DE3104914A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer hyperbolischen oberflaeche - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer hyperbolischen oberflaeche

Info

Publication number
DE3104914A1
DE3104914A1 DE19813104914 DE3104914A DE3104914A1 DE 3104914 A1 DE3104914 A1 DE 3104914A1 DE 19813104914 DE19813104914 DE 19813104914 DE 3104914 A DE3104914 A DE 3104914A DE 3104914 A1 DE3104914 A1 DE 3104914A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
central axis
grinding
tool
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813104914
Other languages
English (en)
Other versions
DE3104914C2 (de
Inventor
Hiroshi Tokyo Kobayashi
Haruhiko Machida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Machida Endoscope Co Ltd
Original Assignee
Machida Endoscope Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Machida Endoscope Co Ltd filed Critical Machida Endoscope Co Ltd
Publication of DE3104914A1 publication Critical patent/DE3104914A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3104914C2 publication Critical patent/DE3104914C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/26Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding workpieces with arcuate surfaces, e.g. parts of car bodies, bumpers or magnetic recording heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/015Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor of television picture tube viewing panels, headlight reflectors or the like

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur
  • Herstellung einer hyperbolischen Oberfläche Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Asphärische Oberflächen einschließlich hyperbolischen Oberflächen und Hyperboloidflächen sind für optische Systeme sehr nützlich. Beispielsweise werden asphärische Linsen und asphärische Spiegel häufig zur Korrektur einer Apertur-Aberration verwendet. In der Praxis ist es jedoch außerordentlich schwierig, asphärische Oberflächen herzustellen. Es ist eine bekannte Tatsache, daß es mehrere Jahre dauerte, einen asphärisöhen Spiegel großen Durchmessers für ein astronomisches Observatorium zu schleifen. Daher ist es gegenwärtig sowohl technisch wie wirtschaftlich schwierig, asphärische optische Systeme in vollem Ausmaß einzusetzen, weshalb bei optischen Systemen, etwa bei Kameraobjektiven, verschiedene Aberrationen durch Kombination einer Vielzahl von Linsen korrigiert werden. Dies führt dazu, daß die Objektive einen komplizierten Aufbau besitzen, schwer sind und groß sind.
  • Bislang bekannte Verfahren zur Herstellung asph-ärischer Oberflächen können grob in folgende drei Verfahren eingeteilt werden: (a) Kopierschleifen auf der Grundlage einer Kopiervorlage, (b) Druckgießen von Kunstharz- oder Glasmaterial und (c) Schneiden unter numerischer Steuerung mit einer EC-Werkzeugmaschine.
  • Bei den Verfahren (a) und (b) bedarf es eines Musters bzw. einer Vorlage, die in üblicher Weise durch erfahrene Personen hergestellt werden muß. Dennoch kann die Genauigkeit solcher Vorlage nicht ausreichend groß gemacht werden. Beim Verfahren (c) besitzt die geschnittene Oberfläche zwangsläufig Stufen oder Streifen aufgrund der digitalen Steuerung der NC-Werkzeugmaschine. Dies ist besonders deutlich bei einer Oberfläche mit großem Krümmungsradius. Zur Verminderung dieses Nachteils wurde eine R-Interpolationsmethode entwickelt, die jedoch auch keine zufriedenstellende Genauigkeit sicherstellen konnte. Es ergibt sich, daß mit den bekannten Verfahren keine genauen asphärischen Oberflächen hergestellt werden konnten und daß keinerlei Verfahren zur einfachen Herstellung asphärischer Oberflächen mit der theoretisch hohen Genauigkeit vorgeschlagen wurden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur leichten und genauen Herstellung asphärischer Oberflächen, insbesondere hyperbolischer und Hyperboloidoberflächen, die eine theoretisch festgelegte Gestalt besitzen.
  • diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2a eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Art der Befestigung eines Schleifwerkzeugs, Fig. 2b eine Vorderansicht, die den Neigungswinkel des Schleifwerkzeugs in bezug auf die zentrale Achse erkennen läßt, Fig. 2c eine schematische Ansicht, die das prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht, Fig. 3a eine Seitenansicht, die den Ort der Arbeitskante des Schleifwerkzeugs während der Herstellung zeigt, Fig. 3b eine perspektivische Ansicht einer geschliffenen Linse mit Hyperboloidoberflächen auf beiden Seiten, Fig. 4a, 4b und 4c Diagramme zur theoretischen Erläuterung des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 5a und 5b perspektivische Ansichten einer halb- zylindrischen Linse bzw. einer torischen Linse mit auf erfindungsgemäße Weise gebildeten Hyperboloidoberflächen, Fig. 6a und 6b Draufsichten und Schnittansichten auf ein Muster bzw. eine Hauptform hergestellt durch Pressen der auf erfindungsgemäße Weise gebildeten Hyperboloidoberfläche und Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Schleifwerkzeugs.
  • Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Die Vorrichtung umfaßt eine Basis 1, auf der sich eine Werkzeughalterung 2 und eine Werkstückhalterung 3 für ein zu schleifendes Werkstück befinden. Die Werkzeughalterung 2 umfaßt eine Gleitplatte bzw. einen X-Schlitten 4, der in einer Richtung X gleitfähig auf der Basis 1 angeordnet ist. Die Richtung X erstreckt sich horizontal in der Zeichenebene von Fig. 1. Eine Gleitplatte bzw. ein Y-Schlitten 5 ist in einer Y-Richtung gleitfähig auf dem X-Schlitten 4 angeordnet. Die Y-Richtung verläuft senkrecht sowohl zur X-Richtung als auch zur Zeichenebene. Auf dem Y-Schlitten 5 ist eine -t-förmige Basisplatte 6 befestigt, an der eine Gleitplatte 7 bzw. ein Z-Schlitten in einer Z-Richtung gleitfähig angebracht ist. Die Z-Richtung erstreckt sich senkrecht zur X-Richtung in der Zeichenebene. Die X-, Y- und Z-Schlitten 4, 5 und 7 können mit Hilfe von Handhabungen 8, 9 bzw. 10 in der X-, Y- bzw. Z-Richtung bewegt werden. Am Z-Schlitten 7 ist ein Werkzeughaltezylinder 11 mit einer sich in Z-Richtung erstreckenden zentralen Achse Z-Z befestigt. Am unteren Ende des Zylinders ist um die zentrale Achse Z-Z drehbar ein Werkzeugbefestigungsteil 12 angebracht. Das Werkzeugbefestigungsteil 12 kann mit Hilfe einer Handhabe 13 am oberen Ende des Zylinders 11 gedreht werden. An dem Werkzeugbefestiqungsteil 12 ist ein Schleifwerkzeug 15 mit Hilfe einer Schraube 27 starr befestigt. Das Schleifwerkzeug 15 besitzt eine geradlinige Arbeitskante 14.
  • Für die Erfindung ist es wichtig, daß das Schleifwerkzeug 15 an dem Werkzeugbefestigungsteil 12 in einer solchen Weise befestigt wird, daß die Schneidkante 14 um einen bestimmten Winkel e in bezug auf die zentrale Achse Z-Z geneigt ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Winkel e ergibt sich, wenn man sich eine die zentrale Achse Z-Z enthaltende und zur Arbeitskante 14 parallele Ebene denkt'alls Winkel zwischen der zentralen Achse Z-Z und einer Linie die sich aus der Projektion der Arbeitskante 14 auf diese Ebene ergibt. Die folgende Erläuterung wird zeigen, daß der Winkel e eine Konstante zur Bestimmung der Exzentrizität einer herzustellenden hyperbolischen Oberfläche ist und auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden kann. Wenn ein Werkstück aus relativ weichem Material wie Kunstharz besteht, kann das Schleifwerkzeug 15 aus einem gewöhnlichen Schnellstahl bestehen. Wenn das Werkstück aus relativ hartem Material wie Glas besteht, kann das Schleifwerkzeug 15 vorzugsweise aus einem superharten Werkstoff einschließlich Diamanten und Wolframkarbiden gebildet sein.
  • Die Werkstückhalterung 3 umfaßt ein Spannfutter 17 zur entfernbaren Halterung eines Werkstücks 16, das zusammen mit dem Spannfutter 17 um-die X-Achse X-X gedreht werden kann. Das Spannfutter 17 wird mit Hilfe einer Riemen- scheibe 18 sowie eines Riemens und eines Elektromotors, die nicht gezeigt sind, gedreht.
  • Wenn ein Werkstück 16 in Form eines kurzen Zylinders aus Acrylatharz zu einer Linse mit der Oberfläche eines Rotationshyperboloids geschliffen werden soll, dann wird das Werkstück 16 am Spannfutter 17 befestigt, bzw. in dieses eingespannt. Der Y-Schlitten 5 und der Z-Schlitten 7 der Werkzeughalterung werden mit Hilfe der Handhabungen oder Handräder 9 und 10 so eingestellt, daß das Schleifwerkzeug 15 in bezug auf das Werkstück 16 zentriert ist. Das Werkstück 16 wird mit Hilfe eines Elektromotors gedreht. Das Schleifwerkzeug 15 wird dann durch manuelles Drehen der Handhabung bzw. des Handrades 13 gedreht, während es in Richtung auf das rotierende Werkstück 16 zu bewegt wird, und zwar auf dem mit Hilfe der Handhabung 8 bewegten X-Schlitten 4. Auf diese Weise wird das Werkstück 16 vom Schleifwerkzeug 15 geschliffen. Während dieses Vorgangs bildet die Arbeitskante 14 des Schleifwerkzeugs 15 eine hyperbolische Ortskurve bzw. -fläche L, wie sie in Fig. 3a gezeigt ist, so daß das freie Ende des Werkstücks 16 zu einem Rotationshyperboloid geschliffen wird. Die Arbeitskante 14 des Schleifwerkzeugs 15 beschreibt die hyperbolische Kurve L auf einer die Z-Achse durchsetzenden Ebene durch die Umhüllende einer Anzahl von Linien M, die geneigt zwei in Richtung der Z-Achse auseinanderliegende Scheiben oder Kreise A und B verbinden (siehe Fig. 4a). Wie in Fig. 3a gezeigt, wird daher das freie Ende des Werk-~stücks 16 zu einem sich aus den hyperbolischen Kurven zusammensetzenden Rotationshyperboloid geschliffen.
  • Wenn auf diese Weise beide Seiten des Werkstücks 16 geschliff werden, ergibt sich eine konvexe Linse 20 mit Oberflächen 19a und 19b einer genauen Rotationshyperboloidform, wie dies in Fig. 3b gezeigt ist.
  • Das Prinzip der Erfindung soll nun unter bezug auf Fig. 4 mathematisch analysiert werden. In einem dreidimensionalen Koordinatensystem x, y, z, wie es in Fig. 4a gezeigt ist, werden zunächst zwei Kreise A und B angenommen, die je einen Radius R besitzen und ihren Mittelpunkt auf der z-Achse haben. Diese Kreise liegen in Ebenen, die zur x- y-Ebene parallel sind und sind voneinander längs der z-Achse getrennt. Zwischen den beiden Kreisen A und B wird eine Linie CD gezogen, die parallel zur y-z-Ebene verläuft. Es sei angemerkt, daß die z-Achse der zentralen Achse Z-Z in Fig. 1 entspricht und die Linie CD der Arbeitskante 14 des Schleifwerkzeugs 15 entspricht. Wenn die Linie CD auf die x-y-Ebene projiziert wird, erhält man eine Linie C'D', wie aus Fig. 4b ersichtlich. Wird die Linie CD auf die y-z-Ebene projiziert, dann ergibt sich eine Linie C"D', gemäß Fig. 4c. E sei der Schnittpunkt zwischen der Linie C'D' und der x-Achse, während ein beliebiger Punkt auf der Linie C'D' mit F bezeichnet sei. Der Abstand OE vom Ursprung 0 des x-y-Koordinatensystems zum Punkt E sei p, während der Abstand OF mit r und der Abstand EF mit q bezeichnet sei. Der Abstand r ist dann gleich dem Radius einer Ortskurve die der Punkt F auf der Linie C'D' beschreibt, wenn die Linie CD um die z-Achse gedreht wird.
  • Aus Fig. 4d läßt sich die folgende Gleichung (1) ableiten Es seien nun ferner Punkte E' und F' definiert, die man durch Projektion der Punkte E bzw. F auf die x-y-Ebene erhält (Fig. 4c). Der Schnittpunkt zwischen einer zur y-Achse parallelen und den Punkt F' durchsetzenden Linie mit der z-Achse sei mit G, der Mittelpunkt des Kreises A mit H bezeichnet. Weiter sei die Strecke E'G = t und --r-EH = s.
  • EF E'G Es gilt dann C'E E'H Aus Fig. 4b kann man entnehmen, daß sich der Radius r ausdrücken läßt Aus den Gleichungen (2) und (3) erhält man folgende Gleichung (4) Um die Ortskurve des Schnittpunktes zwischen der Linie CD und der x-z-Ebene im Fall einer Drehung der Linie CD um die Z-Achse zu erhalten, definiert man r = x und t = z. Gleichung (4) läßt sich dann zur folgenden Gleichung umschreiben Die allgemeine Formel einer Hyperbel in einer X-Z-Ebene lautet X² Z² = 1 ...(6) A² - B² Vergleicht man die obigen Gleichungen (5) und (6), dann wird deutlich, daß die Gleichung (5) die einer Hyperbel ist, welche folgende Gleichung (7) erfüllt Bei einer Drehung der Linie CD um die z-Achse bildet daher die Umhüllende des SegementsCD ein einschaliges Hyperboloid, wie dies durch die gestrichelten Linien J und K in Fig. 4a gezeigt ist.
  • Das Verhältnis des Abstands zwischen den Brennpunkten einer Hyperbel zum Abstand zwischen ihren Hauptscheiteln wird allgemein numerische Exzentrizität e genannt und, durch folgende Gleichung (8) bestimmt: Durch Einsetzen von Gleichung (7) kann diese Gleichung (8) zur folgenden Gleichung (9) umgeschrieben werden: Äus Fig. 4b läßt sich ableiten R² p² = R² p²(C'E)² , während man aus Fig. 4Q R²-p² = (C'E)² = (C"H)² erhält. Setzt man C"H =-u, dann wird aus der Gleichung (9) folgende Gleichung (10): Setzt man weiter C'fE' = v, dann wird e = v/u, und man erhält schließlich aus der Gleichung (10) die Gleichung <11:): (11) sine Es sei angemerkt, daß die Größe p den Abstand eines Hauptscheitels der Hyperbel vom Ursprungspunkt 0 darstellt und eine zusammen mit der Exzentrizität e die Eigenschaften der Hyperbel bestimmende Konstante ist.
  • Aus der voranstehenden Analyse kann man leicht entnehmen, daß, wenn das Schleifwerkzeug 15 um die zentrale Achse Z-Z gedreht oder geschwungen wird, seine das Werkstück 16 schleifende Arbeitskante 14 eine Hyperbel beschreibt.
  • Dabei wird die numerische Exzentrizität e der Hyperbel vom Winkel e zwischen der Arbeitskante 14 und der zentralen Achse Z-Z, der in Fig. 2 gezeigt ist, bestimmt.
  • Wenn der Winkel e größer wird, wird die Exzentrizität kleiner und die Hyperbel erhält eine konvexe Oberfläche mit größerer Krümmung. Wenn im Gegenteil dazu der Winkel e kleiner wird, kann man eine Hyperbeloberfläche mit kleinerer Krümmung erhalten.
  • Bei einem praktischen Beispiel wurde ein aus Acrylatharz bestehendes Werkstück zu einer konvexen Linse mit hyperbolischen Oberflächen geschliffen, die den vorgegebenen theoretischen Kurven exakt folgten. Die geschliffenen Oberflächen waren sehr glatt, können aber trotzdem einer gesonderten Polierung unterzogen werden.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Herstellung gewöhnlicher kreisförmiger Linsen, kann aber gleichfalls für die Herstellung halbzylindrischer Linsen, die hyperbolische Kurven nur in einer Richtung aufweisen, eingesetzt werden. Im letzteren Fall wird das Werkstück 16 nicht gedreht und das Schleifwerkzeug 15 gedreht oder geschwungen, während sich der Y-Schlitten in Y-Richtung bewegt. Auf diese Weise kann eine halbzylindrische Linse 21 mit einer hyperbolischen Oberfläche 19c, wie sie in Fig. 5a gezeigt ist, hergestellt werden. Wenn die Werkstückhalterung um eine Achse Z1-Z', die parallel zur Achse Z-Z die Achse X-X durchsetzt, gedreht wird, während das Schleifwerkzeug 15 um die zentrale Achse Z-Z gedreht oder geschwungen wird, kann ein torischer Körper 22 mit doppeltem Brennpunkt und einer hyperbolischen Oberfläche 19d, wie er in Fig. Sb gezeigt ist, ausgebildet werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Oberfläche 19d in einer Richtung gesehen hyperbolisch und in einer hierzu senkrechten Richtung kreisförmig erscheint.
  • Es wurde erläutert, daß gemäß der Erfindung die Werkstücke direkt in Linsen oder Spiegel mit konvexen hyperbolischen oder Hyperboloidoberfläch9n geschliffen oder geschnitten werden können. Wenn ein Körper aus Schleifmaterial nach diesen Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs mit einer konvexen Hyperboloidoberfläche geschliffen wird, dann kann unter Verwendung dieses Schleifwerkzeugs als eines Sekundärwerkzeugs eine konkave Hyperboloidoberfläche hergestellt werden.
  • Es sind andere Methoden denkbar, um auf diese sekundäre Weise Hyperboloidoberflächen zu schaffen. Bei einer solchen Methode wird eine konkave Hauptform 23, wie sie in Fig. 6a gezeigt ist, dadurch hergestellt, daß die mit der Vorrichtung von Fig. 1 erzeugte konvexe Hyperboloidoberfläche bei einem Pressvorgang eingesetzt wird. Mit Hilfe des Kopierschleifens kann unter Verwendung der konkaven Hyperboloidoberfläche 19e der Hauptform 23 eine konkave Hyperboloidoberfläche geschaffen werden. Unter Verwendung der Hauptform 23 als Druckgußform läßt sich eine konvexe Hyperboloidoberfläche schaffen. Wenn hingegen die mit der Vorrichtung von Fig. 1 gebildete konvexe Hyperboloidoberfläche oder eine andere konvexe Hauptform 24, wie sie in Fig. 6b gezeigt ist und durch einen Pressvorgang unter Verwendung der Hauptform 23 geschaffen wurde, für einen Kopierschleifvorgang oder das Druckgießen eingesetzt wird, dann läßt sich auf diese Weise eine konkave Hyperboloidoberfläche schaffen.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erläuterten Ausführunqsformen beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise abgewandelt werden kann. Da beispielsweise bei der Vorrichtung von Fig. 1 das Werkstück 16 gedreht wird, reicht es aus, wenn die Arbeitskante 14 des Schleifwerkzeugs 15 so lang ist, daß sie den Radius des Werkstücks 16 überdeckt. Als Schleifwerkzeug 15 kann ein in Fig. 7 gezeigter rotierender Körper 26 verwendet werden, der eine ebenere Schleifoberfläche 14' besitzt und in einer Klammer 25 drehbar gelagert ist. Die Schleifoberfläche 14' besitzt eine Mittellinie W-W, um die sie rotiert. Auch in diesem Fall bestimmt der Winkel e zwischen dieser Mittellinie W-W und der zentralen Achse Z-Z die Exzentrizität. Die Schleifqberfläche 14' kann aus Schleifstoffen hergestellt sein. Bei der tatsächlichen Verarbeitung kommt die Schleifoberfläche 14' längs der Mittellinie W-W in Berührung mit dem Werkstück 16. Da jedoch in diesem Fall die Schleifoberfläche 14' um die Mittellinie W-W rotiert, läßt sich eine glattere hyperbolische Oberfläche erreichen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird das Schleifwerkzeug 15 manuell mit Hilfe der Handhabung 13 gedreht. Wenn jedoch das Werkstück 16 aus einem sehr harten Material besteht, dann kann das Schleifwerkzeug 15 durch ein Schneidwerkzeug ersetzt werden, das dann vorzugsweise mit Hilfe eines elektrischen Motors gedreht oder geschwungen wird. Es ist weiterhin vorzuziehen, daß das Schleif- und/oder Schneidwerkzeug 15 einen automatischen Vorschub in Richtung auf das Werkstück 16 besitzt.
  • Voranstehend wurde im einzelnen erläutert, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß das Schleif-und/oder Schneidwerkzeug in der Ebene parallel zur zentralen Achse und in bezug auf die zentrale Achse geneigt angeordnet wird und um die zentrale Achse schwingt oder rotiert, das Werkstück mit einer hyperbolischen Oberfläche versehen werden kann, die exakt der theoretischen hyperbolischen Kurve folgt, da die Umhüllende der Arbeitskante des Schleif- und/oder Schneidwerkzeugsein einschaliges Hyperboloid bildet. Die Exzentrizität der Hyperboloidoberfläche kann durch Steuerung des Neigungswinkels e leicht eingestellt werden. Ferner ist es leicht möglich, mittels des geschliffenen oder geschnittenen Werkstücks eine Hauptform zu schaffen und die Hyperboloidoberflächen unter Verwendung dieser Hauptform auszubilden. Es ist beispielsweise leicht möglich, durch Einsatz von optischen Linsen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, Objektive zu realisieren, die im wesentlichen frei von Aberration sind. Diese Objektive werden kleiner und leichter als bekannte Objektive, die aus einer Vielzahl sphärischer Linsen zur Korrektur der Aberrationen aufgebaut sind.
  • Leer seite

Claims (10)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit iperbolischer Oberfläche, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte: a) Einspannen eines Schleif- und/oder Schneidwerkzeugs (15) mit einer geraden Arbeitskante (14) in eine Werkzeughalterung (2) in einer solchen Weise, daß die Arbeitskante in einem bestimmten Abstand zu einer zentralen Achse (Z-Z) liegt und ihr gegenüber um einen bestimmten Winkel (Q) geneigt ist, b) Einspannen eines Werkstücks (16) in eine Werkstückhalterung (3), c) Bewegen des Schleif- und/oder Schneidwerkzeugs um die zentrale Achse, d) Bewegen von Werkzeughalterung und Werkstückhalterung relativ zueinander und e) Schleifen und/oder Schneiden des Werkstücks mittels der Arbeitskante des Schleif- und/oder Schneidwerkzeugs in eine hyperbolische Oberfläche längs einem von der Arbeitskante beschriebenen hyperbolischen Ort.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß das Schleif- und/oder Schneidwerkzeug um die zentrale Achse gedreht wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Schleif- und/oder Schneidwerkzeug um die zentrale Achse schwingt.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Nei- gungswinkel (e) der Arbeitskante in bezug auf die zentrale Achse zur Steuerung der Exzentrizität der zu bildenden hyperbolischen Oberfläche einstellbar ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Werkstück zur Schaffung einer Oberfläche in Form eines Rotationshyperboloids um eine zur zentralen Achse senkrechte Achse (X-X) gedreht wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Werkstück und das Schleif- und/oder Schneidwerkzeug zur Bildung eines halbzylindrischen Gegenstands mit hyperbolischer Oberfläche relativ zueinander parallel zu einer Achse bewegt werden, die senkrecht zur zentralen Achse liegt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Werkstück zur Bildunq eines torischen Gegenstands mit einer hyperbolischen Oberfläche um eine zur zentralen Achse parallele Achse in Schwingungen versetzt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß durch Ubertragung der durch das Schleifen und/oder Schneiden erhaltenen konvexen Hyperboloidoberfläche eine Kopiervorlage erzeugt wird und unter deren Verwendung durch Kopierschleifen eine konkave Hyperboloidoberfläche hergestellt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß durch Übertragen der durch Schleifen und/oder Schneiden erhaltenen konvexen hyperbolischen Oberfläche eine Hauptform hergestellt wird und unter deren Verwendung durch Druckguß eine konkave hyperbolische Oberfläche erzeugt wird.
  10. 10. Vorrichtung zur Herstellung eines Gegenstands mit hyperbolischer Oberfläche durch Schleifen und/oder Schneiden eines Werkstücks, g e k e n n z e i c h n e durch eine Basis (1), einen X-Schlitten (4), der in X-Richtung gleitend auf der Basis angeordnet ist, einen Y-Schlitten (5), der in Y-Richtung, die senkrecht zur X-Richtung ist, gleitend auf dem X-Schlitten angeordnet ist, einen Z-Schlitten (7), der in Z-Richtung, die senkrecht zur X-Richtung und zur Y-Richtung ist, gleitend auf dem Y-Schlitten angeordnet ist, ein Werkzeughalteglied (12), das sich in Z-Richtung erstreckt und um eine zentrale Achse (Z-Z) drehbar ist, ein an einem Ende des Werkzeughalteglieds befestigtes Werkzeug (15) mit einer geradlinigen Arbeitskante (14), die in einem bestimmten Abstand von der zentralen Achse gehalten und um einen bestimmten Winkel (e) gegenüber dieser zentralen Achse geneigt ist, eine Werkstückhalterung (3) für ein zu schleifendes und/oder zu schneidendes Werkstück (16), eine Einrichtung zum Drehen des Werkstücks um eine in Z-Richtung verlaufende Achse (X-X), eine Einrichtung zum Drehen oder Schwingen des Werkzeughalteglieds um die zentrale Achse und eine Einrichtung zum Verschieben der X-,- und Z-Schlitten.
DE19813104914 1980-02-12 1981-02-11 Maschine zum Erzeugen einer hyperbolischen Oberfläche an einem Werkstück Expired DE3104914C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1587680A JPS56114651A (en) 1980-02-12 1980-02-12 Hyperboloid manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3104914A1 true DE3104914A1 (de) 1981-12-24
DE3104914C2 DE3104914C2 (de) 1984-07-19

Family

ID=11900985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813104914 Expired DE3104914C2 (de) 1980-02-12 1981-02-11 Maschine zum Erzeugen einer hyperbolischen Oberfläche an einem Werkstück

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS56114651A (de)
DE (1) DE3104914C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3125010A1 (de) * 1980-06-26 1982-02-25 Machida Endoscope Co., Ltd., Tokyo Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gegenstaenden mit einer oberflaeche zweiter ordnung
DE4223645A1 (de) * 1991-07-17 1993-01-21 Toshiba Kawasaki Kk Vibrations-bearbeitungsverfahren und schneidvorrichtung zu seiner durchfuehrung
EP0957188A1 (de) * 1998-05-14 1999-11-17 Maschinenfabrik Rieter Ag Schleifen von Arbeitselementen einer Karde

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR443313A (fr) * 1912-04-25 1912-09-21 Rodolphe Berthon Procédé et dispositif d'obtention de lentilles aplanétiques
US1221280A (en) * 1915-11-16 1917-04-03 John Brockbank Apparatus for grinding lenses.
DE1234572B (de) * 1960-12-14 1967-02-16 Kogyogijutsuin Cho Radienfraesmaschine zum Schleifen gekruemmter Linsenoberflaechen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR443313A (fr) * 1912-04-25 1912-09-21 Rodolphe Berthon Procédé et dispositif d'obtention de lentilles aplanétiques
US1221280A (en) * 1915-11-16 1917-04-03 John Brockbank Apparatus for grinding lenses.
DE1234572B (de) * 1960-12-14 1967-02-16 Kogyogijutsuin Cho Radienfraesmaschine zum Schleifen gekruemmter Linsenoberflaechen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3125010A1 (de) * 1980-06-26 1982-02-25 Machida Endoscope Co., Ltd., Tokyo Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gegenstaenden mit einer oberflaeche zweiter ordnung
DE4223645A1 (de) * 1991-07-17 1993-01-21 Toshiba Kawasaki Kk Vibrations-bearbeitungsverfahren und schneidvorrichtung zu seiner durchfuehrung
EP0957188A1 (de) * 1998-05-14 1999-11-17 Maschinenfabrik Rieter Ag Schleifen von Arbeitselementen einer Karde
EP1195457A2 (de) * 1998-05-14 2002-04-10 Maschinenfabrik Rieter Ag Schleifen von Arbeitselementen einer Karde
EP1195457A3 (de) * 1998-05-14 2002-05-22 Maschinenfabrik Rieter Ag Schleifen von Arbeitselementen einer Karde

Also Published As

Publication number Publication date
DE3104914C2 (de) 1984-07-19
JPS56114651A (en) 1981-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4230979C2 (de) Bearbeitungsmaschine und Bearbeitungsverfahren zur Herstellung einer Fläche beliebiger Form
EP0467892B1 (de) Verfahren zur formgebenden bearbeitung von werkstücken
DE19529786C1 (de) Verfahren und Werkzeug zur Erzeugung einer konkaven Oberfläche an einem Brillenglasrohling
EP2338640B1 (de) Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern
DE69727275T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststofflinse
DE3911443C2 (de) Optische Leuchtenabdeckung mit Fresnel-Prismen, deren Verwendung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0685298B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen asphärischer Linsenoberflächen
DE4135306A1 (de) Verfahren und system zum oberflaechenbearbeiten und kantenbeschneiden eines brillenglasrohlings
DE60122836T2 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Linsenoberflächen
DE3932197A1 (de) Schleif- und nachbearbeitungseinrichtung sowie verfahren zum schleifen und nachbehandeln
WO1999011429A1 (de) Brillenglasrandbearbeitungsmaschine
EP1144138B1 (de) Verfahren zum schleifen von wenigstens einer fläche an einem in der zerspantechnik eingesetzten schneidmesser, verwendung des verfahrens und schleifscheibe zur durchführung des verfahrens
DE1751028A1 (de)
DE3104914A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer hyperbolischen oberflaeche
DE3125010C2 (de) Maschine zum Herstellen eines Gegenstands mit einer asphärischen Oberfläche
DE102010051284B4 (de) Verfahren und Werkzeugmaschine zum Herstellen von schrägstehenden Nuten in der Außen- oder Innenumfangsfläche eines rotationssymmetrischen Grundkörpers
DE3110624C2 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer Kontaktlinse
DE3220663A1 (de) Schleif- oder fraesmaschine
DE4210381A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bilden einer nichtachsensymmetrischen asphärischen Fläche
DE2447490C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von weichen Kontaktlinsen
EP0603756B1 (de) Verfahren und Anordnung zur spanabhebenden Herstellung einer torischen asphärischen konkaven Fläche an einem Kontaktlinsenrohling
DE2648013C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren des auf einer Projektionsformenschleifmaschine zu schleifenden oder nachzuschleifenden Profils eines Formstahls
CH631375A5 (en) Process and apparatus for profiling a grinding wheel
DE188491C (de)
DE602006000481T2 (de) Vorrichtung zum Auflegen von Verstärkungskord

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee