DE19926414C2 - Kombiwerkzeug zum Bearbeiten optischer Linsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kombiwerkzeug zum Bearbeiten optischer Linsen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Herkömmlich werden die optisch aktiven Oberflächen von Linsen durch mehrere Schleifvorgänge (z. B. Grob- und Feinschleifen) und durch daran anschließende Polier­ vorgänge hergestellt. Mit Topfwerkzeugen, die über diamantbesetzte Ringschneiden mit verschiedenen Korngrößen verfügen, lassen sich insbesondere sphärische Linsen schleifen. Hierzu wird das Topfwerkzeug an der Werkzeugspindel einer Schleif­ maschine befestigt, die gewöhnlich über eine CNC-Steuerung verfügt. Der Linsenroh­ ling wird in einen Linsenhalter eingelegt, der an einer Werkstückspindel der Maschine befestigt ist, die der Werkzeugspindel gegenübersteht. Mindestens eine der beiden genannten Spindeln kann schräggestellt oder geschwenkt werden, so daß das Topf­ werkzeug unter vorgegebenem Winkel auf den Linsenrohling trifft und die geometri­ sche Werkzeug-Achse durch den Radienmittelpunkt der zu erzeugenden Linsenober­ fläche geht. Der Schwenkwinkel bestimmt somit den Krümmungsradius der erzeugten Linsenoberfläche.

Diese Arbeitsweise hat wesentliche Nachteile: Die erzeugte Formgenauigkeit hängt stark von der Genauigkeit der eingesetzten Schleifmaschine und ihrer Steuerung ab. Es lassen sich daher mit Topfwerkzeugen nur Genauigkeiten von 1 bis 2 µm erzeugen. Ungünstig ist ferner, daß Topfwerkzeuge an den zu bearbeitenden Linsen nur eine Linienberührung haben, so daß der Materialabtrag pro Werkzeugumdrehung gering ist. Zur Abhilfe wird mit hohen Drehzahlen bzw. Schnittgeschwindigkeiten von 20 bis 40 m/s gearbeitet, wobei aber Schwingungen auftreten, die sich naturgemäß negativ auf das Arbeitsergebnis auswirken. Auch Unwuchten und das Lagerspiel der Maschine führen zu einem unruhigen Lauf mit der Folge von Tiefenrißbildung, was bis zu 100% höhere Polierzeiten erforderlich machen kann, um die Linsenoberfläche wieder aufzu­ arbeiten.

Moderne Schleif- und Poliermaschinen haben zusätzliche Spindeln, z. B. eine untenlie­ gende Werkstückspindel und zwei obenliegenden Werkzeugspindeln. Unter Einsatz von zwei Topfwerkzeugen kann damit ohne Umspannen der Linse das Grob- und Feinschleifen hintereinander durchgeführt werden, was Zeitersparnisse und Qualitäts­ steigerungen bewirkt. Andererseits ist ungünstig, daß die Bedienung der Maschinen kompliziert ist und diese selbst dank ihrer aufwendigen Ausstattung sehr teuer sind. Die gestiegenen Investitions-, Reparatur- und Stillstandskosten mindern die Rationali­ sierungseffekte ganz erheblich.

Zum Bearbeiten von sphärischen Linsen hat man auch ein sogenanntes Kugelstift- Verfahren benutzt, bei dem ein größeres Formwerkzeug von einem Kugelstift gegen eine kleinere Linse gedrückt wird. Die aktive Oberfläche des Formwerkzeugs ist dabei ein Negativabdruck der herzustellenden Linsengeometrie.

Bei einer laut JP-A-08 09 04 03 hierfür eingesetzten Vorrichtung benötigt man ein Formwerkzeug, einen Linsenhalter, eine große bewegliche Masse und einen axial drehbar gelagerten Kugelstift. Letzterer greift mit seiner Kugel krafteinleitend in eine muldenförmige Vertiefung, die Pfanne, eines angrenzenden Bauteils ein, welches ent­ weder das Formwerkzeug oder der Linsenhalter ist. Die der Pfanne abgewandte Seite des Kugelstifts steht mit einer großen beweglichen Masse, z. B. einem Luftzylinder in Verbindung. Weil das Formwerkzeug mittels Kugelstift gegen die Linse gedrückt wird, können sich Werkzeug und Linse ohne Verkantung genau zueinander ausrichten, ebenso wenn umgekehrt der Linsenhalter samt Linse mittels Kugelstift gegen das Formwerkzeug gedrückt wird. Das Feinschleifen bzw. Polieren nach dem Kugelstift- Verfahren erfolgt daher ohne unerwünschte Zwängung zwischen den beteiligten Ober­ flächen. Die Radienmittelpunkte der Kugel, des Werkstücks und des Formwerkzeugs liegen auf einer gemeinsamen Achse. Damit aber die Reaktionskräfte zwischen Linse und Formwerkzeug nicht zu groß werden, wird von dem Kugelstift stets nur ein konka­ ves Bauteil (Formwerkzeug oder Linse) gehalten. Deshalb müssen z. B. beim Bearbei­ ten von konkav/konvex-geformten Linsen das Formwerkzeug und der Linsenhalter an dem Kugelstift umgewechselt werden. Zudem bedingt die Begrenzung der Reaktions­ kräfte kleine Drehzahlen, weswegen nur Maschinen mit konventioneller Technik einge­ setzt werden können, nicht jedoch die viel schneller laufenden CNC-Maschinen. Unter­ schiede zwischen der Haft- und Gleitreibung am Luftzylinder, der den Kugelstift axial bewegt und den Arbeitsdruck erzeugt, bewirken ruckartige Bewegungen, die auf den Kugelstift mitübertragen werden und ein feinfühliges Arbeiten nicht ermöglichen.

Die Kugel und die Pfanne bilden ein Gleitlager mit großer Flächenpressung und hohem Verschleiß, da die Kühlflüssigkeit und auch die Poliersuspension abrasive Partikel relativ großer Härte enthalten. Infolge der lagerbedingten Freilaufwirkung lassen sich keine Drehbewegungen von Spindel auf das Formwerkzeug bzw. den alternativ ange­ schlossenen Linsenhalter übertragen, obwohl das sehr wünschenswert wäre, um Lin­ sengeometrie-Korrekturen im Feinbereich durchführen zu können. Weitere Nachteile der Kugelstift-Technik ergeben sich daraus, daß wichtige Funktionen von nur zwei relativ kleinen Bauteilabschnitten, der Kugel und der Pfanne wahrgenommen werden, was zu starkem Verschleiß dieser beiden Bauteilabschnitte und zu hohen Reaktions­ kräften zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und dem Formwerkzeug führt. Infolge dieser auch zwischen Pfanne und Kugel auftretenden Kräfte können nur kon­ kave Formwerkzeuge eingesetzt werden. Eine CNC-Ansteuerung ist wegen der hierfür erforderlichen hohen Drehgeschwindigkeiten nicht möglich und eine hohe Präzision mit Rauhtiefen und Abweichungen in der Formgenauigkeit kleiner 1 µm ist an zu bearbei­ tenden Linsen ebenfalls nicht zu erreichen. Da Pfanne und Kugel nicht in allen Rich­ tungen formschlüssig miteinander verbunden sind und sich beim Auseinanderfahren von Linsenhalter und Formwerkzeug in beliebiger Richtung schrägstellen oder ausein­ anderfallen, kann die Vorrichtung nicht automatisch mit Linsenrohlingen bestückt wer­ den.

Bei einer in JP-A-08 09 04 03 gezeigten Vorrichtung wird die Kugelstift-Technik mit einem Topfwerkzeug vereinigt. Es ist nun möglich, mit nur einer Werkzeugspindel und einer Werkstückspindel ohne Werkzeugwechsel nacheinander zwei Arbeitsgänge an Linsenrohlingen durchzuführen. Letztere können jedoch immer noch nicht automatisch der Schleifvorrichtung zugeführt und mit hoher Formgenauigkeit und geringer Rauh­ tiefe hergestellt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Schleifen und Polieren von Linsen kostengünstiger zu gestalten und dabei gleichzeitig die Qualität der erzeugten Linsen­ oberflächen bezüglich der Rauhtiefe und der Formgenauigkeit zu verbessern. Insbe­ sondere soll bei Verwendung eines angetriebenen Formwerkzeugs und einer dazu gleichsinnig rotierenden Linsenhalterung eine präzise Linsenbearbeitung in kürzerer Zeit ermöglicht werden.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angege­ ben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14.

Bei einem Kombiwerkzeug zum Bearbeiten optischer Linsen, wobei ein Topfwerkzeug und ein Formwerkzeug koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Formwerkzeug mit bezüglich seiner Symmetrieachse winkelbeweglicher Lagerung axialverschieblich im Innenraum des Kombiwerkzeugs angeordnet ist, wobei mindestens ein hubbegren­ zender Anschlag vorhanden ist und wobei das Kombiwerkzeug mit einer angetriebenen Werkzeugspindel einer Bearbeitungsmaschine lösbar verbunden ist und gleichsinnig mit der zu bearbeitenden Linse rotiert, sieht die Erfindung gemäß Anspruch 1 vor,

• a) daß das Formwerkzeug eine äußere, ballige Umfangsfläche hat, die zum Vor­ wärts- und Rückwärtshub unter geringem Lagerspiel an einer inneren zylindri­ schen Umfangsfläche im Innenraum des Kombiwerkzeugs geführt ist,
• b) daß zwischen der Rückseite des Formwerkzeugs und der Unterseite eines Zentralkörpers eine mit letzterem fest verbundene elastische Membran vorhan­ den ist, deren Rückseite mit einer axialen Bohrung im Zentralkörper und über diese mit einer axialen Bohrung in der Werkzeugspindel in Verbindung steht, und
• c) daß die Werkzeugspindel-Bohrung mit einer Drehdurchführung sowie mit Maschinen-Einrichtungen in Verbindung steht, mittels derer diese Bohrung mit Unter- oder Überdruck beaufschlagbar ist.

Durch die ballige Ausführung der Umfangsfläche ist sichergestellt, daß sich das Form­ werkzeug in radialer Richtung nicht bewegen kann, jedoch Schwenkbewegungen mög­ lich sind. Diese führen dazu, daß die Symmetrieachse des Formwerkzeugs im vorge­ gebenen Winkelbereich die gewünschten, beliebigen Winkelstellungen einnehmen kann, wodurch sich das Formwerkzeug ohne Zwang auf die Linse ausrichtet. Man erzielt so deutlich bessere Linsenqualitäten, insbesondere bezüglich der Formgenauig­ keit. Wegen der robusten Führung des Formwerkzeugs ergeben sich außerdem keine Einschränkungen bezüglich seiner Krümmung. Mit der elastischen Membran wird in vorteilhafter Weise verhindert, daß z. B. mittels Luft auf der Rückseite des Formwerkzeugs angelegter Überdruck zu einem ständigen Durchblasen des Druckmediums am Spalt zwischen der balligen Umgangsfläche des Formwerkzeugs und der inneren zylindrischen Wand des Topfwerkzeugs führt. Die weiche Membran hat außerdem den Vorteil, daß die Winkelbeweglichkeit des Formwerkzeugs beim Aus­ richten seiner Achse auf die Achse der Linse in keiner Weise behindert wird, wenn sich die beiden Bauteile berühren.

Nach Anspruch 2 verfügt die Membran auf ihrer mit Unter- oder Überdruck beauf­ schlagten Rückseite über ein Rückschlagventil, das bei Unterdruck öffnet und bei Überdruck schließt. Vorteilhaft ist die Bohrung des Zentralkörpers laut Anspruch 3 in Durchmesser und Länge so bemessen, daß das Rückschlagventil in ihr Platz findet.

Zur stabilen Befestigung ist die Membran gemäß Anspruch 4 mittels eines Bundes in einer Nut des Zentralkörpers formschlüssig gehalten, wodurch Drehmomente vom Zentralkörper auf das Topfwerkzeug übertragbar sind, das im Einklang mit Anspruch 5 mit seinem inneren Umfang die Membran in Teilbereichen umfaßt. An der Unterseite der Membran ist zweckmäßig nach Anspruch 6 eine Dichtlippe vorhanden, die gegenüber dem Formwerkzeug abdichtet und zugleich als Anschlag am Ende des Rückwärtshubes dient.

Wenn gemäß Anspruch 7 Membran, Rückschlagventil, Bund und Dichtlippe aus dem gleichen elastischen Material bestehen und ohne Trennflächen miteinander verbunden sind, bilden diese vier Bauteile eine in einem Herstellungsgang erzeugbare Einheit. In der Weiterbildung von Anspruch 8 ist das Kombiwerkzeug mittels seines Zentralkör­ pers lösbar mit einer Aufnahmevorrichtung der Werkzeugspindel, so daß im Bedarfsfall rascher Wechsel mit kurzer Stillstandszeit möglich ist. Wenn nach Anspruch 9 das Topfwerkzeug lösbar mit dem Zentralkörper verbunden ist, ergibt sich auch mit dieser Maßnahme eine entsprechende Arbeitserleichterung.

Laut Anspruch 10 sind die Anschläge zur Hubbegrenzung des Formwerkzeugs als Anschlagscheiben am unteren Ende von Führungsbolzen ausgebildet, die ihrerseits mit dem Topfwerkzeug in Verbindung stehen, wobei nach Anspruch 11 genügend Spiel zwischen den Führungsbolzen und den Bohrungen im Formwerkzeug vorhanden ist, um dessen Winkelbeweglichkeit zu gewährleisten. Selbst wenn bei einer Betriebsstörung der Unterdruck ausfällt, wird das Formwerkzeug also von den Anschlägen sicher gehalten, ohne daß Schwenkbewegungen behindert werden.

In den Bohrungen des Formwerkzeugs können gemäß Anspruch 12 Druckfedern angeordnet sein, welche die Führungsbolzen umgeben, sich einerseits gegen die Anschlagscheiben, andererseits gegen Absätze abstützen und den Rückwärtshub des Formwerkzeugs unterstützen.

Nach Anspruch 13 hat das Topfwerkzeug eine diamantbesetzte, mit abgerundeter Querschnittsfläche versehene Ringschneide, über welche das Formwerkzeug hinaus­ fahrbar ist, um an einem Werkstück anzugreifen. Durch die Belegung des Formwerk­ zeugs mit Schleifpellets oder mit Polierfolie gemäß Anspruch 14 wird bestimmt, ob damit feine Schleifarbeiten oder Poliervorgänge ausgeführt werden.

Man erkennt, daß in dem Kombiwerkzeug zwei Bearbeitungswerkzeuge koaxial zuein­ ander angeordnet sind, die nacheinander an der gleichen Linse zum Einsatz kommen, nämlich einerseits das Topfwerkzeug mit Ringschneide und andererseits das Form­ werkzeug, weshalb das Kombiwerkzeug wahlweise als Schleifwerkzeug oder auch als Polierwerkzeug einsetzbar ist. Möglich ist auch die Kombination dieser beiden Arbeits­ gänge, indem z. B. mit dem Topfwerkzeug erst feingeschliffen und mit dem Formwerk­ zeug poliert wird. Das Arbeiten mit dem Kombiwerkzeug ist daher kostengünstig, weil zwei Arbeitsgänge mit einem Werkzeug durchgeführt werden können, und auch die benötigte Maschine ist preiswert, da sie nur je eine Werkstück- und Werkzeugspindel benötigt. Durch die Verwendung des integrierten Formwerkzeugs ergeben sich auch Arbeitskosten-Einsparungen, da die flächige Berührung mit der Linse eine deutlich höhere Zerspanungsleistung bewirkt.

Sehr vorteilhaft ist ferner, daß das in einem äußeren Gehäuse angeordnete Formwerk­ zeug in seiner Achsneigung frei beweglich ist und sich auf einer Gummi-Membran abstützt, so daß es sich verkantungsfrei genau an die Kontur der vorgeschliffenen Linse anlegen kann. Weil das präzise herstellbare Formwerkzeug aktiv antreibbar ist, sind Feinkorrekturen an der Linsengeometrie möglich, indem man das Kombiwerkzeug und sein damit verdrehsicher verbundenes Formwerkzeug an einer angetriebenen Werkzeugspindel befestigt, die sich gleichsinnig wie die gegenüberliegende Werk­ stückspindel mit dem Linsenhalter und der Linse dreht. Durch Drehzahl-Änderung der beiden Spindeln in ihrem Verhältnis zueinander ergeben sich abhängig vom Radius auf verschiedenen Ringflächen der Linsenoberfläche unterschiedliche Relativgeschwindig­ keiten zwischen Formwerkzeug und Linse, mithin unterschiedlicher Materialabtrag.

Vorteilhafte Eigenschaften und konstruktive Besonderheiten des erfindungsgemäßen Kombiwerkzeugs werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Darin zeigen:

Abb. 1 eine Axialschnittansicht eines an einer Werkzeugspindel befestigten Kombi­ werkzeugs,

Abb. 2 eine Axialschnittansicht des Kombiwerkzeugs von Abb. 1 in Schrägstellung zum Bearbeiten einer Linse mit einem Topfwerkzeug und

Abb. 3 eine Axialschnittansicht des Kombiwerkzeugs von Fig. 1 in Schrägstellung zum Bearbeiten einer Linse mit einem Formwerkzeug.

Der grundsätzliche Aufbau des dargestellten Kombiwerkzeugs wird anhand von Abb. 1 erläutert. Ein Zentralkörper 1 ist mittels einer Aufnahmevorrichtung 2 lösbar an einer Werkzeugspindel 3 einer Bearbeitungsmaschine befestigt. Die Werkzeugspindel 3 ist mittels eines Lagers 4 mit der Spindelführung 5 verbunden.

An der Unterseite des Zentralkörpers 1 ist ein Topfwerkzeug 6 mittels der Schrauben 7 befestigt. Das Topfwerkzeug 6 trägt an seinem unteren offenen Rand eine Ring­ schneide 8, die mit Diamantkörnern besetzt ist. Mit dem Topfwerkzeug 6 sind Füh­ rungsbolzen 9 verbunden, die von Schrauben 10 gehalten werden und in Bohrungen 11 des Formwerkzeugs 12 hineinragen, das in einem im zylindrischen, inneren Hohl­ raum 29 des Topfwerkzeugs 6 untergebracht ist. Die Führungsbolzen 9 tragen an ihrem unteren Ende Anschlagscheiben 13.

In den Bohrungen 11 und konzentrisch zu den Führungsbolzen 9 sind Druckfedern 14 angeordnet, die sich jeweils mit ihrem unteren Ende gegen die Anschlagscheiben 13 und mit ihrem oberen Ende gegen einen Absatz 15 in der Bohrung 11 abstützen. Die Anschlagscheiben 13 werden an den Führungsbolzen 9 mittels der Schrauben 16 gehalten. Das Formwerkzeug 12 hat am Außenumfang eine ballige Umfangsfläche 17 und ist an seiner Unterseite mit Schleifpellets 18 oder mit Polierfolie bestückt. Mit der balligen Umfangsfläche 17 wird das Formwerkzeug 12 in radialer Richtung präzise geführt, während es in axialer Richtung verschieblich ist. Gleichzeitig gewährleistet die ballige Umfangsfläche 17 die volle Winkelbeweglichkeit des Formwerkzeugs 12 in einem vorgegebenen Winkelbereich.

Zwischen dem Zentralkörper 1 und dem Formwerkzeug 12 ist eine Membran 19 ange­ ordnet, die formschlüssig mit dem Zentralkörper 1 verbunden ist, wozu ein Bund 20 in eine Nut 21 des Zentralkörpers 1 eingreift. Zusätzlich wird die Membran 19 von dem inneren Umfang 22 des Topfwerkzeugs 6 gehalten, sie übergreift und ein Heraussprin­ gen des Bundes 20 aus der Nut 21 verhindert. Durch die stabile Befestigung der Membran 19 kann sie Drehmomente vom Zentralkörper 1 auf das Formwerkzeug 12 übertragen.

An ihrer Unterseite und im Bereich ihres größten Durchmessers verfügt die Membran 19 über eine Dichtlippe 23, während an ihrer Oberseite ein Rückschlagventil 24 vor­ handen ist. Die Dichtlippe 23, das Rückschlagventil 24 sowie der Bund 20 bestehen aus dem gleichen Material wie die Membran 19 und werden bei deren Herstellungs­ prozeß miterzeugt, so daß die vier genannten Bauteile eine Einheit bilden.

Die Dichtlippe 23 hat die Funktion einer Abdichtung gegenüber dem Formwerkzeug 12 und dient diesem gleichzeitig als Anschlag am Ende des Rückwärtshubs. Das Rück­ schlagventil 24 ist bei Betrieb mit Unterdruck ein Strömungskanal, während es beim Betrieb mit Überdruck einen Verschluß bildet.

Die Rückseite 25 des Formwerkzeugs 12 hat eine konkave, sphärische Form und nimmt die Membran 19 bei Beaufschlagung mit Überdruck auf. Dagegen legt sich die Rückseite 25 gegen die Dichtlippe 23 der Membran 19 an, wenn die Rückseite 25 mit Unterdruck beaufschlagt wird und zusammen mit der Dichtlippe 23 eine gasdichte Abdichtung bildet. Die Bohrung 27 im Zentralkörper 1 ist so bemessen, daß sie bei Betrieb mit Unterdruck das Rückschlagventil 24 aufnehmen kann.

Unterdruck wird über eine zentrale Bohrung 26 in der Werkzeugspindel 3 und über eine Bohrung 27 in dem Zentralkörper 1 an die Rückseite der Membran 19 angelegt. Dadurch öffnet das Rückschlagventil 24, so daß der Unterdruck auch an der Rückseite 25 des Formwerkzeugs 12 wirkt und dessen Rückwärtshub bewirkt, der von den Druckfedern 14 unterstützt wird.

Wird über die Bohrungen 26 und 27 anstelle von Unterdruck ein Überdruck an die Membran 19 angelegt, so schließt sich das Rückschlagventil 24 und die Membran 19 wölbt sich nach unten. Dadurch kommt sie in Kontakt mit der Rückseite 25 des Form­ werkzeugs 12 und schiebt es nach unten. Bei diesem Vorwärtshub werden die Druck­ federn 14 gespannt. Ein Überdehnen der Membran 19 wird von den Anschlagscheiben 13 verhindert, falls das Formwerkzeug 12 beim Vorwärtshub durch eine Fehlsteuerung nicht in Kontakt mit der Linse 28 kommt.

Die freie Winkelbeweglichkeit des Formwerkzeugs 12 wird über seine ballige Umfangsfläche 17 gewährleistet. Das Spiel zwischen den Führungsbolzen 9 einerseits und der Bohrung 11 mit dem Absatz 15 andererseits ist so bemessen, daß diese Win­ kelbeweglichkeit nicht behindert wird.

Abb. 2 stellt das Kombiwerkzeug mit schräggestellter Achse bei der Bearbeitung einer Linse 28 mit dem Topfwerkzeug 6 dar. Hierzu ist das Kombiwerkzeug an einer schräg­ gestellten Werkzeugspindel 3 befestigt, die gleichsinnig wie die Linse 28 rotiert. Die Werkzeugspindel 3 kann mittels eines (nicht gezeichneten) Schwenkkopfes, der Bestandteil der Bearbeitungsmaschine ist, in ihre Schräglage gebracht werden.

Die Membran 19 ist über die Bohrungen 26 und 27 mit Unterdruck beaufschlagt, wodurch das Rückschlagventil 24 geöffnet und das Formwerkzeug 12 am Ende des Rückwärtshubs gegen die Dichtlippe 23 der Membran 19 gesaugt wird. Durch den Unterdruck und die Wirkung der Druckfedern 14 wird das Formwerkzeug 12 sicher in seiner hinteren Position festgehalten, so daß die Bearbeitung der Linse 28 mit dem Topfwerkzeug 6 erfolgen kann, ohne daß es zu Kollisionen mit dem Formwerkzeug 12 kommt.

Die Dichtlippe 23 und die Rückseite 25 des Formwerkzeugs 12 wirken zur Abdichtung des Raumes zwischen der Membran 19 und dem Formwerkzeug 12 zur Atmosphäre hin zusammen, so daß keine Leckluft durch das Spiel zwischen der balligen Umfangs­ fläche 17 und der zylindrischen Wand des inneren Hohlraums 29 eindringen kann. Das Einströmen von Leckluft wäre insbesondere schädlich, weil damit auch Kühlflüssigkeit mit eingesaugt würde.

Unter Zugabe von Kühlflüssigkeit läuft der Schleifvorgang mit dem Topfwerkzeug 6 an der Linse 28 ab, wobei sich der Krümmungsradius der erzeugten Linsenoberfläche aus der Schrägstellung des Werkzeugs 6 ergibt. Die Achsen der Werkzeugspindel 3 und damit auch des Topfwerkzeugs 6 schneiden sich mit der Achse der Linse 28 im Krüm­ mungsmittelpunkt der erzeugten Linse 28.

Die Bearbeitung einer Linse 28 mit dem Formwerkzeug 12 ist in Abb. 3 gezeigt. Wie­ derum ist das Kombiwerkzeug an der mittels Schwenkkopf schräggestellten Werk­ zeugspindel 3 befestigt, die gleichsinnig wie die Linse 28 rotiert. Der Winkel der Schrägstellung wird dabei so gewählt, daß die Krümmungsmittelpunkte des Formwerk­ zeugs 12 und der Linse 28 im Achsenschnittpunkt von Werkzeugspindel 3 und Linse 28 zusammenfallen.

Die Membran 19 ist über die Bohrungen 26 und 27 in diesem Fall mit Überdruck beaufschlagt, wodurch das Rückschlagventil 24 geschlossen wird und das Formwerk­ zeug 12 den Vorwärtshub ausführt. Die Membran 19 hat sich an die Rückseite 25 des Formwerkzeugs 12 angelegt und es unter der Einwirkung des Überdrucks nach vorne gedrückt. Wegen des geschlossenen Rückschlagventils 24 kann keine Leckluft aus dem Spalt zwischen der balligen Umfangsfläche 17 und der zylindrischen Umfangs­ fläche des inneren zylindrischen Hohlraums 29 austreten. Die Druckfedern 14 werden während des Vorwärtshubs gespannt, der dadurch begrenzt wird, daß sich das Form­ werkzeug 12 mit seinen Schleifpellets 18 an die zu bearbeitende Oberfläche der Linse 28 anlegt. Während der Bearbeitung wird der Überdruck aufrechterhalten und so der erforderliche Arbeitsdruck zwischen den Schleifpellets 18 und der Oberfläche der Linse 28 aufgebracht. Das Feinschleifen der Linse 28 läuft unter Zugabe von Kühlflüssigkeit ab.

Zur Verbesserung des Arbeitsergebnisses kann der Überdruck während der Bearbei­ tung mit dem Formwerkzeug 12 variiert, z. B. gegen Ende der Bearbeitung einer Linse 28 abgesenkt werden, wodurch sich die erzeugte Rauhtiefe nochmals verringern und damit verbessern läßt.

Anstelle von Schleifpellets 18 kann Polierfolie an dem Formwerkzeug 12 angebracht werden, um Poliervorgänge unter Zugabe von Poliersuspension durchzuführen.

Da mit dem Topfwerkzeug 6 die gröberen Arbeitsschritte durchgeführt werden, darf dieses Werkzeug die fein bearbeitete Linse 28 bei Arbeitsende nicht mehr berühren. Dies wird durch solche Bemessung des Kombiwerkzeugs und Einstellung der Maschi­ nenachsen erreicht, daß Kollisionen mit dem Topfwerkzeug 6 und Beschädigungen der beteiligten Bauteile unter allen Umständen vermieden werden.

Man erkennt, daß das erfindungsgemäße Kombiwerkzeug die Vorteile des Kugelstift- Verfahrens unter Vermeidung seiner Nachteile nutzt. Es verfügt über einen Zentral­ körper 1, welcher mit einer Werkzeugspindel 3 einer (nicht dargestellten) Maschine lösbar verbunden ist. Die Werkzeugspindel 3 ist mit einem Antrieb in Rotation versetz­ bar. Mittels eines (nicht gezeigten) Schwenkkopfes kann die Werkzeugspindel schräg gestellt oder auch mittels (ebenfalls nicht dargestellter) Linearführungen, z. B. X-Achse und/oder Z-Achse linear verfahren werden. Bei anderen Ausführungen werden diese Bewegungen nicht, oder zum Teil nicht, von der Werkzeugspindel 3, sondern von einer ihr gegenüber angeordneten (ebenfalls nicht gezeigten) Werkstückspindel vollführt. Die Maschine verfügt vorzugsweise über eine CNC-Steuerung.

Am Zentralkörper 1 des Kombiwerkzeugs ist das Topfwerkzeug 6 lösbar befestigt, das an seiner offenen Seite die Ringschneide 8 trägt, die üblicherweise mit Diamanten bestückt ist und zum Grob- oder Feinschleifen der Linsen dient. In dem inneren, zylin­ drischen Hohlraum des Topfwerkzeugs 6 ist das Formwerkzeug 12 untergebracht, das axiale Bewegungen relativ zu dem Topfwerkzeug 6 ausführen kann. Wenn das Form­ werkzeug 12 nach vorne gefahren ist, ragt es über die Ringschneide 8 des Topfwerk­ zeugs hinaus und kann mit der zu bearbeitenden Linse 28 in Kontakt gebracht werden. Je nachdem ob das Formwerkzeug 12 mit Schleifpellets 18 oder Polierfolie belegt ist, können mit ihm dann feine Schleifarbeiten oder Poliervorgänge durchgeführt werden, welche sich an die vorausgegangenen Arbeitsgänge mit dem Topfwerkzeug 6 anschließen.

Damit sich das Formwerkzeug 12 ohne Zwängung an die zu bearbeitende Linse 28 anlegen kann, ist es in dem Kombiwerkzeug so gelagert, daß es frei winkelbeweglich ist, ähnlich wie bei dem bekannten Kugelstift-Verfahren, ohne daß jedoch dessen Nachteile in Kauf genommen werden müßten. Hierzu stützt es sich radial mit seiner balligen Umfangsfläche 17 vorzugsweise gegen die innere, zylindrische Wand des Hohlraums in dem Topfwerkzeug 6 ab oder auch gegen die innere Umfangsfläche eines anderen Bauteils. Dank der balligen Umfangsfläche 17 kann sich das Formwerk­ zeug 12 so bewegen, als würde es von einem Kugelstift gehalten. Mit dieser "kardani­ schen" Lagerung ist sichergestellt, daß sich das Formwerkzeug in radialer Richtung nicht bewegen kann, Schwenkbewegungen jedoch möglich sind, so daß die Symme­ trieachse des Formwerkzeugs 12 im vorgegebenen Winkelbereich die gewünschten, beliebigen Winkelstellungen einnehmen kann. Weil sich also das Formwerkzeug 12 ohne Zwang auf die Linse ausrichtet, erzielt man deutlich bessere Linsenqualität und Formgenauigkeit als bei der üblichen starren Verbindung des Formwerkzeugs mit der Werkzeugspindel. Wegen der robusten Führung des Formwerkzeugs 12 an seiner bal­ ligen Umfangsfläche 17 ergeben sich außerdem keine Einschränkungen bezüglich seiner Krümmung (konkav und konvex) und bezüglich seiner Größe und Drehzahl.

Auf der Rückseite des Formwerkzeugs 12 sorgt ein Unterdruck für ausreichend große Haltekräfte, die ein Herausfallen des Formwerkzeugs 12 aus dem Topfwerkzeug 6 ver­ hindern, wenn z. B. das Kombiwerkzeug und die fertig bearbeitete Linse auseinander­ gefahren werden. Das Formwerkzeug 12 wird in seiner vorderen Endlage außerdem von einem oder mehreren Anschlägen so gehalten, daß sich das Formwerkzeug um den vorgegebenen Weg axial bewegen kann. Bei einer Bauform sind dies Anschlag­ scheiben 13, die von Führungsbolzen 9 mit solchem Spiel zu dem Formwerkzeug 12 gehalten werden, daß die Schwenkbewegungen nicht behindert werden. Auch bei Wegfall des Unterdrucks wird das Formwerkzeug 12 immer noch von dem Anschlag oder den Anschlägen sicher gehalten.

Mit dem erfindungsgemäßen Kombiwerkzeug bestückte Maschinen können wegen des sicheren Haltes des Formwerkzeugs 12 ohne Einschränkung mit automatischer Beschickung betrieben werden. Da sich das Formwerkzeug 12 beim Betrieb mit Unter­ druck lagestabil an anderen Bauteilen ausrichtet, hat es in Bezug auf die Werk­ zeugspindel 3 außerdem eine eindeutig definierte Lage, was ebenfalls eine wichtige Voraussetzung für automatische Beschickungsvorgänge ist.

Damit alternativ und nacheinander mit dem Topfwerkzeug 6 bzw. mit dem Formwerk­ zeug 12 gearbeitet werden kann, ist es sowohl mit Vorwärtshub als auch mit Rück­ wärtshub antreibbar.

Nach Bearbeitung der Linse 28 mit dem Topfwerkzeug 6 kommt das Formwerkzeug 12 zum Einsatz, das mit dem Vorwärtshub so weit nach vorne geschoben wird, daß es über das Topfwerkzeug 6 hinausragt, in Kontakt mit der Linse 28 kommt und sie bear­ beitet. Anschließend wird das Formwerkzeug mit dem Rückwärtshub wieder so weit zurückbewegt, daß die Ringschneide 8 des Topfwerkzeugs 6 in Kontakt mit der näch­ sten Linse 28 gebracht werden kann, ohne daß es dabei zu Kollisionen mit dem Form­ werkzeug 12 kommt.

Zum Antrieb des Vorwärtshubs dient eine Membran 19, die sich rückseitig am Form­ werkzeug 25 (der Spindel zugewandt) befindet und auf ihrer eigenen Rückseite mit Druck beaufschlagt werden kann. Hierzu weisen die Werkzeugspindel 3 und der Zen­ tralkörper 1 Strömungskanäle in Form von axialen Bohrungen 26, 27 auf. Infolge des Überdrucks wölbt sich die Membran 19 zum Formwerkzeug 12. Beim Anlegen daran drückt sie das Formwerkzeug 12 um den benötigten Weg aus dem Topfwerkzeug 6 heraus. Ein Überdehnen der Membran wird dabei von den genannten Anschlägen ver­ hindert, falls beim Vorwärtshub kein Kontakt zwischen dem Formwerkzeug 12 und der Linse 28 stattfindet. Die Membran 19 verhindert, daß z. B. mittels Luft auf der Rückseite des Formwerkzeugs 12 angelegter Überdruck zu einem ständigen Durchblasen des Druckmediums an dem Spalt zwischen der balligen Umfangsfläche 17 des Formwerk­ zeugs 12 und der inneren zylindrischen Wand des Topfwerkzeugs 6 führt.

Die weiche und elastische Membran 19 hat außerdem den Vorteil, daß die Winkel­ beweglichkeit des Formwerkzeugs 12 beim Ausrichten seiner Achse auf die Achse der Linse 28 in keiner Weise behindert wird, wenn sich die beiden Bauteile berühren. Die von der Membran 19 auf das Formwerkzeug 12 aufgebrachten Kräfte wirken sehr gleichmäßig und flächig sowie nur in die gewünschte Richtung, ohne daß schädliche Kippmomente entstehen.

Der Rückwärtshub kann bei einer Ausführungsform von Druckfedern 14 angetrieben werden, die sich einerseits gegen das Formwerkzeug 12 und andererseits gegen Kon­ struktionselemente abstützen, die vorzugsweise mit dem Topfwerkzeug 6 oder dem Zentralkörper 1 verbunden sind, namentlich durch die im Bereich der Führungsbolzen 9 angeordneten Anschlagscheiben 13. Die Druckfedern 14 werden beim Vorwärtshub durch Kraftwirkung der Membran 19 gespannt und beim Rückwärtshub entspannt, wenn sie zu dessen Einleitung druckentlastet wird. Der Federweg ist so bemessen, daß die Druckfedern 14 den von der Membran 19 erzeugten vollen Vorwärtshub auf­ nehmen können. Es ist auch möglich, den Rückwärtshub durch kombinierte Kraftwir­ kung der Druckfedern 14 und des Unterdrucks an der Rückseite des Formwerkzeugs 12 anzutreiben.

Bei einer anderen Ausführung wird der Rückwärtshub mittels Unterdruck an der Rück­ seite der Membran 19 bewirkt, und zwar über die genannten Strömungskanäle in der Werkzeugspindel 3 und dem Zentralkörper 1. Für den Rückwärtshub hat die Membran 19 ein Rückschlagventil 24, das beim Anlegen von Unterdruck öffnet, wodurch das Formwerkzeug 12 bewegt wird. Beim Anlegen von Überdruck an der Membranrück­ seite schließt das Rückschlagventil 24 wieder, damit die Membran 19 mit dem Form­ werkzeug 12 den Vorwärtshub ausführen kann, ohne daß das Druckmedium entweicht.

Da die Membran 19 nur gegen das Formwerkzeug drücken, nicht jedoch daran ziehen kann, wäre ein druckgesteuerter Rückwärtshub ohne das Rückschlagventil 24 nicht möglich. Dieses gewährleistet, daß der Unterdruck an der Rückseite des Formwerk­ zeugs 12 dauerhaft wirkt, auch wenn Luft über Leckagen nachströmt. Ein zwischen dem Formwerkzeug 12 und der Membran 19 infolge deren Rückwärtsbewegung kurzzeitig entstehender Unterdruck wird durch die Leckagen schnell abgebaut, so daß der Unterdruck dauerhaft nur durch das Absaugen der Leckluft mittels des Rückschlag­ ventils 24 und der Strömungskanäle in der Werkzeugspindel 3 und dem Zentralkörper 1 aufrechterhalten werden kann.

Damit beim Rückwärtshub infolge des angelegten Unterdrucks nicht ständig Luft durch die Leckage im Bereich der balligen Umfangsfläche 17 des Formwerkzeugs 12 und durch das Rückschlagventil 24 strömt, verfügt die Membran 19 an ihrer Vorderseite über eine Dichtlippe 23. Am Ende des Rückwärtshubs legt sich das Formwerkzeug 12 mit seiner Rückseite gegen diese Dichtlippe 23 an, so daß ein dichter Abschluß ent­ steht und keine Luft mehr nachströmen kann. Gleichzeitig bildet diese Dichtlippe 23 einen weichen Anschlag, so daß das Formwerkzeug 12 beim Rückwärtshub sanft abgebremst wird und eine eindeutig definierte Lage einnimmt.

Durch Verwendung der elastischen Membran 19 mit Rückschlagventil 24 zum Antrieb des Vorwärts- und des Rückwärtshubs lassen sich die Bewegungen des Formwerk­ zeugs sehr feinfühlig ausführen. Dies hängt zusammen mit der geringen Masse der Membran 19 und dem Fehlen von Reibungskräften an diesem Antriebselement. Im Gegensatz hierzu sind die Luftzylinder, wie sie herkömmlich zum Bewegen von Kugel­ stiften benutzt werden, mit größeren Massen behaftet. Vor allen Dingen machen un­ erwünschte Reibungskräfte an Kolbenabdichtungen und den Axialführungen ein fein­ fühliges Arbeiten unmöglich.

Damit Unterdruck bzw. Überdruck an der Rückseite der Membran 19 angelegt werden kann, sind sowohl der Zentralkörper 1 als auch die Werkzeugspindel 3 mit den zentra­ len, axialen Bohrungen 26, 27 versehen. Als Druckmedium wird vorzugsweise Druck­ luft benutzt, die der Werkzeugspindel 3 über geeignete (nicht gezeigte) Drehdurchfüh­ rungen zugeleitet wird, die wegen der Rotation der Werkzeugspindel 3 erforderlich sind.

Da die Membran 19 zwischen dem Zentralkörper 1 und vorzugsweise dem Topfwerk­ zeug 6 fest eingespannt ist, können mit ihrer Hilfe auch Drehmomente und damit Antriebsenergie über den Zentralkörper 1 von der Werkzeugspindel 3 auf das Form­ werkzeug 12 übertragen werden. Hat die mit Überdruck beaufschlagte Membran 19 sich an das Formwerkzeug 12 angelegt, so genügen die Reibungskräfte zwischen den beiden Bauteilen, um die zur Bearbeitung erforderlichen Antriebsdrehmomente zu übertragen. Die Führungsbolzen 9 sollen dies nicht tun, damit die freie Beweglichkeit des Formwerkzeugs 12 erhalten bleibt.

Für Korrekturen der Linsengeometrie im Feinbereich werden die Drehzahlen der Werk­ zeugspindel 3 und der (nicht dargestellten) Werkstückspindel so aufeinander abge­ stimmt, daß die Relativbewegungen zwischen Formwerkzeug 12 und Linse 28 in Abhängigkeit vom Linsenradius den gewünschten Verlauf haben. Hierbei gilt: Je größer die Relativbewegung, desto größer der Materialabtrag und umgekehrt. Dabei wird das Antriebsdrehmoment von der Membran 19 weich und ohne jede Zwängung übertragen. Zudem dämpft sie schädliche Drehschwingungen.

Der gezielte, rotatorische Antrieb des "kardanisch" gelagerten Formwerkzeugs 12 gestattet es, durch Wahl der Spindeldrehzahlen gezielte Korrekturen der Linsengeo­ metrie zu erreichen. Vorteilhaft ist auch, daß innerhalb des erfindungsgemäßen Kom­ biwerkzeugs keine rotatorischen Relativbewegungen stattfinden, wie dies nach dem Stand der Technik zwischen Kugelstift und Pfanne der Fall ist. Im Gegensatz hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Kombiwerkzeug das Formwerkzeug 12 über die zwi­ schengeschaltete Membran 19 und andere Bauelemente verdrehungssicher und ver­ schleißfrei mit der angetriebenen Werkzeugspindel 3 verbunden.

Das Formwerkzeug 12 kann sowohl konvexe als auch konkave Arbeitsflächen aufwei­ sen. Seine Führung mit der großen balligen Umfangsfläche 17 im Topfwerkzeug 6 ist außerordentlich stabil. Daher sind keine Beschränkungen bezüglich des Durchmesser­ verhältnisses Linse 28/Formwerkzeug 12 zu beachten und es können wesentlich grö­ ßere Kräfte übertragen werden, als dies beim Kugelstift-Verfahren mit der relativ klei­ nen Kombination Kugel/Pfanne möglich ist. Ein Umwechseln vom Werkzeug gegen den Linsenhalter ist daher bei dem erfindungsgemäßen Kombiwerkzeug nicht erforder­ lich, auch wenn die Krümmung des Werkzeugs konvex ist.

Der "kardanische" Ausgleich zur Winkelbeweglichkeit des Formwerkzeugs 12 wird von seiner balligen Umfangsfläche 17 erzeugt, d. h. unmittelbar von dem Bauteil, an dem die Reaktionskräfte bei der Bearbeitung auftreten. Dementsprechend schwingungsarm läßt sich damit arbeiten. Es ergeben sich sehr gleichmäßige Druckverhältnisse zwi­ schen Formwerkzeug 12 und Linse 28, zumal die Fixierung der relativen Lage von Formwerkzeug 12 und Linse 28 zueinander über den Umfang des Formwerkzeugs 12 und der Membran 19 erfolgt.

Da die Drehbewegung des Formwerkzeugs 12 von der gut gelagerten Werkzeug­ spindel 3 angetrieben wird, entfällt ein Lager für rotatorische Relativbewegungen und somit ein Verschleiß durch Lagerreibung im Kombiwerkzeug.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Kombiwerkzeugs sind noch die folgenden:

Die Bedienung und Programmierung der Bearbeitungsmaschinen ist relativ einfach, da nur die Bewegungen einer oberen und einer unteren Spindel programmiert wer­ den müssen. Bei Verwendung konventioneller Werkzeuge müßten zum Erreichen des gleichen Arbeitsergebnisses hingegen drei Spindeln programmiert werden. Aus dem Einsatz einfacherer Maschinen dank des Kombiwerkzeugs resultieren niedri­ gere Investitions- und Betriebskosten. Bei den nacheinander ablaufenden Arbeits­ gängen kommt immer zunächst das Topfwerkzeug 6 und dann das Formwerkzeug 12 zum Einsatz. Dabei kann es sich um das Grob- und Feinschleifen, das Fein­ schleifen und Polieren oder auch um das Vor- und Fertigpolieren handeln. Das uni­ versell einsetzbare Kombiwerkzeug bringt also in der Betriebspraxis viele Vorteile.

Das Zusammenfahren von Formwerkzeug 12 und Linse 28 ist unkritisch, da Wege im Feinbereich, d. h. kurz vor dem Zusammentreffen beider Bauteile, von der Membran 19 überbrückt werden können. Es lassen sich die Maschinenlaufzeiten verringern, weil die Sicherheitsabstände kleiner gewählt werden können (es findet weniger "Luftschneiden" statt). Die "kardanische" Aufhängung des Formwerkzeugs 12 wirkt sich ebenfalls günstig aus, da sich die Winkellage des Werkzeugs im Fein­ bereich selbsttätig an die Linse 28 anpaßt.

Wegen seines stabilen Aufbaus und schwingungsdämpfenden Verhalten kann das erfindungsgemäße Kombiwerkzeug auch auf modernen, schnell laufenden CNC- gesteuerten Maschinen eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit dem Topfwerk­ zeug 6 führt dies zu weiterer Steigerung der Wirtschaftlichkeit, da die Zer­ spanungsleistung etwa proportional zur Schnittgeschwindigkeit ist.

Mit dem Formwerkzeug 12 des erfindungsgemäßen Kombiwerkzeugs läßt sich sowohl die Rauhtiefe als auch die erzeugte Geometrie (Formgenauigkeit) der her­ gestellten Linsen verbessern. Maßabweichungen liegen erfindungsgemäß bei 0,1 bis 0,2 µm, d. h. die Formgenauigkeit ist um den Faktor 10 besser als bisher, bedingt durch das stabil gelagerte und hochgenaue Formwerkzeug 12, das ohne jede Verkantung mit der Linse 28 in Kontakt gebracht wird, wobei die dämpfende Wirkung der Membran 19 von der Werkzeugspindel 3 kommende Schwingungen kompensiert. Zur Erzielung der optimalen Genauigkeit wird mit dem Formwerkzeug 12 immer der letzte der beiden mit dem Kombiwerkzeug möglichen Arbeitsgänge ausgeführt.

Eine verbesserte Linsenqualität ergibt sich auch aus den kleinen Schnittgeschwin­ digkeiten von nur 0,2 und 0,5 m/s, die mit dem Formwerkzeug 12 realisiert werden können was ein Auftreten von Schwingungen und die Gefahr einer Tiefenrißbildung reduziert.

Beim Arbeiten mit den Formwerkzeugen 12 tritt ein Aquaplaning-Effekt auf, der ein wesentlich feineres Schleifen ermöglicht, indem sich ein dünner Wasserfilm zwi­ schen der Oberfläche des Werkzeugs und der Linse 28 bildet. Dies wirkt schwin­ gungsdämpfend auf die beteiligten Bauteile und führt zu einem kleineren Eingriff der Schleifkörper (z. B. Diamant) in die Oberfläche der Linse, d. h. zu zwei- bis dreimal besserer Rauhtiefe als bei Feinschleifen mit üblichen Topfwerkzeugen.

Beim Einsatz des in das Kombiwerkzeug integrierten Formwerkzeugs 12 erreicht man eine sehr hohe Material-Abtragleistung im Vergleich zum Bearbeiten der Lin­ sen 28 mit einem Topfwerkzeug 6, und zwar trotz kleinerer Schnittgeschwindigkeit. Durch die flächige Berührung seiner Schleifpellets 18 mit der Linsenoberfläche sind mehr Schleifkörper (z. B. Diamantkörper) wirksam, woraus die größere Zer­ spanungsleistung resultiert.

Bezugszeichenliste

1

Zentralkörper

2

Aufnahmevorrichtung

3

Werkzeugspindel

4

Lager

5

Spindelführung

6

Topfwerkzeug

7

Schraube

8

Ringschneide

9

Führungsbolzen,

10

Schraube

11

Bohrung

12

Formwerkzeug

13

Anschlagscheibe

14

Druckfeder

15

Absatz

16

Schraube

17

ballige Umfangsfläche

18

Schleifpellet

19

Membran

20

Bund

21

Nut

22

innerer Umfang

23

Dichtlippe

24

Rückschlagventil

25

Rückseite des Formwerkzeugs

26

Bohrung

27

Bohrung

28

Linse

29

innerer Hohlraum

Claims (14)

1. Kombiwerkzeug zum Bearbeiten optischer Linsen, wobei ein Topfwerkzeug (6) und ein Formwerkzeug (12) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Formwerkzeug (12) mit bezüglich seiner Symmetrieachse winkelbeweglicher La­ gerung (4) axialverschieblich im Innenraum (29) des Kombiwerkzeugs angeord­ net ist, wobei mindestens ein hubbegrenzender Anschlag vorhanden ist, und wo­ bei das Kombiwerkzeug mit einer angetriebenen Werkzeugspindel (3) einer Be­ arbeitungsmaschine lösbar verbunden ist und gleichsinnig mit der zu bearbeiten­ den Linse (28) rotiert, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Formwerkzeug (12) eine äußere, ballige Umfangsfläche (17) hat, die zum Vorwärts- und Rückwärtshub unter geringem Lagerspiel an einer inneren zylindrischen Umfangsfläche im Innenraum (29) des Kombiwerkzeugs geführt ist,
• b) daß zwischen der Rückseite (25) des Formwerkzeugs (12) und der Unterseite eines Zentralkörpers (1) eine mit letzterem fest verbundene elastische Membran (19) vorhanden ist, deren Rückseite mit einer axialen Bohrung (27) im Zentral­ körper (1) und über diese mit einer axialen Bohrung (26) in der Werkzeugspindel (3) in Verbindung steht, und
• c) daß die Werkzeugspindel-Bohrung (26) mit einer Drehdurchführung sowie mit Maschinen-Einrichtungen in Verbindung steht, mittels derer diese Bohrung (26) mit Unter- oder Überdruck beaufschlagbar ist.

2. Kombiwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (19) auf ihrer mit Unter- oder Überdruck beaufschlagten Rückseite über ein Rückschlagventil (24) verfügt, das bei Unterdruck öffnet und bei Über­ druck schließt.

3. Kombiwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Boh­ rung (27) des Zentralkörpers (1) in Duchmesser und Länge so bemessen ist, daß das Rückschlagventil (24) in ihr Platz findet.

4. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (19) mittels eines Bundes (20) in einer Nut (21) des Zentralkörpers (1) formschlüssig gehalten ist.

5. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Topfwerkzeug (6) mit seinem inneren Umfang (22) die Membran (19) in Teilbereichen umfaßt.

6. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Unterseite der Membran (19) eine Dichtlippe (23) vor­ handen ist.

7. Kombiwerkzeug nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Membran (19), Rückschlagventil (24), Bund (20) und Dichtlippe (23) aus dem gleichen elastischen Material bestehen und ohne Trennflächen miteinander verbunden sind.

8. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kombiwerkzeug mittels seines Zentralkörpers (1) lösbar mit einer Aufnahmevorrichtung (2) der Werkzeugspindel (3) verbunden ist.

9. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Topfwerkzeug (6) lösbar mit dem Zentralkörper (1) verbun­ den ist.

10. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschläge zur Hubbegrenzung des Formwerkzeugs (12) als Anschlagscheiben (13) am unteren Ende von Führungsbolzen (9) ausgebildet sind, die ihrerseits mit dem Topfwerkzeug (6) in Verbindung stehen.

11. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß genügend Spiel zwischen den Führungsbolzen (9) und den Boh­ rungen (11) in dem Formwerkzeug (12) vorhanden ist, um dessen Winkelbeweg­ lichkeit zu gewährleisten.

12. Kombiwerkzeug nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bohrungen (11) des Formwerkzeugs (12) Druckfedern (14) angeordnet sind, welche die Führungsbolzen (9) umgeben und sich einerseits gegen die An­ schlagscheiben (13), andererseits gegen Absätze (15) abstützen.

13. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Topfwerkzeug (6) über eine diamantbesetzte Ringschneide (8) verfügt, deren Querschnittsfläche eine abgerundete Form aufweist.

14. Kombiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Formwerkzeug (12) mit Schleifpellets (18) oder mit Polier­ folie belegt ist.