DE4230979A1 - Verfahren und bearbeitungsmaschine mit multiaxialer digitalsteuerung - Google Patents

Verfahren und bearbeitungsmaschine mit multiaxialer digitalsteuerung

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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B13/06Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor grinding of lenses, the tool or work being controlled by information-carrying means, e.g. patterns, punched tapes, magnetic tapes

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine mit multiaxialer Digitalsteuerung, nutzbar um eine Fläche von irgendeiner gewünschten Form und von auf einem Stück begrenzter Ausdehnung herzustellen, der Art, daß sie einen Stückträger besitzt, auf dem ein Werkstück befestigt werden kann, und das drehend um eine erste geometrische Achse angebracht ist, wobei erste Antriebsmittel, die mit dem Stückträger verbunden sind, damit er sich um die erste geometrische Achse dreht, und das drehende Werkzeug zur Bearbeitung des auf dem Stückträger befestigten Werkstücks eine aktive Fläche besitzt, die eine Rotationsfläche um eine Drehachse des Werkzeugs ist, zweite Antriebsmittel, die mit dem Werkzeug verbunden sind, damit es sich um seine Drehachse dreht, ein erster Schlitten, der eines der Teile, nämlich den Stückträger und das Werkzeug, trägt, und der linear beweglich ist einer zweiten geometrischen Achse folgend, die parallel zur ersten geometrischen Achse liegt, dritte Antriebsmittel, die verbunden sind mit dem ersten Schlitten, um ihn der zweiten geometrischen Achse nach zu verschieben, ein zweiter Schlitten, der eines der oben genannten Teile trägt, und der linear beweglich ist einer dritten geometrischen Achse folgend, die senkrecht zur ersten geometrischen Achse und diese schneidend ist, vierte Antriebsmittel, die verbunden sind mit dem zweiten Schlitten, um ihn der dritten geometrischen Achse nach zu verschieben, wobei die Rotationsfläche des Werkzeugs einen Angelpunkt besitzt, der ständig in der Ebene liegt, die durch die erste und dritte Achse definiert wird, Steuermittel, die verbunden sind mit den ersten, dritten und vierten Antriebsmitteln, um das Werkzeug und den Stückträger in Bezug zueinander zu verschieben gemäß der Daten, die der gewünschten Fläche entsprechen, die auf dem Stück herzustellen ist. Die Erfindung betrifft ebenso ein Bearbeitungsverfahren, das eine solche Maschine benutzt.
Maschinen dieser Art sind bereits bekannt (s. z. B. die Patentan­ meldung Nr. EP-A-02 81 754). Die Maschinen dieser Art sind insbe­ sondere nutzbar, um torische, konische, konkave oder konvexe Flächen herzustellen, z. B. sogenannte "progressive Flächen" oder Flächen mit unterschiedlicher Stärke, entweder direkt auf dem Rohteil einer ophthalmischen Linse oder auf einem Materialblock, der geeignet ist, als Eindruckform zu dienen zur Anfertigung der ophthalmischen Linse durch thermischen Eindruck, eventuell noch auf einem Materialblock, der geeignet ist, anschließend als Form zur Anfertigung einer ophthalmischen Linse durch Abdruck eines organischen Stoffes zu dienen.
Die bekannte Maschine, die in der europäischen o.g. Patentanmeldung beschrieben ist, ist eine Maschine mit drei Achsen, d. h. eine Maschine, in der es, außer der eigenen Drehbewegung des Werkzeugs um seine Drehachse, noch drei Achsen der relativen Bewegung zwischen dem Werkzeug und dem Stückträger oder Rohteilträger gibt, nämlich eine Drehbewegung des Stückträgers um eine erste geometrische Achse, eine Translations­ bewegung des Stückträgers, der getragen wird von einem ersten Schlitten, entlang einer zweiten geometrischen Achse, die parallel zur ersten geometrischen Achse liegt, und eine Translationsbewegung des Werkzeugs, das getragen wird von einem zweiten Schlitten, einer dritten geometrischen Achse, die senkrecht und schneidend zur ersten geometrischen Achse liegt. In dieser bekannten Maschine, werden die drei o.g. Bewegungen gleichzeitig gebraucht, um die gewünschte Spiralbahn des Werkzeugs auf der Fläche des Werkstücks zu erreichen und die Schnittiefe oder Entnahmedicke, d. h. die Materialmenge zu bekommen, die das Werkzeug in Folge an nacheinanderliegenden Punkten entlang der Spiralbahn wegnehmen soll. Hieraus ergibt sich, daß der Schlitten, der den Stückträger trägt, eine geradlinig pendelnde Bewegung ausführen muß, wobei die Spanne der Pendelbewegung relativ hohe Werte erreichen kann, insbesondere in dem Fall, wo die optische Bearbeitungsfläche einen Biegeradius aufweist, dessen Werte in der Äquatorebene und der Hauptmeridanebene der Bearbeitungsfläche sehr unterschiedlich sind, d. h. jedesmal, wo durch aufeinanderfolgende Drehungen von 90° des Stückträgers um die erste geometrische Achse der Kontaktpunkt zwischen dem Werkzeug und der Bearbeitungs­ fläche von der Äquatorebene zur Hauptmeridianebene, dann wieder zur Äquatorebene und so in Folge weiter, läuft.
Eine solche Betriebsweise ist ungünstig vom Standpunkt der Bearbeitungspräzision und der Bearbeitungszeit aus und was die Wahlfreiheit des Bearbeitungsweges oder anderer Bearbeitungsparameter anbetrifft.
Die Präzision und die Bearbeitungszeit betreffend, ist festzustellen, daß die beiden Größen eng zusammenhängen. In der Tat je langsamer die Versetzungs- oder Pendelgeschwindigkeiten des Werkzeugs oder des Stückträgers sind, desto länger ist die Bearbeitungszeit, aber desto mehr steigt die Präzision der Bearbeitung, denn die Folgefehler erzeugt durch Stellungsregel­ vorkehrungen (Digitalsteuerungen), die verbunden sind mit verschiedenen Bewegungsachsen, sind geringer.
Die vorliegende Erfindung hat demnach zum Ziel, eine Maschine der o.g. Art bereitzustellen, die erlaubt eine hohe Bearbeitungs­ präzision zu erlangen mit einer geringen Bearbeitungszeit und die somit eine größere Freiheit ermöglicht, was die Wahl des Werkzeugweges bezüglich der Bearbeitungsfläche oder was die Wahl anderer Bearbeitungsparameter anbetrifft.
Hierzu ist die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Trägerteil besitzt, das das Werkzeug trägt und das in Drehung um eine vierte geometrische Achse beweglich ist, die rechtwinklig zur ersten und dritten geometrischen Achse liegt, und fünfte Antriebsmittel, die mit dem Trägerteil verbunden sind, damit es sich um die vierte geometrische Achse direkt unter der Steuerung der genannten Steuermittel dreht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird das Werkzeug vorzugsweise von dem Trägerteil getragen, in der Weise, daß die Drehachse des Werkzeugs parallel zur vierten geometrischen Achse liegt. Vorzugsweise trägt der erste Schlitten das Trägerteil und die genannten zweiten und fünften Antriebsmittel, während der zweite Schlitten den Stückträger und die ersten Antriebsmittel trägt.
Aufgrund der Tatsache, daß das Werkzeug in Drehung beweglich um die vierte geometrische Achse ist, können die drei anderen Bewegungen um oder längs der ersten, zweiten und dritten geometrischen Achse ausschließlich darauf verwendet werden, den Weg des Werkzeugs auf der Fläche des Werkstückes festzulegen, während die Drehbewegung um die vierte geometrische Achse dazu verwendet werden kann, die Schnittiefe oder Entnahmedicke an jedem der aufeinanderfolgenden Punkte des Werkzeugweges auf der Fläche des Werkstückes zu erlangen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, stellt diese ein Bearbeitungsverfahren zu Herstellung einer Fläche von irgendeiner gewünschten Form und von auf einem Stücke begrenzter Ausdehnung, mit Hilfe einer multiaxialen digitalgesteuerten Maschine, die ein drehbares Werkzeug und einen Stückträger besitzt, auf den, ein Werkstück befestigt werden kann, wobei das Verfahren daraus besteht, daß sich der Stückträger in einer schrittweisen Drehbewegung um eine erste geometrische Achse dreht, und daß erste und zweite relativ geradlinige Bewegungen zwischen dem Werkzeug und dem Stückträger bzw. entlang der zweiten und dritten geometrischen Achse erzeugt werden, wovon eine parallel und die andere senkrecht und schneidend zur ersten geometrischen Achse liegen, und wobei die schrittweise Drehbewegung und die ersten und zweiten geradlinigen Bewegungen gesteuert werden in Antwort auf die Daten, die der gewünschten Fläche, die auf dem Stück hergestellt werden soll, entsprechen, gekennzeichnet dadurch, daß außerdem eine relative Drehbewegung hergestellt wird zwischen dem Werkzeug und dem Stückträger um eine vierte geometrische Achse, die rechtwinklig zur ersten und dritten geometrischen Achse liegt, genauso in Antwort auf die Daten, um die schrittweise Drehbewegung und die ersten und zweiten geradlinigen Bewegungen ausschließlich dazu zu nutzen, eine Spiralbahn des Werkzeugs auf der Fläche des Werkstücks zu erzeugen, und um die relative Drehbewegung um die vierte geometrische Achse dazu zu nutzen, die gewünschte Entnahmedicke an den aufeinanderfolgenden Punkten auf dem Spiralweg zu erhalten.
Es ist somit klar, daß über eine größere Wahlfreiheit der Bearbeitungsparameter (Form und Schritt der Spiralbahn, etc...) verfügt wird. Außerdem, wenn Vorkehrungen getroffen werden, damit die Ebene, die den Angelpunkt des Werkzeugs und die vierte geometrische Achse beherbergt, annähernd vertikal bleibt (während die erste geometrische Achse vertikal ist), zumindest wenn das Werkzeug in Kontakt mit dem zentralen Bereich der Bearbeitungsfläche ist, ist es möglich, wie in Einzelheiten später noch zu sehen, einen Untersetzungs- oder Reduzierungseffekt der Bewegung des Werkzeugs bezüglich der Bewegung des Trägerteils um die vierte geometrische Achse zu erzielen, wobei der Reduzierungseffekt im Sinne der Entnahmedicke stattfindet und somit besonders vorteilhaft ist zu Verbesserung der Bearbeitungs­ präzision der Fläche, also im Sinne ihrer Biegeradien, im Falle einer ophthalmischen Linse, um die Qualität der optischen Korrekturstärke durch die Linse zu verbessern.
Des weitern ermöglicht es der Reduzierungseffekt durch die größere Präzision, auch eine schnellere Stellungsregelvorrichtung zu benutzen, so daß somit die nötige Zeit zur Bearbeitung der Fläche verringert wird.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser im Laufe der Beschreibung, die mit einer beispielhaft gegebenen Ausführungsform folgen wird, wobei sie Bezug nimmt auf die Zeichnungen des Anhangs:
Fig. 1 ist eine Perspektiv- und teilweise Blockansicht der Bearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Teilansicht im Aufriß und z. T. im Querschnitt der Bearbeitungsmaschine;
Fig. 3 ist eine Ansicht im Schnitt der Linie III-III aus Fig. 2 folgend;
Fig. 4 ist eine Ansicht im Schnitt der Linie IV-IV aus Fig. 3 folgend;
Fig. 5 ist eine Ansicht im Schnitt der Linie V-V aus Fig. 3 folgend, in größerem Maßstab;
Fig. 7 und 8 sind schematische Darstellungen zur Erklärung der Funktionsweise der Bearbeitungsmaschine;
Fig. 9 und 10 sind schematische Darstellungen von zwei möglichen Kinematiken für das Werkzeug bzw. im Falle einer konkaven Fläche und im Falle einer konvexen Fläche.
Die Erfindung wird nunmehr anhand einer multiaxialen digitalgesteuerten Bearbeitungsmaschine beschrieben, die besonders zur Bearbeitung von Rohteilen ophthalmischer Linsen bestimmt ist. Die Bearbeitungsmaschine 1, dargestellt in den Fig. 1 bis 5, beinhaltet ein Gestell 2, z. B. gebildet von einem unteren Gestell 2a und einem oberen Gestell 2b, beide übereinandergesetzt und aneinander befestigt, so wie in Fig. 2 gezeigt.
In dem Gestell 2 sind ein drehbares Werkzeug 3, gebildet z. B. von einer runden Schleifscheibe, und ein Stückträger 4 von irgendeiner bekannten Bauart angebracht, wobei letzteres dazu geeignet ist, ein Werkstück, z. B. ein Rohteil der ophthalmischen Linse 5, aufzunehmen und festzuhalten. Der Stückträger 4 ist an eine um die vertikale Achse 2 drehbare Welle 6 angeschlossen, die von einem beweglichen Tisch oder Schlitten 7 getragen wird und in Drehung in diesem angebracht ist. Das untere Ende der Welle 6 ist angekuppelt an einen Antriebssatz, der gebildet wird von einem durchlaufenden Motor 8 und einem Reduzierstück 9, die es ermöglichen, der Welle 6, und somit dem Rohteil 5 eine Drehbewegung um die Achse Z einzu­ geben. Ein Winkelstellungs-Meßfühler 11 ist mit der Welle 6 verbunden, um die Winkelstellung dieser Welle und somit des Rohteiles 5 zu ermitteln. Der Meßfühler 11 kann aus einem drehbaren Präzisionscodiergerät (9000 Skalenteile) bestehen, das erlaubt, eine elektronische Winkelauflösung von 0,001 Grad und eine maximale Codierpräzision von +/- 2,5 Bogensekunden (+/-0,0007 Grad) zu erlangen. Der Motor 8 und das Reduzierstück 9 sind beispielsweise so dimensioniert, daß die maximale Geschwindigkeit der Welle 6 bei 135 Drehungen/ min liegt, und daß das mechanische Spiel am Ausgang des Reduzierstücks 9 in Drehgegenrichtung Null ist.
Der Tisch oder Schlitten 7 ist im oberen Gestell 2b so angebracht, daß er eine Translationsbewegung der horizontalen X-Achse folgend ausführen kann, die senkrecht zur Z-Achse liegt und diese durch­ schneidet. Hierzu ist der Schlitten 7 im oberen Gestell 2b mit Hilfe von zwei Schienenweichen 12 von hoher Präzision (Fig. 2 und 4) angebracht. Der Schlitten 7 kann längs der X-Achse durch einen Antriebssatz verschoben werden, der z. B. einen elektrischen Motor 13 und einen Schrauben- und Schraubenmutterantrieb beinhaltet, der die Drehbewegung des Motors 13 in eine Translationsbewegung überführt, wobei die Schraube 14a des Antriebs 14 beispielsweise an die Ausgangswelle 13a des Motors 13 und die Schraubenmutter 14b des Antriebs an den Schlitten 7 angekuppelt ist. Die Schraube 14a kann z. B. eine walzenförmige Gewindeschraube sein, und sie kann einen Gang von 2 mm haben. Die Position des Schlittens 7 entlang der X-Achse, somit die Position der Z-Achse bezüglich einer festen vertikalen Ebene der Maschine, die senkrecht zur X-Achse steht und die eine Z′-Achse, die später definiert wird, enthält, kann mit Hilfe eines linearen Positions­ meßfühlers 15 festgestellt werden, z. B. eine inkrementale Schiene mit einer elektronischen Auflösung von 0,10 µ. Die Präzision der Maschine kann also bei +/- 2µ liegen. Indem die Meßfehlerkurve in das elektronische Steuerungssystem der Maschine integriert wird, kann die Präzision erhöht und eine Steuerungspräzision der Verschiebung von +/-1 µ annähernd erlangt werden. Der Motor 13 und der Antrieb 14 sind z. B. so dimensioniert, daß die Höchstgeschwindigkeit der Versetzung des Schlittens 7 bei 3 m/min und der Verschiebungslauf bei 150 mm liegen.
Die Schleifscheibe 3 ist auf einem anderen beweglichen Tisch oder Schlitten 16 angebracht, in Form eines hohlen Kastens, der in Translation längs der geometrischen vertikalen Z′-Achse, die fest ist bezüglich des Gestells 2 der Maschine, verschoben werden kann. Hierzu ist der Schlitten oder Kastentisch 16 im oberen Gestell 2b angebracht und wird vertikal in dieses durch zwei Schienenweichen 17 von hoher Präzision, ähnlich der Schiene 12, die den Tisch oder Schlitten 7 leiten, geleitet. Der Schlitten 16 kann entlang der Z′-Achse verschoben werden anhand eines anderen Antriebssatzes, gebildet z. B. von einem elektrischen Motor 18 und von einem Schrauben- und Schraubenmutterantrieb 19, ähnlich dem elektrischen Motor 13 und dem Antrieb 14. Der Motor 18 ist auf einem Querträger 21 des unteren Gestells 2a befestigt und seine Ausgangswelle 18a ist an die Schraube 19a des Antriebs 19 angekuppelt, während die Schraubenmutter 19b dieses Antriebs an den Schlitten 16 angekuppelt ist (Fig. 2 und 3). Wie die Schraube 14a kann die Schraube 19a aus einer walzenförmigen Gewindeschraube mit einem 2 mm Gang bestehen. Der Motor 18 und der Antrieb 19 sind z. B. so dimensioniert, daß die Höchstgeschwindigkeit der Versetzung des Schlittens 16 bei 1,5 m/min liegt, und der vertikale Lauf des Schlittens 16 entlang der Z′-Achse kann von einem linearen Positionsmeßfühler 22 ermittelt werden (Fig. 4). Der Meßfühler 22 kann ähnlich dem Meßfühler 15 sein, der in Verbindung mit dem Schlitten 7 benutzt wird, und er kann die gleiche elektronische Auflösung besitzen.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Schleif­ scheibe 3 von einem Trägerteil 23 getragen, das in Drehung um die geometrische Y-Achse beweglich ist, die rechtwinklig zu der geo­ metrischen X-Achse und Z-Achse liegt. Das Trägerteil 23 kann z. B. aus einem zylindrischen Gehäuse bestehen, dessen Achse mit der Y-Achse zusammenläuft. Das Gehäuse 23 ist in Drehung in den Schlitten 16 mit Hilfe von mehreren Kugellagern 24, die gleich­ zeitig als axiale Anschläge dienen, angebracht. Die Aktivfläche der Schleifscheibe 3a hat z. B. die Form einer kugelförmigen Zone, die einen Durchmesser von 80 mm und eine Breite von 25 mm hat. Die Maschine ist so konzipiert, daß der Angelpunkt O der Schleifscheibe 3 ständig in der Ebene bleibt, die definiert wird von der X- und Z-Achse im Verlauf der Bewegungen des Schlittens 16 entlang der Z′-Achse und im Verlauf der Drehbewegungen des zylindrischen Gehäuses 23 um die Y-Achse. Die Schleifscheibe 3 ist an einem Ende der Welle 25 befestigt, deren Achse sich vorzugsweise parallel zur Y-Achse erstreckt, und die drehend im zylindrischen Gehäuse 23 angebracht ist. Die Achse der Welle 25 ist in einem vorbestimmten Abstand von der Y-Achse des zylindrischen Gehäuses 23 gelagert.
Die Welle 25 kann in Drehung mit einer variablen Geschwindigkeit von z. B. 0 bis 7000 Drehungen/min angetrieben werden von einem anderen Antriebssatz, der einen elektrischen Motor 26, der auf dem Schlitten 16 befestigt ist, enthält, sowie einen ersten unendlichen Antriebsriemen 27, der kinematisch die Ausgangswelle 26a des Motors 26 mit einer Antriebszwischenwelle 28 verbindet, die coaxial zum zylindrischen Gehäuse 23 liegt, und einen zweiten unendlichen Antriebsriemen 29, der kinematisch die Welle 28 mit dem anderen Ende der Welle 25 verbindet, d. h. das Ende, das dem entgegengesetzt ist, das die Schleifscheibe 3 trägt, wie in Fig. 5 gezeigt. Um den Einbau der Zwischenwelle 28 und des Antriebsriemens 29 in das zylindrische Gehäuse 23 zu ermöglichen, ist dieses axial in drei Teile 23a, 23b und 23c unterteilt, wie in Fig. 5 gezeigt, die aneinander durch nicht gezeigte Mittel befestigt sind. Teil 23c weist an seiner peripheren Fläche eine große Öffnung 31 auf, die den Durchlauf des Antriebsriemens 27 er­ möglicht. Hierzu stellt man fest, daß das Gehäuse 23 nie eine gesamte Drehbewegung um 360° vollführt, sondern nur begrenzte Pendelbewegungen um die Y-Achse. Unter diesen Bedingungen reicht es aus, für die Öffnung 31 eine Winkelausdehnung vorzusehen, die etwas größer ist als die maximale Pendelspannweite des Gehäuses 23 um die Y-Achse.
Das zylindrische Gehäuse kann um die geometrische Y-Achse durch einen anderen Antriebssatz gedreht werden, der z. B. aus einem Schlitten 32 (Fig. 3 und 5) besteht, der in Translation entlang der geometrischen W-Achse beweglich ist, die rechtwinklig zur geometrischen Y-Achse liegt, aus Motormitteln 33, die funktionsmäßig mit dem Schlitten 33 verbunden sind, um ihn der W-Achse folgend zu verschieben und zumindest aus zwei Banden oder Metallfolien 34a und 34b, die zwar biegbar, aber nicht ausdehnbar sind, und die jedes ein Ende auf dem zylindrischen Gehäuse 23 befestigt haben. Wie es besonders sichtbar in den Fig. 3 und 6 wird, erstreckt sich die Bande 34a in einem ersten Sinn um einen Teil der Peripherie des zylindrischen Gehäuses 23 und hat ihr anderes Ende an einem Ende des Schlittens 32 befestigt, während sich die andere Bande 34b im, dem ersten Sinn entgegengesetzten, Sinn um einen Teil der Peripherie des zylindrischen Gehäuses 23 erstreckt und ihr anderes Ende am anderen Ende des Schlittens 32 befestigt hat. Aus Gleichgewichtsgründen der Anwendungspunkte der von den Banden 34a und 34b auf das zylindrische Gehäuse 23 ange­ wandten Kräfte, ist eine der beiden Banden, z. B. die Bande 34b, vorzugsweise in zwei parallele Banden unterteilt, der jede eine Breite besitzt, die der Hälfte der Breite der Bande 34a entspricht und die beiderseits von dieser letzteren angeordnet werden, wie in Fig. 6 gezeigt.
Der Schlitten 32 ist beweglich im Inneren des Schlittenkastens 16 in einem oberen vergrößerten Teil 16a dieses Kastens angebracht mittels zwei Schienenweichen 35 von hoher Präzision, die sich parallel zur W-Achse erstrecken, welche hier horizontal und parallel zur X-Achse liegt, aber auch jede andere senkrechte Ausrichtung zur Y-Achse haben könnte. Wie es besonders sichtbar in Fig. 3 ist, können die Motormittel 33 z. B. einen elektrischen Motor 36 und einen Schrauben- und Schraubenmutterantrieb 37 beinhalten, die die Drehbewegung des Motors 36 in eine Translationsbewegung für den Schlitten 32 umwandeln. Die Schraube 37a des Antriebs 37 ist an die Ausgangswelle 36a des Motors 36 angekuppelt, während die Schraubenmutter 37b des Antriebs 37 auf dem Schlitten 32 befestigt ist. Die Schraube 37a kann eine Schraube ähnlich den Schrauben 14a und 19a der Antriebe 14 und 19 sein, die bereits oben beschrieben wurden. Der Motor 36 und der Antrieb 37 sind z. B. so dimensioniert, daß die Drehhöchstge­ schwindigkeit des Gehäuses 23 bei etwa 6,4 Drehungen/min liegt, mit einer Untersetzung von 1/314. Mit einem solchen Antriebssys­ tem kann das zylindrische Gehäuse 23 nach Wahl im einen oder anderen Sinn um die Y-Achse gedreht werden, wobei damit der Motor 36 im einen oder anderen Sinn gedreht wird. Ein solches Antriebs­ system kann relativ kompliziert erscheinen. Jedenfalls bietet es den Vorteil eines Antriebs ohne Spiel zwischen dem zylindrischen Gehäuse 23 und dem Schlitten 32, jedesmal, wenn der Verschiebungs­ sinn des Schlittens umgedreht wird, und so biete es die Möglichkeit, eine präzise Drehposition für das zylindrische Gehäu­ se 23 zu bekommen.
Der Winkelpositionsmeßfühler 38 ist vorgesehen um die Winkelstel­ lung des Gehäuses 23 zu ermitteln, und somit die Winkelstellung des Angelpunktes O der Schleifscheibe 3 auf einem auf der Y-Achse zentrierten Kreis. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Meßfühler 38 z. B. funktionsmäßig mit dem Teil 23c des zylindrischen Gehäuses 23 verbunden sein, das am Ende des Schlittenkastens 16 durch eine Öffnung am hinteren Ende des Kastens hervorspringt, und er kann von einem Schutzkasten 39 getragen werden, der selbst an dem Schlitten 16 befestigt ist, und zumindest teilweise den Antriebs­ riemen 27 versteckt. Der Meßfühler 38 kann z. B. aus einem drehenden Codiergerät von hoher Präzision (36 000 Skalenteile) bestehen, das eine elektronische Winkelauflösung von 0,0001 Grad besitzt und damit eine maximale Präzision +/- 0,00027 Grad (+/-1 Bogensekunde) gibt.
Feststeht, daß während der Bearbeitung der Kontaktpunkt zwischen der runden Fläche der Schleifscheibe 3 und der Bearbeitungsfläche des Rohteils 5 allgemein auf der Fläche der Schleifscheibe manövriert ohne beständig auf dem gleichen Kreis dieser Fläche zu bleiben, weshalb man den Verschleiß der Schleifscheibe nicht regeln kann. Um diesen Tatbestand abzuhelfen, kann die Bearbei­ tungsmaschine gemäß der Erfindung vorteilhafterweise ein Regene­ rierungssystem der Schleifscheibe 3 beinhalten. Dieses Regenerie­ rungssystem, das allein in Fig. 2 gezeigt wird, kann z. B. aus einer Schleiftasse 41 bestehen, die in Drehung von einem elektri­ schen Motor 42 angetrieben werden kann. Der Motor 42 kann z. B. von einem Schutzgehäuse 43 getragen werden, das normalerweise die Schleifscheibe 3 und den Stückträger 4 umgibt, und das gewöhnlich als Rückgewinnungsbehälter für die Kühlflüssigkeit dient, die auf die Schleifscheibe 3 und das Rohteil 5 während der Bearbeitung gespritzt wird. Die Schleiftasse 41 kann z. B. einen Innendurchmes­ ser von 38 mm haben, während die Schleifscheibe 3a einen Durchmesser von 80 mm hat. Jedesmal, wenn die Schleifscheibe 3 regeneriert werden muß, wird der Motor 42 angeschaltet und die Schleifscheibe 3 wird in Kontakt mit der Schleifscheibe 41 mittels des Schlittens 16 und des Antriebssatzes 18, 19, der ihm angeschlossen ist, gebracht.
Die verschiedenen aktiven Teile der Bearbeitungsmaschine der vor­ liegenden Erfindung, wie z. B. die Motoren 8, 13, 18, 26, 36 und 42, werden von einem Computer gesteuert, der schematisch in Fig. 1 in Form eines Blocks 44 dargestellt ist. Außer seinen Anschlüssen an die aktiven o.g. Teile kann der Computer 44 zumindest einen anderen Anschluß 45 besitzen, um andere Teile, die in die Bearbeitungsmaschine integriert oder an diese angeschlossen sind, zu steuern, wie z. B. eine Vorrichtung um das o.g. Kühlmittel zu verspritzen, eine Transportvorrichtung (nicht gezeigt), um ein Rohteil auf dem Stückträger 4 heranzubringen und einzurichten, und um, wenn die Bearbeitung des Rohteils einmal beendet ist, dieses abzutransportieren, eine eventuelle Festhaltevorrichtung (nicht gezeigt), um das Rohteil 5 in dem Stückträger 4 während des Bearbeitungsvorgangs des Rohteils aktiv festzuhalten, eine eventuelle Auswerfvorrichtung (nicht gezeigt), um die Herausnahme des Rohteils 5 aus dem Stückträger 4, wenn die Bearbeitung des Rohteils abgeschlossen ist, zu vereinfachen, etc..., oder noch ein Anschluß, der verbunden ist mit einen Display, um die Daten oder Nachrichten aufzuzeigen.
Der Computer 44 erhält seine Information von verschieden Meß­ fühlern 11, 15, 22 und 38, die weiter oben beschrieben sind. Außerdem umfaßt der Computer 44 zumindest einen anderen Eingang 46, um andere Informationen aufzunehmen, wie z. B. Informationen von Detektoren am Ende des Laufes, wie sie üblicherweise in den Maschinen dieser Art vorgesehen sind, Informationen einer Tastatur (nicht gezeigt), mit Hilfe derer ein Operator Daten in den Computer 44 eingeben kann, Informationen von einer telematischen Leitung, die es dem Computer 44 ermöglicht, Instruktionen ent­ gegenzunehmen/oder Informationen mit entfernten Orten auszu­ tauschen.
Mit der Bearbeitungsmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, kann jeder Punkt der gewünschten Fläche auf dem Rohteil 5 durch ein System von drei Achsen der Koordinaten X, Y und Z, das fest bezüglich des Roh­ teils ist, bestimmt werden, wie in der o.g. europäischen Patent­ anmeldung EP-A-02 81 754. Dieses feste Koordinatensystem ist gewöhnlich durch mitwirkende komplementäre Teile bestimmt, die jeweils in dem Stückträger 4 und auf dem Montageblock, der an dem Rohteil 5 befestigt ist, und der von dem Stückträger aufgenommen wird, vorgesehen sind. Die X-, Y- und Z-Achse kann z. B. parallel oder übereinanderliegend mit den oben beschriebenen Achsen X, Y und Z verlaufen. Dahingegen können mit der Bearbeitungsmaschine der vorliegenden Erfindung die drei Koordinaten jedes Punktes der gewünschten Fläche in vier Koordinaten für den Angelpunkt O der Schleifscheibe 3 umgewandelt werden. Die vier Koordinaten sind die zwei Koordinaten X und Z gemessen an den zwei Achsen X und Z, die Koordinate α (Drehwinkel um die Z-Achse) und die Koordinate β (Drehwinkel um die Y-Achse). Die o.g. drei ersten Koordinaten X, Z und α bestimmen die Stellung des momentanen Drehangelpunktes oder Pendelangelpunktes PA der Schleifscheibe 3 bezüglich der Fläche des Rohteils 5. Dieser Punkt PA befindet sich am Schnitt der Y-Achse mit der vertikalen Ebene, die durch die X- und Z-Achse bestimmt wird, und die ebenfalls den Angelpunkt O der Schleifscheibe 3 beinhaltet. Die Position des Punktes PA kann mittels Stellungsinformationen gesteuert werden, die von den oben beschriebenen Meßfühlern 11, 15 und 22 geliefert werden. Die Koor­ dinate β ermöglicht die Positionsbestimmung des Angelpunktes O der Schleifscheibe 3 und der Fläche F des Bearbeitungsrohteils. Somit ist es möglich, in Kenntnis der vier Koordinaten X, Z, α und β und in Kenntnis des Radius RS der Schleifscheibe 3 (dieser Radius ist eine Konstruktionsvorgabe, z. B. 40 mm in dem oben beschriebenen Beispiel, oder kann nach jeder Regenerierung der Schleifscheibe 3 bemessen werden) und der Länge des Abschnitts 47, der mit den Punkten O und PA zusammentrifft, und der sich senkrecht zur Y- Achse erstreckt (diese Länge ist ebenfalls eine Konstruktions­ vorgabe und entspricht dem Abstand zwischen der Y-Achse des zylindrischen Gehäuses 23 und der geometrischen Achse der Welle 25), die Position des Kontaktpunktes K zwischen der Schleifschei­ be 3 und der Fläche F des zu bearbeitenden Rohteils zu bestimmen.
Die Planung der Maschine der Erfindung mit vier Achsen (Transla­ tionen entlang der X- und Z-Achse, Drehung α um die Z-Achse und Drehung ß um die Y-Achse) erlaubt es, linke (torische), konkave oder konvexe Flächen herzustellen. Die Benutzung der vier Achsen bietet den Vorteil, die Bahn der Schleifscheibe 3 auf der Fläche des Bearbeitungsrohteils völlig zu steuern. Man kann auch verschiedene Spiralen nach den Bearbeitungsgesetzen, die zu Beginn eingegeben werden, erhalten. So kann man bestimmen, daß die Spiralbahn zur Wahl z. B. aufweist:
  • - einen im Bogenwert konstanten Gang auf dem Äquator und Meridian eines Torus;
  • - einen in Projektion konstanten Gang auf dem Äquator und Meridian eines Torus;
  • - eine konstante Tiefe der Spiralrille auf dem Äquator und Meridian;
  • - gleichzeitiges Enden des Meridians und Äquators an der Kante des Glases;
  • - Enden des Meridians vor dem Äquator an der Kante des Glases;
  • - Enden des Äquators vor dem Meridian an der Kante des Glases; etc...
Gemäß des Bearbeitungsgesetzes, das zu Beginn gewählt wurde, führt die Kinematik, die sich daraus für die Punkte O und PA ergibt, zu einer Orientierung des Abschnitts 47, die vorteilhaft für die Be­ arbeitungspräzision ist, wie es nunmehr erklärt wird unter Bezug­ nahme auf die Fig. 7 und 8 im Falle einer konkaven Fläche F. In den Fig. 7 und 8 bezeichnet R den Krümmungsradius der bearbeiteten Fläche F, deren Angelpunkt Q nach dem Angelpunkt O der Schleifscheibe 3 und dem Kontaktpunkt K zwischen dieser letzteren und der Fläche F ausgerichtet ist. +/- ε bezeichnet den Fehler im Bogen bedingt durch die Summe des mechanischen Fehlers (Starrheit) und des Folgefehlers der Digitalsteuerung bezüglich der Drehbewegungen β um die Y-Achse (Drehung des Angelpunktes O der Schleifscheibe 3 um den momentanen Drehangelpunkt PA). Der Fehler +/- ε bewirkt für jede berechnete Position von O entsprechend einem Punkt der gewünschten Fläche, einen Positions­ fehlerbereich von O, dargestellt durch den Bogen
in den Fig. 7 und 8. β bezeichnet den Winkel zwischen der vertikalen Z′-Achse und dem Abschnitt 47, der mit den Punkten O und PA zu­ sammentrifft und sich senkrecht zur Y-Achse erstreckt (der Abschnitt 47 wird im folgenden Pendelglied genannt). β bezeichnet den Winkel zwischen dem Pendelglied 47 und der Geraden, die mit den Punkten Q, O und K zusammentrifft. Der Punkt K muß normaler­ weise mit der Schleifscheibe 3, die in O zentriert ist, bearbeitet werden. Die Ungenauigkeit der Positionierung von O a+/- ε bewirkt einen Fehler in der Entstehung des Punktes K, dessen Grenzen in C1 und C2 angezeigt werden. Dieser Entstehungsfehler zieht einen Fehler +/- Δ in der Entstehung des Kurvenradius an den bearbeite­ ten Punkt der gewünschten Fläche nach sich, und einen Fehler +/- ρ der X-Achse folgend. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß während die Winkel β und β′ einen relativ geringen Wert haben, d. h. während das Pendelglied 47 eine Orientierung nahe der Verti­ kalen hat, und sich der bearbeitete Punkt K im Zentralbereich der Fläche F befindet, der Fehler +/- Δ kleiner ist als der Fehler +/- ε. Das Glied 47 bewirkt einen Reduzierungseffekt in einem Bezug, der dem Bezug der Länge eines Kreisbogens zur Länge des Pfeiles des Bogens entgegengesetzt ist. Wenn β′ 20°, kann gezeigt werden, daß +/- Δ 0,5 µ ist. Hierzu stellt man fest, daß die Längen der Bögen
in den Fig. 7 und 8 stark übertrieben wurden aus Notwendigkeit der Darstellung, d. h. um den o.g. Reduzierungseffekt besser sichtbar zu machen. Der Fehler +/-ρ, der der X-Achse folgend erzeugt wurde, ruft einen Gang­ fehler der Spiralbahn der Schleifscheibe 3 auf der Fläche F hervor. Dieser Gangfehler ist unerheblich (die Belastung des +/- ρ auf die Position des Punktes K ist abhängig vom Wert des bearbeiteten Radius R und ist von der Größenordnung +/- 0,1 µ). Im Vergleich der Fig. 7 und 8 wird ersichtlich, daß der Winkel β′ größer wird, während sich der Punkt K von der Fläche F entfernt, d. h. er nähert sich deren Kante. Nach den benutzten Kinematiken und den bearbeiteten Radien R, kann β′ von 30° zu 90° zu einem Durchmesser von 100 mm variieren, wobei zu zeigen ist, daß unter diesen Bedingungen +/- Δ nach dem Wert von β′ zwischen +/- 0,75 µ und +/- 2,1 µ variiert. Es ist festzuhalten, daß der Fehler in der Ausführung des Ganges der Spiralbahn in der Rand­ zone der Fläche F kleiner wird in Bezug auf jene in der Zentral­ zone der Fläche, da der Wert des Winkels Δ′ steigt.
Somit erlauben die Originalkonzipierung der Bearbeitungsmaschine der vorliegenden Erfindung mit dem Pendelglied 47 für die Schleif­ scheibe 3 (Drehung β um die geometrische Y-Achse) und dem Redu­ zierungseffekt, der sich hieraus ergibt, nach den Positionen der momentanen Drehangelpunkte PA, die gewünschten Bahnen auf der zu bearbeitenden Fläche und die Bearbeitungspräzision bezüglich der ophthalmischen Optik bestens zu optimieren. Beispielsweise ist es möglich, eine Präzision zu erlangen, die maximal im optischen Zentrum der Fläche ist, und die zum Rand dieser hin immer weiter abnimmt. Ebenso kann eine Kinematik so erstellt werden, daß der Winkel β′ vom Zentrum der Fläche bis zu ihrer Kante immer unter 20° bleibt, was ermöglicht, die gleiche Präzision auf der ganzen Fläche zu wahren.
Die Fig. 9 und 10 verdeutlichen zwei mögliche Beispiele einer Kinematik für den momentanen Drehangelpunkt PA und den Angelpunkt O der Schleifscheibe 3 bzw. für eine konkave und für eine konvexe Fläche. In den Fig. 9 und 10 bezeichnet die Nummer des Bezugs­ zeichens 48 die Bahn des momentanen Drehangelpunktes PA, wenn sich der Kontaktpunkt K zwischen der Schleifscheibe 3 und der Bearbeitungsfläche vom Zentrum dieser Fläche zu ihrer Kante hin verschiebt oder umgekehrt. F1 und F2 bezeichnen jeweils den Meridian und Aquator der Fläche, d. h. zwei Abschnitte der Fläche durch senkrechte Ebenen, die die Z- (oder z-) Achse beherbergen. 47 bezeichnet noch das Pendelglied, d. h. den Abschnitt, der mit den Punkten O und PA zusammentrifft. Die Strichindices 1-Strich (′), 2-Strich (′′) und 3-Strich (′′′) wurden den Bezugszeichen PA, O, K und 47 zugeordnet, um die verschiedenen aufeinanderfolgenden Positionen der entsprechenden Teile zu bezeichnen. Die Indices 1 und 2 werden ebenfalls den o.g. Bezugssymbolen zugeordnet, um die Positionen der entsprechenden Teile, die jeweils dem Meridian F1 und dem Äquator F2 der Fläche beigeordnet sind, zu unterscheiden. Beispielsweise, während der momentane Drehangelpunkt die durch Pβ auf der Kurve 48 bezeichnete Position einnimmt, nehmen das Pendel­ glied, der Angelpunkt der Schleifscheibe 3 und der Kontaktpunkt zwischen Schleifscheibe und Fläche jeweils die mit 471, O′1 und C′1 für den Meridian F1 und die mit 472, O′2 und C′2 für den Äquator F2 bezeichneten Positionen ein. Die Fig. 9 entspricht dem Fall, wo ein Bearbeitungsgesetz eingeben wird, das bestimmt, daß die Spiralbahn einen konstanten Bogengang auf Äquator und Meridian hat, in dem Fall einer konkaven Fläche, deren Äquator F2 einen Radius R2 von unbegrenztem Wert und einen Meridian F1 des Radius R1 gleich 50 mm hat. Die Fig. 10 entspricht dem Fall, wo ein Bearbeitungsgesetz eingegeben wird, der Art, daß der Äquator und der Meridian der Fläche gleichzeitig enden für ein Glas mit Basis 7.50, Addition 3.50, das einen Durchmesser von 85 mm hat, wobei der Meridian F1 und der Äquator F2 jeweils einen Radius R1 von 45 mm und einen Radius R2 von 67 mm haben.
Es versteht sich von selbst, daß die Ausführungsform der Erfindung, die oben beschrieben wurde, als ausschließlich indika­ tives und nicht begrenzendes Beispiel gegeben wurde, und daß zahl­ reiche Abwandlungen leicht vom Fachmann ausgeführt werden können, ohne gänzlich den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist es somit selbstverständlich möglich, anstatt den Stückträger 4 entlang der X-Achse und das Werkzeug 3 entlang der Z- (oder Z′-) Achse zu verschieben, das Werkzeug entlang der H-Achse und den Stückträger 4 entlang der Z-Achse zu verschieben. Ebenso ist es möglich, dem Werkzeug 3 einzig eine Drehbewegung β um die Y-Achse und dem Stückträger 4 die drei anderen Bewegungen, nämlich die Translationsbewegungen entlang der X- und Z-Achse und die Drehbewegung α um die Z-Achse, zu geben. Oder weiterhin ist es möglich, dem Stückträger 4 einzig die Drehbewegung α um die Z- Achse und dem Werkzeug 3 zusätzlich zu seiner eigenen Drehbewe­ gung die drei anderen Drehbewegungen, nämlich die zwei Transla­ tionsbewegungen entlang der X- und Z-Achse und die Drehbewegung β um die Y-Achse, zu geben. Außerdem, obwohl nur eine Ausführungs­ form, wo die Drehachse des Werkzeugs parallel zur vierten geome­ trischen Achse Y liegt, beschrieben wurde, hätte man es auch so konzipieren können, daß die Drehachse rechtwinklig zur vierten Achse liegt. Außerdem, obwohl die Erfindung insbesondere bezüglich einer Bearbeitungsmaschine eines Rohteils 5 einer ophthalmischen Linse beschrieben wird, wobei eine geeignete Schleifscheibe und ein geeigneter Stückträger benutzt werden, kann die Maschine der Erfindung ebenso dazu benutzt werden, einen Materialblock zu be­ arbeiten, der dann dazu bestimmt ist, als Abdruckform zur Herstel­ lung von ophthalmischen Linsen durch thermischen Abdruck oder als Preßform zur Herstellung von ophthalmischen Linsen aus organischen polymerisierbaren Materialien zu dienen. Außerdem kann die Maschine der vorliegenden Erfindung auch dazu benutzt werden, mittels einer Anpassung des Werkzeugs 3, als Glasschleif- oder Glaspoliturmaschine für torische Flächen zu arbeiten.

Claims (9)

1. Bearbeitungsmaschine mit multiaxialer Digitalsteuerung, nutzbar um eine Fläche von irgendeiner gewünschten Form und von auf einem Stück (5) begrenzter Ausdehnung herzustellen, der Art, daß sie einen Stückträger (4) besitzt, auf dem ein Werkstück befestigt werden kann, und das drehend um eine erste geometrische Achse (Z) angebracht ist, erste Antriebsmittel (6, 8, 9), die mit dem Stückträger verbunden sind, damit er sich um die erste geometrische Achse dreht, und das drehende Werkzeug (3) zur Bearbeitung des auf dem Stückträger befestigten Werkstücks eine aktive Fläche besitzt, die eine Rotationsfläche um eine Drehachse des Werkzeugs ist, zweite Antriebsmittel (25-29), die mit dem Werkzeug verbunden sind, damit es sich um seine Drehachse dreht, ein erster Schlitten (16), der eines der Teile, nämlich den Stückträger (4) und das Werkzeug (3), trägt, und der linear beweglich ist einer zweiten geometrischen Achse (Z′) folgend, die parallel zur ersten geometrischen Achse (Z) liegt, dritte Antriebsmittel (18, 19), die verbunden sind mit dem ersten Schlitten, um ihn der zweiten geometrischen Achse nach zu verschieben, ein zweiter Schlitten (7), der eines der oben genannten Teile (3 und 4) trägt, und der linear beweglich ist einer dritten geometrischen Achse (X) folgend, die senkrecht zur ersten geometrischen Achse (Z) und diese schneidend ist, vierte Antriebsmittel (13, 14), die verbunden sind mit dem zweiten Schlitten, um ihn der dritten geometrischen Achse nach zu verschieben, wobei die Rotationsfläche des Werkzeugs einen Angelpunkt (O) besitzt, der ständig in der Ebene liegt, die durch die erste und dritte Achse (Z und X) definiert wird, Steuermittel (44), die verbunden sind mit den ersten, dritten und vierten Antriebsmitteln (6, 8, 9; 18, 19; 13, 14), um das Werkzeug (3) und den Stückträger (4) in Bezug zueinander zu verschieben gemäß der Daten, die der gewünschten Fläche entsprechen, die auf dem Stück (5) herzustellen ist, und ein Trägerteil (23), das das Werkzeug (3) trägt, und das in Drehung beweglich ist um eine vierte geometri­ sche Achse (Y), die rechtwinklig zur ersten und zweiten geo­ metrischen Achse (Z und X) liegt, und fünfte Antriebsmittel (32-34), die mit dem Trägerteil (23) verbunden sind, damit es sich um die vierte geometrische Achse (Y) dreht unter Steuerung der Steuermittel (44), dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (23) ein Pendelglied (47) bestimmt, das eine vorbestimmte Länge gemessen zwischen dem Angelpunkt (O) und der Rotationsfläche des Werkzeugs (3) und einer vierten Achse (Y) besitzt, und das sich senkrecht zur vierten Achse (Y) erstreckt, dank dessen das Pendel­ glied zur Materialentnahme während der Bearbeitung der Fläche genutzt werden kann.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (3) von dem Trägerteil (23) in der Art getragen wird, daß die Drehachse des Werkzeugs parallel zur vierten geometrischen Achse (Y) liegt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schlitten (16) das Trägerteil (23) und die zweiten und fünften Antriebsmittel (25-29; 32-34) trägt.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (23) von einem zylindrischen Gehäuse gebildet ist, dessen Achse mit der vierten geometrischen Achse (Y) übereinander­ läuft, und das in Drehung um die vierte geometrische Achse in dem ersten Schlitten (16) angebracht ist, und dadurch, daß das Werkzeug (3) von einer runden Schleifscheibe gebildet wird, die an einem der Enden der Welle (25) befestigt ist, deren Achse parallel zur vierten geometrischen Achse (Y) liegt, und die drehend in dem zylindrischen Gehäuse (23) in einem vorbestimmten Abstand zur Achse des zylindrischen Gehäuses (23) gelagert ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Antriebsmittel (25-29) einen Motor (26) umfassen, der am ersten Schlitten (16) befestigt ist, einen ersten unendlichen Antriebsriemen (27), der zwischen der Ausgangswelle (26a) des Motors (26) und einer Zwischenantriebswelle (28) angebracht ist, die letztere coaxial zum zylindrischen Gehäuse (23) ist, und einen zweiten unendlichen Antriebsriemen (29), der zwischen der Zwischenwelle (28) und dem anderen Ende der Welle (25) angebracht ist.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fünften Antriebsmittel (32-34) einen Schlitten (32) beinhalten, der linear beweglich in bezug zum ersten Schlitten (16) in eine Richtung (W) ist, die rechtwinklig zur vierten geometrischen Achse (Y) liegt, Motormittel (33), die funktions­ mäßig mit dem dritten Schlitten (32) verbunden sind, um ihn in der rechtwinkligen Richtung (W) zu verschieben, und zumindest zwei Banden (34a, 34b), die biegsam, aber unausdehnbar sind, und die jede ein Ende am zylindrischen Gehäuse (23) befestigt haben, wobei eine erste der beiden Banden in einem ersten Sinn einen Teil der Peripherie des zylindrischen Gehäuses (23) umgibt und ihr anderes Ende an einem Ende des dritten Schlittens (32) befestigt hat, während die zweite Bande (34b) einen Teil der Peripherie des Gehäuses (23) im, dem ersten Sinn entgegengesetzten, Sinn umgibt und ihr anderes Ende am anderen Ende des dritten Schlittens (32) befestigt hat.
7. Maschine nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Winkelpositions-Meßfühler (38) besitzt, der vom ersten Schlitten (16) getragen wird, und der funktionsmäßig an das zylindrische Gehäuse (23) angekuppelt ist, um von diesem die Winkelposition zu ermitteln.
8. Maschine nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Schlitten (7) einen Stückträger (4) und die ersten Antriebsmittel (6, 8, 9) trägt.
9. Bearbeitungsverfahren zur Herstellung einer Fläche von irgend­ einer gewünschten Form und von auf einem Stück begrenzter Ausdehnung, mit Hilfe einer multiaxialen digitalgesteuerten Maschine, die ein drehendes Werkzeug (3) und einen Stückträger (4) umfaßt, auf dem ein Werkstück (5) befestigt werden kann, wobei dieses Verfahren darin besteht, den Stückträger (4) in einer schrittweisen Drehbewegung um eine erste geometrische Achse (Z) drehen zu lassen, erste und zweite relativ geradlinige Bewegungen herzustellen zwischen dem Werkzeug (3) und dem Stückträger (4) jeweils entlang der zweiten und dritten geometrischen Achse (Z, und X), wovon die eine (Z′) parallel und die andere (X) senkrecht und schneidend zur ersten geometrischen Achse (Z) liegt, eine relative Drehbewegung zwischen dem Werkzeug (3) und dem Stück­ träger (4) herzustellen um eine vierte geometrische Achse (Y), die rechtwinklig zur ersten und dritten geometrischen Achse (Z und X) liegt, wobei die schrittweise Drehbewegung, die ersten und zweiten geradlinigen Bewegungen und die relative Drehbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Stückträger in Antwort auf Daten gesteuert werden, die der gewünschten Fläche, die auf dem Werkstück (5) herzustellen ist, entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, die schrittweise Drehbewegung und die erste und zweite geradlinige Bewegung nur dafür zu nutzen, eine Spiralbahn des Werkzeugs (3) auf der Fläche des Werkstücks (5) herzustellen, und die relative Drehbewegung um die vierte geometrische Achse (Y) dafür zu nutzen, die gewünschte Entnahmedicke an den aufeinander­ folgenden Punkten der Spiralbahn zu erlangen.
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