DE2365084C3 - Machine for producing a high-precision aspherical surface, in particular on casting or compression molds for the production of contact lenses - Google Patents

Machine for producing a high-precision aspherical surface, in particular on casting or compression molds for the production of contact lenses

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DE2365084C3
DE2365084C3 DE2365084A DE2365084A DE2365084C3 DE 2365084 C3 DE2365084 C3 DE 2365084C3 DE 2365084 A DE2365084 A DE 2365084A DE 2365084 A DE2365084 A DE 2365084A DE 2365084 C3 DE2365084 C3 DE 2365084C3
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Description

Die Erfindung geht aus von einer bekannten Maschine (US-PS 27 25 776) zum Herstellen einer hochgenauen asphärischen Fläche mit einem Maschinengestell, einem von diesem getragenen Werkstückspindelstock mit horizontal gelagerter Werkstückspindel und einem in einem Werkzeugträger befestigten Schneidwerkzeug, wobei der Werkzeugträger einerseits um einen vertikalen Drehzapfen gegenüber dem Maschinengestell schwenkbar ist und andererseits mittels eines von einer Kopiereinrichtung gesteuerten Schlittens geradlinig quer zur Achse des Drehzapfens verschoben werden kann.The invention is based on a known machine (US-PS 27 25 776) for producing a high-precision aspherical surface with a machine frame, a workpiece headstock carried by this with a horizontally mounted workpiece spindle and one fixed in a tool carrier Cutting tool, the tool carrier on the one hand around a vertical pivot opposite the Machine frame is pivotable and on the other hand by means of a controlled by a copier Slide can be moved in a straight line transversely to the axis of the pivot.

Wenn nun eine derartige Maschine dazu verwendet werden soll, hochgenaue asphärische Flächen insbesondere auf Gieß- oder Preßformen für die Fertigung von Kontaktlinsen herzustellen, dann stellt sich die Aufgabe, einen insbesondere spannungs- und/oder anschliffbedingt vorhandenen Versatz der Werkzeugspitze gegenüber der vertikalen Schwenkachse des Werkzeugträgers und/oder der horizontalen Werk-Stückspindel ausgleichen zu können.If such a machine is to be used for this purpose, high-precision aspherical surfaces in particular on casting or compression molds for the manufacture of contact lenses, then the Task, an offset of the tool tip that exists in particular due to tension and / or grinding with respect to the vertical pivot axis of the tool carrier and / or the horizontal work piece spindle to be able to compensate.

Nach dem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß die Werkstückspindel im Werkstückspindelstock axial verstellbar gelagert und der Werkstückspindelstock mittels eines Lagers um eine gegenüber der Achse der Werkstückspindel seitlich versetzt verlaufende vertikale Achse einstellbar ist.According to the main feature of the present invention is provided to solve this problem that the Workpiece spindle in the workpiece headstock is axially adjustable and the workpiece headstock by means of a bearing about a vertical offset laterally with respect to the axis of the workpiece spindle Axis is adjustable.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten zur Ausbildung einer Maschine der bekannten Ari im Sinne der Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen formuliert.Further advantageous details for the formation of a machine of the known Ari in the sense of the task solution are formulated in the subclaims.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtAn exemplary embodiment of the machine according to the invention is illustrated schematically below Drawings explained in more detail. In the drawings shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Maschine,F i g. 1 is a perspective view of the machine,

F i g. 2 die Werkstückspindelstock-Gruppe in Draufsicht mit zugehörigen Stell- und Dämpfungseinrichtungen undF i g. 2 the workpiece headstock group in plan view with associated adjusting and damping devices and

Fig.3 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der erwähnten Dämpfungseinrichtung. 3 shows a partial section through a modified one Embodiment of the mentioned damping device.

Gemäß F i g. 1 besteht die Maschine im wesentlichen aus einem Maschinengestell 10 mit einem Sockel 11, der einerseits einen in Richtung einer Achse X-X horizontal ausgerichteten Werkstückspindelstock 12 und andererseits einen Werkzeugspindelstock 14 trägt, der mittels eines zentralen Drehzapfens 15 um eine die Achse X-X senkrecht schneidende Achse Y-Y schwenkbar angeordnet und horizontal von einer Kopiereinrichtung 16 gesteuert verschiebbar ist.According to FIG. 1, the machine consists essentially of a machine frame 10 with a base 11, which on the one hand carries a workpiece headstock 12 oriented horizontally in the direction of an axis XX and on the other hand a tool headstock 14 which can be pivoted by means of a central pivot 15 about an axis YY intersecting perpendicularly the axis XX arranged and horizontally controlled by a copier 16 is displaceable.

Der Werkstückspindelstock 12 ist in Höhe der Achse der Werkstückspindel 46 horizontal geteilt und auf einer genau bearbeiteten Tragplatte 32 horizontal verschiebbar. Der Werkstückspindelstock 12 nimmt die Werkstückspindel 46 in einer hydrodynamisch wirkenden Lagerung 45 auf, in der sich die Werkstückspindel 46 inThe workpiece headstock 12 is divided horizontally at the level of the axis of the workpiece spindle 46 and on one precisely machined support plate 32 horizontally displaceable. The workpiece headstock 12 takes the workpiece spindle 46 in a hydrodynamically acting bearing 45, in which the workpiece spindle 46 is in

axialer Richtung verschieben läßt An ihrem vorderen Ende 46/4 trägt die Spindel 46 ein insgesamt mit 47 bezeichnetes Spannfutter für das zu bearbeitende Werkstück E und am hinteren Ende 46S eine Riemenscheibe 50, über die die Spindel 4b mittels eines Treibriemens 51 von einem im Maschinengestell 10 befestigten Elektromotor angetrieben wird.Can be shifted in the axial direction At its front end 46/4, the spindle 46 carries a chuck, generally designated 47, for the workpiece E to be machined, and at the rear end 46S a belt pulley 50 via which the spindle 4b is moved by means of a drive belt 51 from a machine frame 10 attached electric motor is driven.

Zum Einstellen des Werkstückspindelstocks 12 auf der Tragplatte 32 ist zunächst ein Lager 61, 72 vorgesehen, das seitlich im Bereich einer der beiden spannfutterseitigen Ecken des Werkstückspindelstocks 12 angeordnet ist und um das der Werkstückspindelstock 12 gegen die Kraft einer Feder 64 verschwenkt werden kann, die etwa in der Mitte der gegenüberliegenden Seitenfläche am Spindelstock 12 angreift und sich anderenends an einem an der Tragplatte 32 befestigten Anschlag 60 abstützt. Das Lager 61, 72 besteht aus einem am Werkstückspindelstock 12 befestigten halbzylindrisch konvex ausgeführten Teil 61 und einem an der Tragplatte 32 befestigten Teil 72 mit einer entsprechend konkav ausgebildeten Lagerfläche.To set the workpiece headstock 12 on the support plate 32, there is initially a bearing 61, 72 provided, the laterally in the area of one of the two chuck-side corners of the workpiece headstock 12 is arranged and around which the workpiece headstock 12 is pivoted against the force of a spring 64 can be that engages approximately in the middle of the opposite side surface on the headstock 12 and at the other end is supported on a stop 60 fastened to the support plate 32. The camp 61, 72 consists of a semicylindrical convex part 61 fastened to the workpiece headstock 12 and a part 72 fastened to the support plate 32 and having a correspondingly concave bearing surface.

Zum Verschwenken des Werkstückspindelstocks 12 um die geometrische Achse des Lagers 61, 72 ist ein praktisch parallel zu der Seite des Werkstückspindelstocks 12, auf der das Lager 61, 72 angeordnet ist, 2s verlaufender Doppelhebel 81 vorgesehen, dessen einer Hebelarm mit einer Nase 80 auf derselben Seite wie das Lager 61, 72 gegen den Werkstückspindelstock 12 drückt. Der Hebel 81 ist horizontal mittels einer Schraube 83, die in einer an der Tragplatte 32 befestigten Leiste 85 geführt ist, um eine vertikale Achse 82 schwenkbar, wobei eine zwischen dem Werkstückspindelstock 12 und dem Hebel 81 angebrachte Feder 87 den Hebel 81 nach außen in Richtung des Pfeils Fgegen die Schraube 83 drückt.To pivot the workpiece headstock 12 about the geometric axis of the bearing 61, 72 is a practically parallel to the side of the workpiece headstock 12 on which the bearing 61, 72 is arranged, 2s extending double lever 81 is provided, one lever arm with a nose 80 on the same side as that Bearing 61, 72 presses against the workpiece headstock 12. The lever 81 is horizontal by means of a Screw 83, which is guided in a bar 85 attached to the support plate 32, about a vertical axis 82 pivotable, with a spring 87 attached between the workpiece headstock 12 and the lever 81 presses the lever 81 outwards in the direction of the arrow F against the screw 83.

Auf diese Weise läßt sich die Lage der Achse X-X und damit des Werkstückspindelstocks 12 und des Werkstücks E regulieren, wobei dieser Vorgang wegen der aus F i g. 2 ersichtlichen sehr unterschiedlichen Hebelarmlängen des Doppelhebels 81 außerordentlich feinfühlig erfolgen kann.In this way, the position of the axis XX and thus of the workpiece headstock 12 and the workpiece E can be regulated, this process because of the from FIG. 2 very different lever arm lengths of the double lever 81 can be made extremely sensitive.

Die axiale Lage der in der Lagerung 45 längsverschiebbaren Werkstückspindel 46 ist durch eine Mikrometerschraube 110 einstellbar. Diese wirkt auf die Spindel 46 über ein mit einer Kugel 91, die zwischen einer an der hinteren Stirnfläche der Spindel 46 angebrachten Einkerbung 90 und einer mit der Mikrometerschraube 110 zusammenwirkenden Anschlagfläche 92 aufgenommen ist, gebildetes Axiallager 90, 91, 92. Um den Zusammenhalt des Lagers 90, 91, 92 zu sichern, sind Magnete 48 an den einander gegenüberliegenden Flächen dieser Teile angebracht.The axial position of the workpiece spindle 46, which is longitudinally displaceable in the bearing 45, is determined by a Micrometer screw 110 adjustable. This affects the Spindle 46 has a ball 91 which is located between one on the rear face of the spindle 46 Attached notch 90 and a stop surface cooperating with the micrometer screw 110 92 is received, formed axial bearing 90, 91, 92. To the cohesion of the bearing 90, 91, 92 To secure, magnets 48 are attached to the opposing surfaces of these parts.

Die Mikrometerschraube 110 wirkt auf das Axiallager 90, 91, 92 über ein in der Verlängerung der Werkstückspindel 46 liegendes Gehäuse 93, das sich in Richtung des Pfeils F2 auf der Tragplatte 32 mittels einer an sich bekannten und daher nicht wiedergegebenen Gleitvorrichtung verlagern kann.The micrometer screw 110 acts on the axial bearing 90, 91, 92 via a housing 93 lying in the extension of the workpiece spindle 46, which can move in the direction of the arrow F 2 on the support plate 32 by means of a sliding device known per se and therefore not shown.

Der die Anschlagfläche 92 bildende vordere Teil desThe front part of the

3030th

3535

40 Gehäuses 93 läßt sich in „ängsrichtung mittels einer mit Skalenteilung versehenen Scheibe 95 verstellen. Das Gehäuse 93 ist dazu zwischen zwei Stützen 100 und 10! angeordnet, die auf der Tragplatte 32 befestigt sind. Am hinteren Ende des Gehäuses 9S befinden sich seitlich hertusragende Ansätze 103 und 104. 40 Housing 93 can be adjusted in the longitudinal direction by means of a disk 95 provided with graduations. The housing 93 is for this purpose between two supports 100 and 10! arranged, which are attached to the support plate 32. At the rear end of the housing 9S there are laterally protruding lugs 103 and 104.

Zwischen der Stütze 100 und dem erwähnten seitlichen Ansatz 103 ist eine Dämpfungseinrichtung 13 angeordnet, die eine insgesamt mit Ϊ05 bezeichnete Dämpfungs-Kolben-Zylindereinheit, deren Zylinder mit der Stütze 100 und deren Kolben mit dem Ansatz 103 fest verbunden ist, und parallel dazu vorgespannte, ebenfalls an der Stütze 100 und dem Ansatz 103 angreifende Feder 107 umfaßt. Auf der anderen Seite ist in der Stütze 101 die Mikrometerschraube 110 geführt, deren freies Ende 111 mit einer Kugel !^zusammenarbeitet, die sich an einer an dem Ansatz 104 angebrachten Stützplatte 113 abstützt.A damping device 13 is located between the support 100 and the mentioned lateral extension 103 arranged, which designated a total of Ϊ05 Damping piston-cylinder unit, the cylinder with the support 100 and the piston with the extension 103 is firmly connected, and biased parallel thereto, also on the support 100 and the extension 103 engaging spring 107 includes. On the other hand, the micrometer screw 110 is guided in the support 101, whose free end 111 cooperates with a ball! ^, which is supported on a support plate 113 attached to the extension 104.

Durch Betätigen der Mikrometervorrichtung 110 kann man ebenfalls das Gehäuse 93 in Richtung des Pfeils jS verlagern.By operating the micrometer device 110 one can also the housing 93 in the direction of the Shift arrow jS.

Dank dieser Anordnung des Gehäuses 93 und der Mikrometerschraube 110 kann im übrigen das Gehäuse 93, wenn die von dem Werkzeug auf das Werkstück E ausgeübte Schnittkraft einen bestimmten Schwellen wert übersteigt, zurück, d. h. in F i g. 2 nach rechts, geschoben werden, wobei auf die Feder 107 ein Zug ausgeübt wird. Wenn c'er von dem Werkzeug auf das Werkstück E ausgeübte Druck wieder seine normale Größe hat, kehrt das Gehäuse 93 unter der dämpfenden Wirkung der Kolbenzylindereinheit 105 allmählich wieder in seine Ausgangslage zurück.Thanks to this arrangement of the housing 93 and the micrometer screw 110, if the cutting force exerted by the tool on the workpiece E exceeds a certain threshold value, the housing 93 can moreover go back, ie in FIG. 2 to the right, with a pull being exerted on the spring 107. When the pressure exerted by the tool on the workpiece E has returned to its normal size, the housing 93 gradually returns to its original position under the damping effect of the piston-cylinder unit 105.

Bei der in Fig.3 gezeichneten Ausführungsform ist die Dämpfungsvorrichtung direkt in das von einem Zylinder 120 gebildete Gehäuse eingebaut, in dem ein Kolben 121 zwei Kammern 122,123 abteilt.In the embodiment shown in FIG the damping device built directly into the housing formed by a cylinder 120, in which a Piston 121 divides two chambers 122,123.

In dem Zylinder 120 durchsetzt die mit Gewinde versehene Kolbenstange 124 des Kolbens 121 die Kammer 122 und trägt einen Ring 128, der sich axial verschieben läßt und gegen Verdrehen durch eine Nut 129 und eine in dieser laufenden Schraube 130 gesichert ist. Die Kugel 131 des Axiallagers befindet sich auch hier zwischen einer Seite einer mit Skalenteilung versehenen Scheibe 132, die mit der genannten Kolbenstange 124 verbunden ist, und der rückwärtigen Stirnfläche der Spindel 46.In the cylinder 120, the threaded piston rod 124 of the piston 121 penetrates the Chamber 122 and carries a ring 128 which can be moved axially and against rotation by a groove 129 and a screw 130 running in this is secured. The ball 131 of the thrust bearing is also here between one side of a graduated disk 132 which is connected to said piston rod 124 is connected, and the rear face of the spindle 46.

Auf die andere Seite des Kolbens 121 wirkt in der Kammer 123 eine Regulierfeder 135, die von außen durch eine Schraube 136 einstellbar ist.On the other side of the piston 121 in the chamber 123 a regulating spring 135 acts from the outside is adjustable by a screw 136.

Der Zylinder 120 ist mit einem seitlichen Ansatz 138 versehen, der über ein übliches Rückschlagventil 139 und eine Drosseldüse 140 mit der Kammer 123 verbunden ist.The cylinder 120 is provided with a lateral extension 138, which via a conventional check valve 139 and a throttle nozzle 140 is connected to the chamber 123.

In analoger Weise wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, ergibt sich bei Drehung der Scheibe 132 eine Längsverstellung, während ein zu schneller Rücklauf der Spindel 46 bei nachlassender Schnittkraft durch das Rückschlagventil 139 und die Droüseldüse 140 verhindert wird.In a manner analogous to the embodiment described above, this results when the disk is rotated 132 a longitudinal adjustment, while a too fast return of the spindle 46 with decreasing cutting force is prevented by the check valve 139 and the nozzle 140.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

23 65 Patentansprüche:23 65 claims: 1. Maschine zum Herstellen einer hochgenauen asphärischen Fläche, insbesondere auf Gieß- oder Preßformen für die Fertigung von Kontaktlinsen, mit einem Maschinengestell, einem von diesem getragenen Werkstückspindelstock mit horizontal gelagerter Werkstückspindel und einem in einem Werkzeugträger befestigten Schneidwerkzeug, wobei der Werkzeugträger einerseits um einen vertikalen Drehzapfen gegenüber dem Maschinengestell schwenkbar ist und andererseits miltels eines von einer Kopiereinrichtung gesteuerten Schlittens geradlinig quer zur Achse des Drehzapfen!« verschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindel (46) im Werkstückspindelstack (12) axial verstellbar gelagert und der Werkstückspindelstock (12) mittels eines Lagers (61, 72) um eine gegenüber der Achse der Werkstückspindel (46) seitlich versetzt verlaufende vertikale Achse einstellbar ist.1. Machine for producing a high-precision aspherical surface, especially on cast or Molds for the manufacture of contact lenses, with a machine frame, one of these carried workpiece headstock with horizontally mounted workpiece spindle and one in one Tool carrier attached cutting tool, the tool carrier on the one hand around a vertical pivot relative to the machine frame is pivotable and on the other hand by means of a a slide controlled by a copier in a straight line transversely to the axis of the pivot! « can be characterized that the workpiece spindle (46) in the workpiece spindle stack (12) axially adjustable and the workpiece headstock (12) by means of a bearing (61, 72) about a vertical offset running laterally with respect to the axis of the workpiece spindle (46) Axis is adjustable. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schwenken des Werk&tückspindelstocks (12) um die vertikale Achse des Lagers (61, 72) in der einen Richtung ein um eine zweite vertikale Achse (82) schwenkbarer und auf derselben Seite des Werkstückspindelstocks (12) wie die vertikale Achse des Lagers (61, 72) angeordneter Doppelhebel (81) vorgesehen ist, dessen einer Arm eine Nase (80) aufweist, mit der er am Werkstückspindelstock (12) anliegt und dessen anderer Arm mittels einer von der Tragplatte (32) gehaltenen Schraube (83) verstellbar ist, daß zum Schwenken des Werkstückspindelstocks (12) in der Gegenrichtung eine Feder (64) vorgesehen ist und daß der Werkstückspindelstock (12) mit seiner Unterseite auf einer ebenen Tragplatte (32) verschiebbar aufliegt.2. Machine according to claim 1, characterized in that for pivoting the work & tückspindelstocks (12) around the vertical axis of the bearing (61, 72) in one direction around a second vertical axis (82) pivotable and on the same side of the workpiece headstock (12) as the vertical axis of the bearing (61, 72) arranged double lever (81) is provided, one arm of which has a nose (80) with which it rests on the workpiece headstock (12) and its other arm is adjustable by means of a screw (83) held by the support plate (32) that for pivoting of the workpiece headstock (12) in the opposite direction a spring (64) is provided and that the Workpiece headstock (12) can be displaced with its underside on a flat support plate (32) rests. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Achse des Lagers (61,72) und die Nase (80) in einer mindestens ungefähr parallel zur Werkstückspindel (46) verlaufenden Vertikalebene liegen und das Lager (61, 72) im Bereich des vorderen Endes der e:inen Seitenwand des Werkstückspindelstocks (12) angeordnet ist, während die Nase (80) am anderen Ende dieser Seitenwand anliegt.3. Machine according to claim 2, characterized in that the vertical axis of the bearing (61,72) and the nose (80) in an at least approximately parallel to the workpiece spindle (46) The vertical plane and the bearing (61, 72) lie in the region of the front end of the side wall of the workpiece headstock (12) is arranged, while the nose (80) at the other end of this Side wall rests. 4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit der Schraube (83) zusammenwirkenden Hebelarm des Doppelhebels (81) eine den Hebelarm gegen die Schraube (83) drückende Feder (87) angreift, die sich mit ihrem anderen Ende an der dem Doppelhebelarm (81) zugekehrten Seitenwand des Werkstückspindelstocks (12) abstützt.4. Machine according to claim 2 or 3, characterized in that on the one with the screw (83) interacting lever arm of the double lever (81) one the lever arm against the screw (83) pressing spring (87) engages, the other end of which is attached to the double lever arm (81) facing side wall of the workpiece headstock (12) is supported. 5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Werkstückspindel (46) in axialer Richtung eine Mikrometerschraube (110) vorgesehen ist, die einerseits über ein Axiallager (90, 91, 92) am hinteren Ende der Werkstückspindel (46) angreift und sich andererseits an der Tragplatte (32) abstützt.5. Machine according to claim 1, characterized in that for adjusting the workpiece spindle (46) a micrometer screw (110) is provided in the axial direction, which on the one hand has a Axial bearing (90, 91, 92) engages at the rear end of the workpiece spindle (46) and on the other hand is supported on the support plate (32). 6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrometerschraube (110) in einem Gehäuse (93) gelagert ist und sich das Gehäuse (93) an der Tragplatte (32) über eine vorgespannte Feder (107) abstützt.6. Machine according to claim 5, characterized in that that the micrometer screw (110) is mounted in a housing (93) and the Housing (93) is supported on the support plate (32) via a pretensioned spring (107).
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