DE578910C

DE578910C - Schleifen und Polieren von sphaerischen und asphaerischen Linsen o. dgl.

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Publication number: DE578910C
Application number: DED62303D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-11-14
Filing date: 1931-11-14
Publication date: 1933-08-09

Description

Im Hauptpatent 552 316 ist ein. Schleif- und Polierverfahren für sphärische und asphärische Flächen bei Polflächenberührung mittels umlaufender, auf sich schneidenden Achsen sitzender Werkstück- und Werkzeugträger beschrieben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß — zur Erzielung kürzester Schleifstriche auf dem Werkstück mit der Folge der Beteiligung einer möglichst hohen Zahl von Schleif körnern ίο am Schleifprozeß — die erstrebte Wirkung durch entsprechende Wahl der Umlaufgeschwindigkeit, zweckmäßig auf empirischem Wege festgestellt, erzielt wird.

Es hat sich dabei herausgestellt, daß ζ. Β. die erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit und Abschliffmenge trotz geringen Arbeitsdruckes zwar groß ist, daß sich aber durch Abändern des Hauptverfahrens die erzielbare Genauigkeit für hohe Ansprüche noch weiter steigern läßt, ao und daß sonstige, noch näher zu erörternde Wirkungen erreicht werden können.

Eine solche Abänderung bzw. Umkehrung des im. Hauptpatent beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß — um eine stark wirkende Abas richtung der Werkzeugfläche mit der Folge einer entsprechend hohen Genauigkeit der Werkstückfläche zu erlangen — nunmehr die Schleif- oder Polierstriche auf der Werkzeugfläche kurz ausgeführt werden durch entsprechende Wahl der (empirisch ermittelten) Umlauf- oder Schwinggeschwindigkeiten.

Eine besondere Form dieses Abänderungsverfahrens ist dadurch gekeimzeichnet, daß — um einerseits kürzeste Schleifstriche auf der Werkzeugfläche und dennoch gleichzeitig verhältnismäßig kurze Schleifstriche auch auf der Werkstückfläche zu erzielen — die Werkstückfläche mit größerer (gleichbleibender oder veränderlicher) Winkelgeschwindigkeit nunmehr die drehende Hauptarbeitsbewegung übernimmt, während dabei die vorzugsweise größere Werkzeugfläche mit geringerer (gleichbleibender oder veränderlicher) Winkelgeschwindigkeit die drehende Vorschubbewegung erhält unter Erzeugung von verhältnismäßig kurzen spiralförmigen Schleifstrichen auf der Werkstückfläche.

Besonders günstige Schleif- und Polierergebnisse werden erzielbar, wenn das Schleifen (u. U. auch das Glätten bzw. Vorpolieren) nach dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahren, jedoch alsdann das Polieren (u. U. das Vorpalieren bzw. Glätten) in vorliegender abgeänderter Form des Verfahrens ausgeübt wird unter Vereinigen der Vorteile beider Methoden.

Dies kann zu einer besonderen Ausführung des Schleif- und Polierbetriebes führen, indem bei Bearbeitung ein und desselben Werkstücks

jede der beiden Spindeln abwechselnd (ein oder mehrmals) die Hauptarbeitsdrehgeschwindigkeit sowie auch die Vorschubdrehgeschwindigkeit erteilt bekommt.

Bei den hier in Betracht kommenden Schleifmaschinen, bei denen die ohne Universalgelenk auf ihren Drehspindeln befestigten Werkstücke und Werkzeuge mit fester oder einstellbarer Winkellage der sich im optischen Krümmungsmittelpunkte schneidenden Spindelachsen sich ständig gegenseitig abrichten, lassen sich in weiterer Abänderung des Hauptpatentes rasche Schleifwirkungen mit genauen Polierwirkungen (bzw. Glättwirkungen) auch dadurch vereinigen, daß beim Schleifen (bzw. Glätten) kürzeste Schleifstriche auf dem Werkstück und beim Polieren (bzw. Glätten) durch Schwingen einer oder beider Spindeln an sich bekannte Schwingkurvenstriche nacheinander auf· ein und demselben Werkstück erzeugt werden.

Dies führt schließlich zu einer wirkungsvollen Kombination der genannten Ausführungsformen, derart, daß zuerst beim Schruppen oder Schleifen kürzeste Schleifstriche auf dem Werkstück, alsdann beim Glätten bzw. Vorpolieren kürzeste Schleifstriche auf dem Werkzeug und zum Schluß (zusätzliche oder alleinige) Schwingkurvenstriche auf dem Werkstück gebildet werden.

Die mittels des abgeänderten Verfahrens hergestellten Linsen u. dgl. genügen trotz ihrer bemerkenswert kurzen und wirtschaftlichen Bearbeitung sehr hohen Genauigkeitsanforderungen.

Nachstehend folgen einige Ausführungsbeispiele.

Abb. i, 2 und 3 stellen kurze Schleif- oder Polierstriche auf der Oberfläche des Werkzeugs dar. Diese kurzen Schleif spuren, welche in den Abbildungen durch die Flächenmitte hindurchgehen, werden dadurch erzeugt, daß die Werkstückspindel in neuartiger Weise eine entsprechend größere Drehgeschwindigkeit als diejenige der Werkzeugspindel erteilt bekommt. Insbesondere haben sich kurze Kurvenstriche während des Polierens für die Polierwerkzeugfläche als vorteilhaft erwiesen, welche dadurch eine besonders rasche und genaue Abrichtung erfährt und ihre genaue Form rückwirkend auf die behandelte Werkstückfläche überträgt.

Abb. 4 und 5 zeigen spiralförmige Schleifspuren auf der Werkzeugfläche, wie sie bei größerer Drehgeschwindigkeit der Werkzeugspindel im Verhältnis zur Werkstückspindel entstehen. In Abb. 6 treten noch zusätzliche Schwingbewegungen hinzu.

Die dabei durch den Mittelpunkt der Werkstückfläche gehenden Polierstriche schneiden ebenfalls, was praktisch wesentlich erscheint, den vollen Spanquerschnitt vom Rande der Linsenfläche aus bei leichtem Abheben und Forträumen des Materials unter Steigerungsfähigkeit der Arbeitsgeschwindigkeiten frei an und ergeben auf der Linse verhältnismäßig kurze Spiralen oder Schwingkurven. Der Nachteil von endlos langen Schleif- oder Polierstrichen (s. Abb. ι und 2 der Hauptpatentschrift), daß ein großer Anpreßdruck und geringe Schleifgeschwindigkeit zum Hineingraben und Zermahnen des Materials aufgewendet werden mußte, wird also auch bei vorliegender Ausführungsform des Verfahrens vermieden.

Bei planer Werkstückfläche, d. h. wenn beide Drehspindeln zueinander parallel gerichtet sind, können die sich in einer oder mehreren Windüngen schneidenden Spiralen den bekannten arithmetischen Spiralen ähnlich sein. Die mathematische Berechnung von Schleifstrichen, namentlich bei gekrümmten Arbeitsflächen, führt zu außerordentlich verwickelten Gleichungen.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich außer den bereits erwähnten Wirkungen u. a. noch verschiedene praktische Vorteile. Denn da etwaige geringe Ungleichmäßigkeiten des Werkzeugs bzw. des Poliermaterials, namentlich bei sehr kurzen Strichen, auf der Werkzeugfläche bequem und sofort ausgeglichen werden, so kann man mit billigerem Werkzeugmaterial relativ trocken go und rasch wirkend arbeiten. Ein selbsttätiger Betrieb wird durch ständigen Ausgleich noch so geringer Schleif- oder Polierungenauigkeiten bereits im Augenblicke des Entstehens derselben offenbar erheblich vereinfacht und betriebssicher gemacht, da namentlich der Glättsowie der Poliervorgang nicht mehr so überaus empfindlich gegen etwaige Schlämmfehler, Kratzerbildung u. dgl. ist. Ferner sei betont, daß man nunmehr auch bei den hier in Rede stehenden Maschinen eine gleichmäßige Verteilung der Arbeitswirkungen auf der Werkstückfläche durch planmäßige Wahl und Kombination der wirkungsvollsten Schleif- oder Polierstriche gemäß der Erfindung erreichen kann.

Es kann vorteilhaft sein, mehrere Male während der Bearbeitung ein und derselben Werkstücke, also gleichsam oszillierend, und z. B. mit HiKe von beliebigen Kupplungen u. dgl., no die Spindelgeschwindigkeiten und die Form und Zeitdauer der Schleif- oder Polierstriche auf dem Werkstück bzw. Werkzeug systematisch zu ändern. Dies gilt sowohl für die ein- oder mehrmalige, nacheinander abwechselnde oder gemeinsame Anwendung von verhältnismäßig geraden wie von spiralförmigen Kurvenstrichen, wie aber auch für die alleinige Anwendung von spiralförmigen oder schwingkurvenförmigen Schleif- und Polierstrichen.

Im übrigen gilt das im Hauptpatent Erwähnte in sinngemäßer Weise auch für vorliegende

Zusatzerfindung, insonderheit bei der Herstellung genauer Linsen von kleinster bis zu erheblicher Größe, für Einzel- sowie für Vielfachschliff, für Handbedienung der Maschine wie für halb- oder vollautomatischen Betrieb, für ebene, sphärische und asphärische Werkstückflächen, für lose oder gebundene Schleif- oder Poliermittel.

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifen und Polieren von sphärischen und asphärischen Linsen o. dgl. bei Polflächenberührung mittels umlaufender, auf

»5 sich im Krümmungsmittelpunkt schneidenden Achsen sitzender Werkstück- und Werkzeugträger nach Patent 552 316, dadurch gekennzeichnet, daß in Umkehrung des beschriebenen Verfahrens — zum Zwecke, eine verhältnismäßig stark wirkende Abnutzung der Werkzeugfläche mit der Folge einer entsprechend verstärkten und daher gleichmäßigen und genauen Abrichtung zu erreichen — die Körnerstriche nunmehr auf der Arbeitsfläche des Werkzeuges kurz und in verhältnismäßig großer Zahl ausgeführt werden, wieder durch entsprechende Wahl der Umlauf- oder Schwinggeschwindigkeiten.

2. Schleifen und Polieren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß — um einerseits kürzeste Körnerstriche mit intensiver Arbeitswirkung auf der Werkzeugfläche und gleichzeitig dennoch möglichst kurze Körnerstriche mit intensiver Abnutzung und Selbstabrichtung auch auf der Werkstückfläche zu erzielen — die Werkstückfläche mit größerer Winkelgeschwindigkeit die Hauptdrehbewegung vollführt, während die (im Durchmesser größere) Werkzeugfläche nunmehr mit geringerer Winkelgeschwindigkeit dabei die Vorschubdrehbewegung ausführt unter Erzöugen von verhältnismäßig kurzen spiralförmigen Körnerstrichen auf der (kleineren) Werkstückfläche.

3. Schleifen und Polieren gemäß Anspruch ι und 2 in Verbindung mit dem im Hauptpatent 552 316 beschriebenen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß — um rasch wirkendes Schleifen des Werkstücks mit genau wirkendem Polieren unter verstärkter und genauer Selbstabrichtung des Polierwerkzeuges zu vereinigen — das Schleifen im wesentlichen unter Erzeugen kürzester Schleifstriche auf dem Werkstück, jedoch das Polieren ganz oder zu einem wesentlichen Teile unter Erzeugen kürzester Polierstriche auf dem Polierwerkzeuge mittels entsprechender Dreh- oder Schwingbewegungen vorgenommen wird.

4. Schleifen und Polieren gemäß Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitung ein und desselben Werkstückes auf ein und derselben Maschine durch Betätigen von Kupplungen, Ausrückvorrichtungen u. dgl. die Schleif- und Polierstriche auf der Arbeitsfläche planmäßig ein oder mehrfach geändert werden, wobei sich u.a. der Hauptdrehantrieb abwechselnd auf die Werkzeugspindel und nach völliger oder teilweiser Ausschaltung derselben sich auf die Werkstückspindel übertragen kann.

5. Schleifen· und Polieren gemäß Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur raschesten Erzeugung sehr genauer Werkstückflächen mittels sich im optischen Krümmungsmittelpunkte schneidender Spindelachsen zuerst beim Schruppen oder Schleifen kürzeste Schleifstriche auf dem Werkstücke, alsdann beim Glätten oder Vorpolieren kürzeste Schleifstriche auf dem Werkzeuge und schließlich (zusätzliche oder alleinige) Schwingkurvenstriche auf dem Werkstück gebildet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen