einer Werkstückspindel 3.2 und einem translatorischen Werkstückantrieb 3.1 angeordnet.
Der Werkzeughalter 4 ist dabei im Bereich der rechten Seitenwand 2.2 bzw. auf deren Stirnfläche als Teil der Maschinenbetthauptfläche 2.5 vorgesehen. Der Werkzeugantrieb 5 des Werkzeughalters 4 weist dabei eine Oszillationsachse O1 auf, die parallel zur Maschinenbetthauptfläche 2.5 und in horizontaler Richtung verläuft.
Der Werkzeughalter 4 besteht aus einer Drehmeißeleinheit 4.1 sowie einer Fräseinheit 4.2. Die Drehmeißelein heit 4.1 ist dabei unmittelbar dem Werkzeugantrieb 5 zugeordnet bzw. unmittelbar an diesem angeordnet, während die Fräseinheit 4.2 über eine in 3 dargestellte Kupplungseinheit 7 mit dem Werkzeugantrieb 5 verbindbar ist. Daneben ist die Fräseinheit 4.2 über ein translatorisches Schiebelager 4.6' gemäß 2 an dem Werkzeugantrieb 5 gelagert. Über den Werkzeugantrieb 5 bzw. dessen Oszillationsachse O1 ist somit die Drehmeißeleinheit 4.1 einerseits sowie die Fräseinheit 4.2 andererseits in Richtung der Oszillationsachse O1 translatorisch bewegbar.
Neben dem Werkzeughalter 4 auf der rechten Seitenwand 2.2 weist die Vorrichtung 1 eine Werkstückspindel 3.2 mit deren Werkstückantrieb 3.1 im Bereich der linken Seitenwand 2.4 auf. Der Werkstückantrieb 3.1 ist als Linearantrieb ausgebildet und weist eine Translationsachse T1 auf, die parallel zur Maschinenbetthauptfläche 2.5 und rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 angeordnet ist. Der Werkstückhalter 3 bzw. die Werkstückspindel 3.2 weisen eine Rotationsachse R1 auf, die rechtwinklig zur Translationsachse T1 und parallel zur Oszillationsachse O1 angeordnet ist. Die Rotationsachse R1 und die Oszillationsachse O1 liegen dabei in einer in 2 dargestellten, gemeinsamen Ebene M, die durch die Rotationsachse R1 mit Bezug zu ihren unterschiedlichen Positionen in Richtung der Translationsachse T1 aufgespannt wird.
Die Seitenansicht gemäß 2 zeigt den Werkzeughalter 4 mit der Drehmeißeleinheit 4.1, der Fräseinheit 4.2 und dem gemeinsamen Antrieb 5. Die Fräseinheit 4.2 ist dabei über die Schiebelager 4.6, 4.6' an dem Werkzeugantrieb 5 gelagert. Daneben weist die Fräseinheit 4.2 nicht dargestellte Halteelemente auf, über die die Fräseinheit 4.2 am Maschinenbett 2 festsetzbar ist.
Über den Werkstückantrieb 3.1, der sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe bzw. Breite des Maschinenbetts 2 erstreckt, ist der Werkstückhalter 3 bzw. die Werkstückspindel 3.2 über eben diese Breite bzw. Länge in Richtung der Translationsachse T1 translatorisch verfahrbar. Somit ist das Werkstück zum einen in den Arbeitsbereich der Drehmeißeleinheit 4.1 sowie zum anderen in den Arbeitsbereich der Fräseinheit 4.2 bringbar.
Der Werkzeughalter 4 gemäß 3 weist neben dem am nicht weiter dargestellten Maschinenbett 2 angeordneten Werkzeugantrieb 5 die unmittelbar am Werkzeugantrieb 5 angeordnete Drehmeißeleinheit 4.1 sowie die Fräseinheit 4.2 auf. Die Fräseinheit 4.2 ist einerseits über die gemäß 2 dargestellten Schiebelager 4.6, 4.6' verschiebbar am Werkzeugantrieb 5 angeordnet. Daneben ist die Fräseinheit 4.2 über nicht dargestellte Halteelemente mit dem in 3 nicht dargestellten Maschinenbett 2 verbindbar. Ein nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel sieht als Halteelement einen auf dem Maschinenbett angeordneten Hydraulikzylinder vor, der die Fräseinheit in einer Endstellung innerhalb der Schiebelager lösbar fixiert bzw. positioniert.
Der Werkzeugantrieb 5 bzw. dessen Gehäuse bilden zusammen mit den beiden Wicklungseinheiten 5.2, 5.2' die Statoreinheit, in der ein translatorisch gelagerter Läufer 5.1 angeordnet ist. Der Läufer 5.1 weist dabei ein Paar Lagerschienen 8 auf, über die der Läufer 5.1 translatorisch verschiebbar im Gehäuse 5 gelagert ist. Dabei ist die jeweilige Lagerschiene 8 über nicht dargestellte Schiebelager an der Innenseite der Gehäusewand 5 gelagert. An dem Läufer 5.1 ist die Drehmeißeleinheit 4.1 bzw. der Drehmeißel 4.3 angeordnet.
Während der translatorischen Bewegung bzw. der Oszillationsbewegung des Läufers 5.1 in Richtung der Oszillationsachse O1 oszilliert die jeweilige Lagerschiene 8, 8' ebenfalls. Über eine Kupplungsvorrichtung 7 bzw. zwei Kupplungsbacken 7.1, 7.1' ist die Fräseinheit 4.2 unmittelbar an den Läufer 5.1 koppelbar. Der Läufer 5.1 stellt somit auch den Oszillationsantrieb für die Fräseinheit 4.2 dar, wobei die Fräseinheit 4.2 zur Gewährleistung dieser Oszillationsbewegung über die in 2 dargestellten translatorischen Schiebelager 4.6, 4.6' am Werkzeugantrieb 5 angeordnet ist.
Somit ergeben sich im Grunde zwei Bewegungszustände. Zum einen bewegen sich der Läufer 5.1 mit der Drehmeißeleinheit 4.1 sowie der Fräseinheit 4.2 synchron in Richtung der Oszillationsachse O1. Im anderen Fall, wenn die Fräseinheit 4.2 über die Kupplungseinheit 7 von dem Läufer 5.1 bzw. der jeweiligen Lagerschiene 8 getrennt ist und über die nicht dargestellten Feststellelemente mit dem Maschinenbett 2 verbunden ist, oszilliert lediglich der Läufer 5.1 mit der Drehmeißeleinheit 4.1.
Die Fräseinheit 4.2 weist gemäß 2 einen Fräskopf 4.8 auf. Eine Werkzeugachse 4.5 des Fräsers 4.4 schließt dabei mit einer rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 verlaufenden Ebene einen Winkel β von etwa 20° ein.

1: Vorrichtung
2: Maschinenbett
2.1: Bodenwand
2.2: rechte Seitenwand
2.3: Rückwand
2.4: linke Seitenwand
2.5: Maschinenbetthauptfläche
3: Werkstückhalter
3.1: Linearantrieb, Werkstückantrieb
3.2: Werkstückspindel
4: Werkzeughalter
4.1: Drehmeißeleinheit
4.2: Fräseinheit
4.3: Drehmeißel
4.5: Werkzeugachse, Fräser
4.6: Schiebelager
4.6': Schiebelager
4.8: Fräskopf
5: Werkzeugantrieb, Gehäuse
5.1: Läufer
5.2: Wicklungseinheit, Stator
5.2': Wicklungseinheit, Stator
6: Spanraum
6.1: Transportöffnung
7: Kupplungseinheit
7.1: Kupplungsbacke
7.1': Kupplungsbacke
8: Lagerschiene
8': Lagerschiene
α: Winkel – Maschinenbett
β: Winkel – Fräser
R1: Rotationsachse
O1: Oszillationsachse
T1: Translationsachse
r: radialer Vorschub
a: axialer Vorschub
u: Vorschub in Umfangsrichtung
δd: Rillenabstand beim Drehen
⎕d: Drehzahl beim Drehen
δf: Rillenabstand beim Fräsen
ωf: Drehzahl beim Fräsen

Claims

Vorrichtung (1) zum spanenden Bearbeiten von Linsen mit mindestens einem Maschinenbett (2), auf dem mindestens ein Werkzeughalter (4) und ein eine Werkstückspindel (3.2) aufweisender Werkstückhalter (3) mit einer Rotationsachse R1 angeordnet sind, wobei der Werkzeughalter (4) mindestens einen Werkzeugantrieb (5) mit einer parallel zur Rotationsachse R1 verlaufenden Oszillationsachse O1 aufweist, wobei der Werkstückhalter (3) und der Werkzeughalter (4) relativ zueinander in Richtung einer rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 verlaufenden Translationsachse T1 verfahrbar sind und der Werkstückhalter (3) einen in Richtung der Translationsachse T1 verfahrbaren Linearantrieb (3.1) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenbett (2) einen in etwa mittig angeordneten Spanraum (6) aufweist, der durch eine Bodenwand (2.1), eine rechte Seitenwand (2.2), eine linke Seitenwand (2.4) und eine Rückwand (2.3) des Maschinenbetts (2) gebildet ist, wobei der Werkzeugantrieb (5) im Bereich der rechten Seitenwand (2.2) und die Werkstückspindel (3.2) im Bereich der linken Seitenwand (2.4) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch das Maschinenbett (2) aufgespannte Ebene M mit der Horizontalen einen Winkel α zwischen 40° und 60°, insbesondere 50°, einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanraum (6) unterhalb des Werkstücks mit Bezug zur Oszillationsachse O1 zwischen dem Werkstückhalter (3) und dem Werkzeughalter (4) angeordnet ist, wobei der Werkzeughalter (4) mit Bezug zum Spanraum gegenüberliegend zum Werkstückhalter (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (4) eine Drehmeißeleinheit (4.1) und eine Fräseinheit (4.2) aufweist, die einzeln oder gemeinsam mit einem oder mehreren Werkzeugantrieben (5) koppelbar oder in einer Parkstellung P am Maschinenbett (2) festsetzbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (3.1) als Spindelantrieb oder als Linearmotor und der Werkzeugantrieb (5) als Linearmotor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor einen Läufer aufweist, der über mindestens ein auf mindestens einer Lagerschiene des Läufers angeordnetes Wälzlager, ein hydrostatisches La ger oder ein pneumatisch statisches Lager translatorisch gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillationsachse O1, die Rotationsachse R1 und die Translationsachse T1 parallel zur Ebene M angeordnet sind, wobei die Ebene M durch die in verschiedenen Positionen befindliche Rotationsachse R1 gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (3.2) eine in horizontaler Richtung verlaufende Rotationsachse R1 aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanraum (6) im Bereich der Bodenwand (2.1) eine Transportöffnung (6.1) aufweist, der wahlweise eine Zerkleinerungseinheit nachgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstückladeeinrichtung als Transportglied zwischen einem Werkstückband und dem Werkstückhalter vorgesehen ist, die mit Bezug zur Horizontalen unterhalb des Werkzeughalters angeordnet ist.
Verfahren zum fräsenden und/oder drehenden Bearbeiten eines Linsenrohlings mit einer Randfläche und mindestens einer zu bearbeitenden Linsenfläche, bei dem der Linsenrohling um die Rotationsachse R1 rotiert und rechtwinklig zur Oszillationsachse O1 in Richtung einer Translationsachse T1 bewegt wird und der Werkzeughalter (4) parallel zur Rotationsachse R1 in Richtung einer Oszillationsachse O1 bewegt wird, wobei die Linsenfläche zumindest teilweise spiralförmig bearbeitet wird und die Relativbewegung zwischen dem Werkzeughalter und dem rotierenden Linsenrohling eine Bearbeitungslinie erzeugt, dadurch gekenzeichnet, dass a) die Linsenfläche spiralförmig gefräst wird und auch die Randfläche zumindest teilweise spiralförmig gefräst wird, b) die Linsenfläche spiralförmig gedreht wird, c) die spiralförmige Bearbeitung der Randfläche mit ständigem Vorschub a in Richtung der Rotationsachse R1 und die spiralförmige Bearbeitung der Linsenfläche mit ständigem Vorschub r in radialer Richtung zur Rotationsachse R1 erfolgt, d) an die spiralförmige fräsende Bearbeitungslinie der Randfläche die spiralförmige fräsende Bearbeitungslinie der Linsenfläche angeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass a) im Bereich zwischen der Randfläche und der Linsenoberfläche eine spiralförmig bearbeitete Übergangsfläche erzeugt wird, b) die spiralförmige Bearbeitungslinie der Übergangsfläche an die spiralförmige Bearbeitungslinie der Linsenfläche und der Randfläche angeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Bearbeitung der Randfläche, der Linsenfläche und/oder der Übergangsfläche mit unterschiedlichen und/oder überlagerten Vorschüben a, r des Werkzeugs erfolgt, b) der Übergang zwischen zwei Bearbeitungslinien an einem äußersten, einen maximalen Abstandsvektor zum Mittelpunkt des Linsenrohlings aufweisenden Punkt der jeweiligen Flächen erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Linsenrohling mit einer runden, ovalen, polygonalen oder eckigen Grundform erstellt wird, b) bei der Herstellung der Randfläche des Linsenrohlings das Werkzeug der Grundform des Werkstücks folgt und auf der Rohlingfläche verbleibt, c) bei der Herstellung der Linsenfläche eines unrunden Linsenrohlings das Werkzeug zumindest beim Fräsen der Grundform des Werkstücks folgt und auf der Rohlingfläche verbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Linsenrohling unter Einsatz der Fräseinheit (4.2) oder der Dreheinheit (4.1) bearbeitet wird, b) beim Einsatz der Fräseinheit (4.2) die Dreheinheit (4.1) mit dem Werkzeugantrieb gekoppelt ist und zum Einsatz der Dreheinheit (4.1) die Fräseinheit (4.2) vom Werkzeugantrieb entkoppelt und am Maschinenbett (2) fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der Linsenfläche eines unrunden Linsenrohlings die spiralförmige Bearbeitungslinie und eine tatsächliche Bearbeitungsrille auf der Werkstückoberfläche auseinanderfallen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass a) während des Fräs- oder Drehvorgangs der Hauptvorschub r radial in Richtung der Translationsachse T1 erfolgt, b) der Hauptvorschub a axial in Richtung der Oszillationsachse O1 erfolgt, c) die Vorschübe r, a einzeln erfolgen oder überlagert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Drehvorgang a) in einem ersten Bearbeitungsschritt die Drehzahl ωd des Linsenrohlings von einem Startwert ωsd zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert ωed gegen Ende der Bearbeitung erhöht oder konstant gehalten wird, wobei die Drehzahl ωd auf einen Wert zwischen 750 U/min und 6000 U/min eingestellt wird, b) der Abstand δd von zwei nebeneinander liegenden Bearbeitungsrillen von einem Startwert δsd zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert δed gegen Ende der Bearbeitung des Linsenrohlings verändert oder konstant gehalten wird, wobei der Abstand δd auf einen Wert zwischen 0,05 mm und 0,2 mm eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fräsvorgang a) in einem ersten Bearbeitungsschritt die Drehzahl des Linsenrohlings von einem Startwert ωsf zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert ωef gegen Ende der Bearbeitung erhöht oder konstant gehalten wird, wobei die Drehzahl ωf auf einen Wert zwischen 70 U/min und 1000 U/min eingestellt wird, b) der Abstand δf von zwei nebeneinander liegenden Bearbeitungsrillen von einem Startwert δsf zu Beginn der Bearbeitung auf einen Endwert δef gegen Ende der Bearbeitung des Rohlings verändert oder konstant gehalten wird, wobei die Bearbeitungsrillen mit einem Abstand δf zwischen 1 mm und 6 mm erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Fräswerkzeugs der Fräseinheit zwischen 15000 U/min und 50000 U/min eingestellt wird.