EP1864753A1

EP1864753A1 - Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern

Info

Publication number: EP1864753A1
Application number: EP07009742A
Authority: EP
Inventors: Urs Dr. Meyer; Marc Savoie
Original assignee: Satisloh AG
Current assignee: Satisloh AG
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: DE102006026524A1; US20070277357A1; US7480970B2; EP1864753B1

Abstract

Es wird eine Maschine (10) zur Bearbeitung von optischen Werkstücken (L), insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern, offenbart, die eine Werkstückspindel (24), mittels der das Werkstück um eine Werkstück-Drehachse (B) drehend antreibbar ist, und eine erste Fast-Tool-Anordnung (36) aufweist, mittels der ein Drehmeißel (48) in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, wobei die Werkstückspindel und die erste Fast-Tool-Anordnung zudem in einer Richtung quer zur Werkstück-Drehachse relativ zueinander bewegbar sind. Neben der und vorzugsweise in Parallelanordnung zur ersten Fast-Tool-Anordnung ist eine zweite Fast-Tool-Anordnung (38) mit einem Gravierstichel (50) vorgesehen, dessen dem Werkstück zugewandtes Ende (51) im wesentlichen punktförmig ist, wobei der Gravierstichel mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung hochdynamisch in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, so daß insbesondere durch nadelnden Eingriff des Gravierstichels mit dem Werkstück an diesem in der gleichen Aufspannung eine Markierung von beliebiger Geometrie erzeugbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

STAND DER TECHNIK

Üblicherweise liegt bei der Bearbeitung von Kunststoff-Brillengläsern ein aus Kunststoff spritzgegossener Brillenglasrohling, auch "Blank" genannt, vor, der eine standardisierte endbearbeitete konvexe Außenfläche mit z.B. sphärischer, asphärischer oder progressiver Form aufweist. Die in der Regel konkaven Innen- bzw. Rezeptflächen erhalten mittels spanender Bearbeitung eine sphärische, asphärische, torische, atorische, progressive oder Freiformgeometrie (Gleitsichtflächen), je nach der gewünschten optischen Wirkung. Der typische konventionelle Ablauf bei der Innenflächenbearbeitung sieht nach dem Aufblocken des Brillenglasrohlings mit seiner Außenfläche auf einem Blockstück einen Fräs- oder Drehbearbeitungsprozeß zur Herstellung der optisch aktiven Form vor, in der Regel gefolgt von einem Feinschleif- oder Polierprozeß zur Erzielung der notwendigen Oberflächengüte, der bei einem drehbearbeiteten Brillenglas aber auch entbehrlich sein kann.
Für den Drehbearbeitungsprozeß werden im Stand der Technik auch sogenannte Fast-Tool-Drehmaschinen eingesetzt, bei denen ein Drehmeißel entweder linear reziprozierend (siehe z.B. die WO-A-02/06005 oder die gattungsbildende WO-A-97/13603 ) oder rotativ (vergl. beispielsweise die WO-A-99/33611 ) hochdynamisch bewegt werden kann, so daß nicht-rotationssymmetrische Linsenflächen im Drehverfahren mit sehr guten Flächenqualitäten erzeugt werden können.
Nach Herstellung der Brillenglasfläche mit der gewünschten optischen Wirkung muß das Brillenglas insbesondere für Folgebearbeitungen, namentlich das sogenannte "Edgen", d.h. die Randbearbeitung des Brillenglases zur Anpassung an das jeweilige Brillengestell, mit einer Kennzeichnung versehen werden. So muß z.B. ein Gleitsicht-Brillenglas nach der DIN EN ISO 8980-2 mindestens mit den folgenden Angaben dauerhaft gekennzeichnet sein: a) Markierung zur Ausrichtung; diese muß mindestens aus zwei Markierungen in einem Abstand von 34 mm bestehen und symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch den Anpaßpunkt oder den Prismenbezugspunkt angeordnet sein; b) Angabe der Nahzusatzwirkung, in Dioptrien; und c) Angabe des Herstellers oder Lieferanten oder des Handelsnamens oder Warenzeichens. Als optionale, nicht dauerhafte Kennzeichnungen empfiehlt diese Norm ferner weitere Markierungen zur Ausrichtung, für den Fernbezugspunkt, für den Nahbezugspunkt, für den Anpaßpunkt und für den Prismenbezugspunkt.
Während die dauerhaften Kennzeichnungen üblicherweise durch permanente Gravuren erfolgen, von denen die Funktionsgravuren, d.h. die vom Optiker für die Ausrichtung und Zuordnung des jeweiligen Brillenglases benötigen Gravuren in der Regel so fein ausgeführt sind, daß sie unter normalem Licht mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, werden die nicht dauerhaften Kennzeichnungen z.B. mittels eines temporären Stempelbilds ausgeführt, welches im Zuge der Fertigbearbeitung des Brillenglases wieder entfernt wird.
Darüber hinaus bieten manche Brillenglashersteller auch dauerhafte individuelle Gravuren auf dem Brillenglas an, z.B. die Gravur der Initialen des Brillenglasträgers, die die Maßfertigung der Brillengläser unterstreichen soll und an einer Stelle des Brillenglases angebracht wird, wo sie das Sehen nicht beeinträchtigt.
Das Anbringen der permanenten Gravuren erfolgt in der Regel in einer von der eigentlichen Bearbeitungsmaschine separaten Graviermaschine, in der ein drehend angetriebenes Gravierwerkzeug mit geometrisch bestimmter Schneide (Fräswerkzeug) oder geometrisch unbestimmter Schneide (Schleifwerkzeug) in definiertem Bearbeitungseingriff über die zu markierende Brillenglasfläche geführt wird, um die Gravur auszubilden. Es sind aber auch Graviermaschinen bekannt, in denen die Gravur mittels eines Laserstrahls am Brillenglas angebracht wird.
Um für die Anbringung von Markierungen auf der Brillenglasfläche die zusätzliche Verwendung spezieller Diamant-Werkzeuge oder hochenergetischer Laserstrahlung zu vermeiden, schlägt die gattungsbildende WO-A-97/13603 vor, diese Markierungen während des Bearbeitungsprozesses mittels des Werkzeugs, mit dem auch die Drehbearbeitung erfolgt, direkt mitzuerzeugen, wodurch alle Reproduzierbarkeitsprobleme, wie sie bei jedem Maschinenwechsel auftreten, entfallen sollen. Für die eigentliche Drehbearbeitung muß dieses Werkzeug eine Drehschneide mit einer definierten Schneidengeometrie aufweisen. Mit einer solchen Drehschneide lassen sich jedoch nur Markierungen erzeugen, die aus feinen Strichen bestehen, welche parallel zur Schneidkante verlaufen. Wünschenswert wäre es, wenn sich hier, wie in den bekannten Graviermaschinen auch, jegliche graphische Symbole, wie Buchstaben, Zahlen, Firmenlogos etc. detailliert erzeugen ließen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend vom Stand der Technik nach der WO-A-97/13603 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern mit einer Fast-Tool-Anordnung bereitzustellen, mittels der auch beliebige, fein detaillierte Markierungen an dem Werkstück angebracht werden können, ohne daß hierfür das Werkstück um- bzw. abgespannt werden muß.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte und/oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.
Erfindungsgemäß ist bei einer Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern, die eine Werkstückspindel, mittels der das Werkstück um eine Werkstück-Drehachse drehend antreibbar ist, und eine erste Fast-Tool-Anordnung aufweist, mittels der ein Drehmeißel in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, wobei die Werkstückspindel und die Fast-Tool-Anordnung zudem in einer Richtung quer zur Werkstück-Drehachse relativ zueinander bewegbar sind, neben der und vorzugsweise in Parallelanordnung zur ersten Fast-Tool-Anordnung eine zweite Fast-Tool-Anordnung mit einem Gravierstichel vorgesehen, dessen dem Werkstück zugewandtes Ende im wesentlichen punktförmig ist, wobei der Gravierstichel mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung hochdynamisch in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, so daß insbesondere durch nadelnden Eingriff des Gravierstichels mit dem Werkstück an diesem eine Markierung erzeugbar ist.
Mit der neben der bzw. zur ersten Fast-Tool-Anordnung parallel angeordneten zweiten Fast-Tool-Anordnung, die den Gravierstichel antreibt, kann somit im Arbeitsraum ein und derselben Bearbeitungsmaschine zeitlich unmittelbar anschließend an die eigentliche Drehbearbeitung das Werkstück mit einer permanenten Gravur versehen werden, ohne daß das Werkstück hierfür auf eine separate Graviermaschine umgespannt werden muß, was einem schnellen und genauen Bearbeitungsprozeß förderlich ist. Da hierbei ein vom Drehmeißel verschiedenes Werkzeug eingesetzt wird, nämlich der Gravierstichel, dessen dem Werkstück zugewandtes Ende im wesentlichen punktförmig ist, ist, anders als beim gattungsbildenden Stand der Technik, die erzeugbare Geometrie der Markierung nicht durch die Geometrie des Drehmeißels limitiert. Insbesondere durch nadelnden Eingriff des spitzen Gravierstichels mit dem Werkstück, d.h. einer Gravierbearbeitung, bei der der Gravierstichel wie ein Specht an einem Baum in schneller Abfolge auf das Werkstück auftrifft, lassen sich sehr fein detaillierte Gravuren erzeugen. Ferner hat bei der erfindungsgemäßen Maschine das Gravieren des Werkstücks keinen Verschleiß am Drehmeißel zur Folge, wie auch das Drehbearbeiten des Werkstücks keinen Verschleiß am Gravierstichel zur Folge hat, was die Werkzeugstandzeit gegenüber dem gattungsbildenden Stand der Technik erhöht. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund von Bedeutung, daß ein stumpfer Gravierstichel das Material des Werkstücks bei der Gravierbearbeitung eventuell nur wegdrückt, das Material dann aber wieder allmählich zurückkommt, was vor allem bei dem Kunststoffmaterial CR39 zu einer unerwünschten "Alterung" bzw. einem "Verblassen" des Gravurbildes führen kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Maschine, bei der der Gravierstichel mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung in einer Fast-Tool-Bewegungsebene bewegbar ist, während die Werkstückspindel und die zweite Fast-Tool-Anordnung in einer Ebene relativ zueinander bewegbar sind, welche die Werkstück-Drehachse enthält, kann die Fast-Tool-Bewegungsebene bezüglich der die Werkstück-Drehachse enthaltenden Ebene um einen Anstellwinkel schräggestellt sein. Durch die Schrägstellung der Bewegungsebene des Fast-Tools derart, daß zwischen dieser Bewegungsebene und der die Werkstück-Drehachse enthaltenden Ebene, mithin der Werkstück-Drehachse der Werkstückspindel ein Winkel von vorbestimmter Größe vorhanden ist, läßt sich in Verbindung mit der (ohnehin) an der Maschine vorhandenen Zustell(relativ)bewegung der Werkstückspindel in der die Werkstück-Drehachse enthaltenden Ebene, genauer in Richtung der Werkstückspindel eine hochgenaue Höheneinstellung des dem Werkstück zugewandten, im wesentlichen punktförmigen Endes des Gravierstichels auf die Werkstück-Drehachse der Werkstückspindel erzielen, ohne daß dazu Höhenverlagerungen des Gravierstichels bezüglich der Fast-Tool-Anordnung und entsprechende mechanische Stellsysteme zur Höhenjustage des Gravierstichels erforderlich sind. Das Maß der Zustell(relativ)bewegung der Werkstückspindel in Richtung ihrer Achse und damit der dadurch erzielte Höhenausgleich zwischen der Werkstück-Drehachse der Werkstückspindel und dem Arbeitspunkt des Gravierstichels erfolgt nach Maßgabe der Sinusfunktion des vorbestimmten Winkels. Dies alles ist der Erzielung einer hohen Positionsgenauigkeit der Markierung auf dem Werkstück mit einfachen Mitteln förderlich; bei z.B. einer Freiformfläche ist die Gravur die primäre Markierung der Fläche und muß deshalb mit hoher Genauigkeit angebracht werden, wobei die zulässige Toleranz bei etwa +/- 0,2 mm liegt.
Im Hinblick auf die Feinfühligkeit der Höheneinstellung des dem Werkstück zugewandten Endes des Gravierstichels bezüglich der Werkstück-Drehachse ist es bevorzugt, wenn die Fast-Tool-Bewegungsebene und die die Werkstück-Drehachse enthaltende Ebene einen Anstellwinkel einschließen, der zwischen 2° und 10° beträgt.
Wenngleich es insbesondere hinsichtlich einer möglichst einfachen Mathematik bei der Regelung der Bewegungsachsen bevorzugt ist, wenn der Gravierstichel mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung - wie der Drehmeißel bei der ersten Fast-Tool-Anordnung - lagegeregelt in axialer Richtung zustellbar ist, kann der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, nämlich die Parallelanordnung einer einen Gravierstichel tragenden zweiten Fast-Tool-Anordnung zu der ersten Fast-Tool-Anordnung für den Drehmeißel auch an einer Maschine mit einer rotativen Fast-Tool-Anordnung für den Drehmeißel, wie sie etwa aus der WO-A-99/33611 bekannt ist, realisiert werden, wobei dann eine zweite rotative Fast-Tool-Anordnung für den Gravierstichel zum Einsatz käme. In diesem Fall würde die gemeinsame Fast-Tool-Bewegungsebene senkrecht zu den Schwenkachsen der rotativen Fast-Tool-Anordnungen verlaufen.
Wenngleich die Spitze des Gravierstichels grundsätzlich auch pyramidenartig mit z.B. drei- oder viereckiger Grundfläche ausgebildet werden kann, ist es im Hinblick auf ein einfaches Nachschärfen bzw. -spitzen des Gravierstichels bevorzugt, wenn der Gravierstichel eine sich zu seinem dem Werkstück zugewandten Ende hin im wesentlichen kegelförmig verjüngende Spitze aufweist.
Schließlich sind in Abhängigkeit vom Werkstoff des zu markierenden Werkstücks verschiedene Materialien, z.B. gehärteter Stahl, für die Spitze des Gravierstichels denkbar. Im Hinblick auf möglichst lange Standzeiten des Gravierstichels bei der Bearbeitung von Kunststoff-Brillengläsern ist es jedoch bevorzugt, wenn die das dem Werkstück zugewandte Ende des Gravierstichels ausbildende Spitze aus Hartmetall besteht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, namentlich Kunststoff-Brillengläsern, von schräg vorne/oben, die werkzeugmäßig mit einer Fräseinheit und zwei Fast-Tool-Anordnungen ausgestattet ist;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht der Maschine gemäß Fig. 1 von schräg hinten/oben;
Fig. 3: eine nach unten abgeschnittene Vorderansicht der Maschine gemäß Fig. 1;
Fig. 4: eine nach unten abgeschnittene Vorderansicht der Maschine gemäß Fig. 1, die sich von der Darstellung in Fig. 3 dahingehend unterscheidet, daß eine Frässpindel der Fräseinheit teilweise abgeschnitten dargestellt ist, um den Blick auf die dahinter liegende Fast-Tool-Anordnung freizugeben;
Fig. 5: eine Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 1 mit Blickrichtung von oben in den Fig. 3 und 4;
Fig. 6: schematische Vorderansichten einer Werkstückspindel der Maschine gemäß Fig. 1, an der ein im Querschnitt dargestelltes Brillenglas montiert ist, welches mittels eines Drehmeißels der Fast-Tool-Anordnung bearbeitet wird, wobei im oberen Teil von Fig. 6 eine fehlerhafte Höhenjustage des Drehmeißels bezüglich der Werkstück-Drehachse der Werkstückspindel veranschaulicht ist, während im unteren Teil von Fig. 6 eine korrekte Höhenjustage des Drehmeißels bezüglich der Werkstück-Drehachse gezeigt ist, zur Erläuterung des Prinzips der Höhenkalibrierung von Drehmeißel und Gravierstichel an der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Maschine;
Fig. 7: eine vergrößerte Seitenansicht des in den Fig. 2 und 5 nur schematisch dargestellten Gravierstichels der Maschine, in einem von der Maschine getrennten Zustand; und
Fig. 8: eine Draufsicht auf ein Brillenglas, welches mit der erfindungsgemäßen Maschine dauerhaft graviert wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die Fig. 1 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung eine CNCgeregelte Maschine 10 insbesondere zur Flächenbearbeitung von Brillengläsern L aus Kunststoff in einem rechtwinkligen kartesischen Koordinatensystem, in dem die kleinen Buchstaben x, y bzw. z die Breitenrichtung (x), die Längenrichtung (y) und die Höhenrichtung (z) der Maschine 10 bezeichnen. Die Maschine 10 als solche, ohne Gravierfunktion, wurde schon in der älteren deutschen Patentanmeldung 10 2005 021 640.4 derselben Anmelderin beschrieben.
Gemäß den Fig. 1 bis 5 besitzt die Maschine 10 ein Maschinengestell 12, das einen Bearbeitungsbereich 14 begrenzt. Auf der in Fig. 1 linken Seite des Bearbeitungsbereichs 14 sind zwei Führungsschienen 16, die sich in der (horizontalen) Breitenrichtung x parallel zueinander erstrecken, auf einer in Fig. 1 oberen Montagefläche 17 des Maschinengestells 12 befestigt. Ein X-Schlitten 18, der durch zugeordnete CNC-Antriebs- und Steuerelemente (nicht gezeigt) in beiden Richtungen einer X-Achse CNC-lagegeregelt verstellbar ist, ist verschiebbar auf den Führungsschienen 16 gelagert.
Zwei weitere Führungsschienen 20, die sich in der (gleichfalls horizontalen) Längsrichtung y parallel zueinander und senkrecht zu den Führungsschienen 16 erstrecken, sind auf einer in Fig. 1 oberen Montagefläche 21 des X-Schlittens 18 befestigt. In einer Kreuztischanordnung ist ein Y-Schlitten 22 verschiebbar auf den Führungsschienen 20 gelagert, der durch zugeordnete CNC-Antriebs- und Steuerelemente (ebenfalls nicht gezeigt) in beiden Richtungen einer Y-Achse CNC-lagegeregelt verstellbar ist.
An einer in den Fig. 1 bis 4 unteren Montagefläche 23 des Y-Schlittens 22 ist eine Werkstückspindel 24 befestigt, die mittels eines Elektromotors 26 in der Drehzahl und dem Drehwinkel CNC-geregelt um eine Werkstück-Drehachse B drehend antreibbar ist. Die Werkstück-Drehachse B ist mit der Y-Achse ausgefluchtet. An der Werkstückspindel 24, genauer deren in den Bearbeitungsbereich 14 hineinragenden Ende ist in an sich bekannter Weise das auf einem Blockstück aufgeblockte Brillenglas L für die Bearbeitung insbesondere der Rezeptfläche R des Brillenglases L derart angebracht, daß es gleichachsig mit der Werkstückspindel 24 drehen kann.
Aus der obigen Beschreibung ist soweit ersichtlich, daß die Werkstückspindel 24 mittels der Kreuztischanordnung (X-Schlitten 18, Y-Schlitten 22) CNC-lagegeregelt in einer X-Y-Ebene bewegbar ist, welche die Werkstück-Drehachse B enthält und zu der die Montageflächen 17, 21 und 23 parallel sind, während das Brillenglas L in Drehzahl und Drehwinkel CNC-geregelt um die Werkstück-Drehachse B drehbar ist.
Auf der in Fig. 1 rechten Seite des Bearbeitungsbereichs 14 ist nun zunächst eine Fräseinheit 28 auf dem Maschinengestell 12 montiert, wie sie aus der EP-A-0 758 571 derselben Anmelderin in Aufbau und Funktion grundsätzlich bekannt ist. Die Fräseinheit 28 weist eine mittels eines Elektromotors 30 um eine Fräser-Drehachse C drehzahlgesteuert antreibbare Frässpindel 32 auf, an deren in den Bearbeitungsbereich 14 hineinragenden Ende ein Fräswerkzeug 34 montiert ist.
Mittels der Fräseinheit 28 kann an dem Brillenglas L ein Fräsbearbeitungsvorgang ausgeführt werden, der - entsprechend der Lehre der EP-A-0 758 571 - einen Einstech-Arbeitsgang umfaßt, bei dem das um die Fräser-Drehachse C drehzahlgesteuert rotierende Fräswerkzeug 34 und das drehwinkelgeregelt um die Werkstück-Drehachse B drehende Brillenglas L in wenigstens einer der beiden Achsrichtungen X und Y derart lagegeregelt relativ zueinander bewegt werden, daß die Schneiden des Fräswerkzeugs 34 mindestens im Bereich des Außenrands des Brillenglases L eine ringmuldenförmigen Ausnehmung erzeugen, bevor das Fräswerkzeug 34 in einem formgebenden Arbeitsgang entlang eines spiralförmigen Weges durch Regelung der Bewegungsbahn des Brillenglases L in den X- und Y-Achsen, d.h. in der X-Y-Ebene über das Brillenglas L von außen nach innen geführt wird, um weiteres Material abzutragen. Wahlfreie, wenn auch bevorzugt mitablaufende Arbeitsgänge bei diesem Fräsbearbeitungsvorgang sind eine Randbearbeitung und das Facettieren des Brillenglases L. Bei der Randbearbeitung kann mittels des rotierenden Fräswerkzeugs 34 eine (Vor)Bearbeitung des Brillenglasrohlings z.B. auf eine Umfangskontur vorgenommen werden, die der durch die Brillengestellform vorgegebenen Umfangskontur schon weitgehend entspricht, während bei dem Facettieren die obere bzw. innere Umfangskante des Brillenglasrohlings mittels des rotierenden Fräswerkzeugs 34 abgeschrägt werden kann. Diese Verfahrensschritte sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, so daß an dieser Stelle hierauf nicht weiter eingegangen werden soll.
In den Fig. 1, 3 und 4 hinter der Fräseinheit 28 sind (wenigstens) zwei Fast-Tool-Anordnungen 36, 38 in Parallelanordnung vorgesehen (mehr als zwei Fast-Tool-Anordnungen sind grundsätzlich ebenfalls denkbar). Wie etwa aus der WO-A-02/06005 bekannt ist, weist jede Fast-Tool-Anordnung 36, 38 einen Aktuator 40, 42 und ein jeweils zugeordnetes Pendelteil 44, 46 (auch "Shuttle" genannt) auf. Der innere Aufbau der hier gezeigten Fast-Tool-Anordnungen 36, 38 ist in der älteren deutschen Patentanmeldung 10 2005 052 314.5 derselben Anmelderin detailliert beschrieben, auf die hiermit diesbezüglich ausdrücklich Bezug genommen wird. Während das Pendelteil 44 der ersten Fast-Tool-Anordnung 36 in beiden Richtungen einer Fast-Tool-Achse F1 vermittels des Aktuators 40 axial bewegbar ist, ist das Pendelteil 46 der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 vermittels des Aktuators 42 in beiden Richtungen einer zur ersten Fast-Tool-Achse F1 parallelen zweiten Fast-Tool-Achse F2 axial bewegbar. Hierbei ist die Lage bzw. der Hub der Pendelteile 44, 46 mittels CNC unabhängig voneinander regelbar. Wie die Fig. 5 zeigt, verlaufen die Fast-Tool-Achse F1, die Fast-Tool-Achse F2, die Y-Achse und die Werkstück-Drehachse B in der Draufsicht gesehen in derselben Richtung. In der Vorderansicht gemäß den Fig. 3, 4 und 6 gesehen weicht die Richtung der Y-Achse und der Werkstück-Drehachse B einerseits indes von der Richtung der Fast-Tool-Achse F1 und der Fast-Tool-Achse F2 andererseits ab, was nachfolgend noch näher erläutert werden wird.
Während das Pendelteil 44 der der Fräseinheit 28 nähergelegenen ersten Fast-Tool-Anordnung 36 an seinem in den Bearbeitungsbereich 14 hineinragenden Ende einen Drehmeißel 48 trägt, der am Pendelteil 44 auf hier nicht näher gezeigte Art und Weise vorzugsweise fest (im Gegensatz zu verstellbar) befestigt ist, trägt das Pendelteil 46 der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 an seinem in den Bearbeitungsbereich 14 hineinragenden Ende einen weiter unten noch näher beschriebenen Gravierstichel 50, dessen dem Brillenglas L zugewandtes Ende 51 im wesentlichen punktförmig ist. Im Ergebnis ist sowohl der Drehmeißel 48 als auch der Gravierstichel 50 in einer Fast-Tool-Bewegungsebene (X-F1-Ebene bzw. X-F2-Ebene) bewegbar.
Gemäß insbesondere Fig. 6 ist an dem Drehmeißel 48 ein Schneidplättchen 52 ggf. lösbar oder als Beschichtung angebracht, das eine Schneidkante 54 ausbildet und den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, insbesondere spezifisch für den zu bearbeitenden Werkstoff, aus polykristallinem Diamant (PKD), CVD, Naturdiamant oder aber auch Hartmetall mit oder ohne Verschleißschutz-Beschichtung bestehen kann.
Mittels der ersten Fast-Tool-Anordnung 36 kann die durch die Fräseinheit 28 vorbearbeitete Rezeptfläche R des Brillenglases L drehend nachbearbeitet werden, was wiederum unter Regelung der Bewegung des Brillenglases L in der X-Achse und ggf. der Y-Achse, d.h. in der X-Y-Ebene, unter Regelung der Bewegung des bearbeitenden Drehmeißels 48 in der F1-Achse, d.h. in der X-F1-Ebene sowie unter Regelung der Drehbewegung des Brillenglases L um die Werkstück-Drehachse B erfolgt. Hierbei können die Fast-Tool-Anordnungen 36 und 38 derart angesteuert werden, daß sich das nicht an der Drehbearbeitung beteiligte Pendelteil 46 zu dem an der Drehbearbeitung beteiligten Pendelteil 44 in Gegenrichtung bewegt, so daß die Pendelteile quasi gegenläufig bzw. im Gegentakt schwingen, um durch Massenkompensation zu verhindern, daß störende Schwingungen in das Maschinengestell 12 übertragen werden bzw. diese zu verringern, wie es in der WO-A-02/06005 offenbart wird. Im Ergebnis sind bei der Drehbearbeitung Flächenqualitäten erzielbar, die fast der Flächenqualität entsprechen, welche mit herkömmlichen Polierverfahren erzielbar ist.
Wie weiter oben schon allgemeiner angesprochen wurde, sind die Fast-Tool-Anordnungen 36 und 38 auf einer Montagefläche 56 des Maschinengestells 12 montiert, die bezüglich der Montageflächen 17, 21 bzw. 23 für die Kreuztischanordnung (X-Schlitten 18, Y-Schlitten 22) bzw. die Werkstückspindel 24 um einen Winkel α verkippt bzw. angestellt ist, so daß die Fast-Tool-Bewegungsebene (X-F1-Ebene bzw. X-F2-Ebene) bezüglich der die Werkstück-Drehachse B enthaltenden Bewegungsebene (X-Y-Ebene) der Werkstückspindel 24 schräggestellt ist. Dieser Winkel α beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 5°, kann aber auch etwas mehr oder etwas weniger betragen, beispielsweise im Bereich von 2° bis 10° liegen.
Durch diese Maßnahme hat eine Verstellung des Drehmeißels 48 mittels der Fast-Tool-Anordnung 36 in der F1-Achse bzw. eine Verstellung des Gravierstichels 50 mittels der Fast-Tool-Anordnung 38 in der F2-Achse zur Folge, daß die Bewegung der Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 bzw. des im wesentlichen punktförmigen Endes 51 des Gravierstichels 50 zwei Bewegungskomponenten erhält, nämlich eine Bewegungskomponente in der Längsrichtung y der Maschine 10 und eine Bewegungskomponente in der Höhenrichtung z der Maschine 10. Letztere kann dafür genutzt werden, den Arbeitspunkt der Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 bzw. des Endes 51 des Gravierstichels 50 auf die Werkstück-Drehachse B der Werkstückspindel 24 auszurichten. Hiermit können Höhenfehler bzw. -abweichungen der Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 in Höhenrichtung z kompensiert werden; auch für das im wesentlichen punktförmige Ende 51 des Gravierstichels 50 kann so leicht eine Höhenreferenzposition gefunden bzw. eingestellt werden, in der das Ende 51 des Gravierstichels 50 in der die Werkstück-Drehachse B enthaltenden (horizontalen) Ebene liegt. Ein solches Vorgehen für den Drehmeißel 48 ist in Fig. 6 veranschaulicht.
Im oberen Teil von Fig. 6 ist eine fehlerhafte Höhenjustage des Drehmeißels 48 gezeigt. Obgleich hier eine relative Zustellung von Werkstückspindel 24 und Drehmeißel 48 in der Längsrichtung y derart erfolgt, daß das Brillenglas L am Ende der Drehbearbeitung (links dargestellter Drehmeißel 48) eine Dicke in Längsrichtung y aufweist, die der gewünschten Dicke, d.h. der Soll-Enddicke d_s des Brillenglases L entspricht, verbleibt ein Flächenfehler in Form eines in Fig. 6 übertrieben groß dargestellten Zapfens 58 auf der Rezeptfläche R. Dieser Flächenfehler ist darauf zurückzuführen, daß der Drehmeißel 48, genauer dessen Schneidkante 54 am Ende der Drehbearbeitung die Werkstück-Drehachse B nicht "trifft", sondern unterhalb der Werkstück-Drehachse B zum Stehen kommt (bei fehlerhafter Axialposition y_e der Werkstückspindel 24: Werkzeug 48 ist am Ende der Drehbearbeitung zu niedrig). Ein vergleichbarer, kegelförmiger Flächenfehler entsteht (nicht gezeigt), wenn am Ende der Drehbearbeitung die Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 oberhalb der Werkstück-Drehachse B zum Stehen kommt (Werkzeug zu hoch).
Im unteren Teil von Fig. 6 ist nun eine korrekte Höhenjustage des Drehmeißels 48 bezüglich der Werkstück-Drehachse B dargestellt, bei der auf der Rezeptfläche R des Brillenglases L kein zentraler Flächenfehler verbleibt. Hierfür wird wie folgt vorgegangen: Zunächst wird - bei bekannter Lage der Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 im Koordinatensystem der Maschine 10 und bekanntem Anstellwinkel α der Fast-Tool-Achse F1- eine Axialposition y_k der Werkstückspindel 24 in Längsrichtung y berechnet, bei der der Arbeitspunkt der Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 bei Soll-Enddicke d_s des zu bearbeitenden Brillenglases L in der die Werkstück-Drehachse B enthaltenden X-Y-Ebene zum Liegen kommt, d.h. die Werkstück-Drehachse B "trifft". Sodann wird die Werkstückspindel 24 durch lagegeregeltes axiales Verfahren bzw. Zustellen in der Y-Achse in die berechnete Axialposition y_k gebracht, worauf ein axiales Festsetzen oder Halten der Werkstückspindel 24 in der berechneten Axialposition y_k erfolgt. Nun kann das drehend angetriebene Brillenglas L unter lagegeregeltem Quervorschub der Werkstückspindel 24 in der X-Achse und lagegeregeltem (F1-Achse) Zustellen des Drehmeißels 48 in der Fast-Tool-Bewegungsebene, d.h. der X-F1-Ebene bearbeitet werden bis die Soll-Enddicke d_s am bearbeiteten Brillenglas L erzielt ist. Am Ende der Drehbearbeitung "trifft" die Schneidkante 54 des Drehmeißels 48 die Werkstück-Drehachse B jetzt automatisch.
Alternativ dazu kann so vorgegangen werden, daß die Werkstückspindel 24 in der Y-Achse nicht festgehalten wird, sondern neben der Bewegung der Fast-Tool-Anordnung 36 in der F1-Achse auch eine geometrieerzeugende Bewegung der Werkstückspindel 24 in der Y-Achse erfolgt, genauer gesagt die Geometrieerzeugung auf die Y-Achse und die F1-Achse derart aufgeteilt wird, daß die Y-Achse für den langsameren Bewegungsanteil zuständig ist, während die F1-Achse den schnelleren Bewegungsanteil übernimmt. Der Vorteil dieser in der älteren deutschen Patentanmeldung 10 2005 021 640.4 derselben Anmelderin näher beschriebenen Vorgehensweise ist insbesondere der, daß eine Fast-Tool-Anordnung 36 mit geringerem Hub und damit größerer Steifigkeit verwendet und außerdem höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten erzielt werden können.
Wenngleich im beschriebenen Ausführungsbeispiel die X-Y-Ebene horizontal verläuft, während die X-F1-Ebene bzw. die X-F2-Ebene aus der Horizontalen um den Winkel α herausgekippt ist, können die Verhältnisse grundsätzlich auch umgekehrt getroffen werden, mit einer horizontal verlaufenden X-F1-Ebene bzw. X-F2-Ebene und einer bezüglich der Horizonalen in einem Winkel angestellten X-Y-Ebene. Ebenfalls ist eine Ausgestaltung denkbar, bei der sowohl die X-Y-Ebene als auch die X-F1-Ebene bzw. X-F2-Ebene aus der Horizontalen herausgekippt sind, dann allerdings um verschiedene Winkelbeträge.
Die Fig. 7 zeigt den in den Fig. 2 und 5 lediglich schematisch dargestellten Gravierstichel 50 in einem gegenüber der Realität vergrößerten Maßstab im Detail. Der Gravierstichel 50 hat einen aus Stahl bestehenden, zylindrischen Grundkörper 60, der auf seiner in Fig. 7 linken Seite mit einem zentrischen Gewindeansatz 62 versehen ist. Mittels des Gewindeansatzes 62 kann der Gravierstichel 50 am Pendelteil 46 der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 befestigt werden, wozu der Gewindeansatz 62 in eine stirnseitig am Pendelteil 46 ausgebildete, zum Gewindeansatz 62 komplementäre Gewindebohrung (nicht gezeigt) eingeschraubt wird. Um den Gravierstichel 50 am Pendelteil 46 festziehen zu können, ist der Grundkörper 60 mit einer Querbohrung 64 versehen, durch die ein Werkzeug, z.B. ein Schraubendreher hindurchgesteckt werden kann, so daß am Gravierstichel 50 ein hinreichend großes Drehmoment aufbringbar ist. Alternativ könnte der Grundkörper 60 am Außenumfang auch mit einer Schlüsselfläche versehen sein. Der Grundkörper 60 endet auf der in Fig. 7 rechten Seite nach einer konischen Übergangsfläche 66 mit einer planebenen Stirnfläche 68. Von der Stirnfläche 68 erstreckt sich ein Endabschnitt 70 des Gravierstichels 50 weg, der nach einem zylindrischen Befestigungsabschnitt 72 mit einer sich zum Ende 51 des Gravierstichels 50 hin im wesentlichen kegelförmig verjüngenden Spitze 74 abschließt. Wenngleich der Endabschnitt 70 materialeinheitlich mit dem Grundkörper 60 ausgebildet und an der Spitze 74 ggf. gehärtet sein kann, ist eine Ausbildung bevorzugt, bei der der Endabschnitt 70 aus Hartmetall besteht. Demgemäß ist der Grundkörper 60 ausgehend von der Stirnfläche 68 mit einer Sackbohrung (nicht dargestellt) versehen, in der der Endabschnitt 70 als Einsatz gleichachsig zum Grundkörper 60 befestigt ist, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Lötverbindung.
Unmittelbar anschließend an die oben beschriebene Drehbearbeitung des Brillenglases L wird dieses auf seiner Rezeptfläche R mittels des von der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 angetriebenen Gravierstichels 50 graviert. Dessen Lage bezüglich der Werkstückspindel 24, genauer die Lage des im wesentlichen punktförmigen Endes 51 des Gravierstichels 50 in Bezug auf die Werkstück-Drehachse B der Werkstückspindel 24 (in den x- und z-Richtungen) sowie in der y-Richtung wurde vorher kalibriert. Eine solche Kalibrierung kann beispielsweise derart erfolgen, daß vor der Bearbeitung von Werkstücken mit der Maschine 10 ein Kalibrierstück (nicht gezeigt) in der Aufnahme der Werkstückspindel 24 montiert wird, und zwar derart, daß das Kalibrierstück im Koordinatensystem der Maschine 10 eine vorbestimmte Lage in den x-, y- und z-Richtungen einnimmt. Das Kalibrierstück weist z.B. eine kugelförmige Oberfläche mit einem bekannten Kugelradius auf. Zur Kalibrierung des Gravierstichels 50 wird die Werkstückspindel 24 mittels des Y-Schlittens 22 in eine vorbestimmte y-Position gefahren und dort festgesetzt. Hierauf wird das von der Werkstückspindel 24 in einer vorbestimmten Drehwinkelposition um die Werkstück-Drehachse B gehaltene Kalibrierstück mit dem Ende 51 des Gravierstichels 50 an vier oder mehr in x-Richtung voneinander beabstandeten Punkten "angetastet", d.h. der Gravierstichel 50 wird bei vier oder mehr verschiedenen x-Positionen des X-Schlittens 18 und damit der Werkstückspindel 24 mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 langsam in der F2-Achse zugestellt bis das Ende 51 des Gravierstichels 50 das Kalibrierstück berührt. Dies führt jeweils zu einer mittels des Meßsystems (nicht dargestellt) der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 mittelbar erfaßbaren Krafterhöhung am Pendelteil 46; die jeweilige F2-Position des Pendelteils 46 und damit des Gravierstichels 50 zum Zeitpunkt der Krafterhöhung wird in der Steuereinheit (nicht gezeigt) der Maschine 10 abgespeichert. Die Berührposition kann z.B. auch durch eine momentane Erhöhung des Schleppfehlers der F2-Achse ermittelt werden, d.h. eine momentane Erhöhung des Differenzbetrags zwischen dem Soll-Hub des Pendelteils 46 und dessen Ist-Hub, der CNC-technisch erfaßt wird. Nach Antasten der vier oder mehr in x-Richtung voneinander beabstandeten Punkte auf der Kugeloberfläche des Kalibrierstücks wird dieses mittels der Werkstückspindel 24 um 180° gedreht, um eine etwaige Exzentrizität der Kugeloberfläche bezüglich der Werkstück-Drehachse B ausgleichen zu können. Sodann erfolgt eine erneute Antastung des Kalibrierstücks an vier oder mehr in x-Richtung voneinander beabstandeten Punkten auf der Kugeloberfläche des Kalibierstücks; die jeweils zugehörige F2-Position des Pendelteils 46 wird wiederum abgespeichert. Aus den derart ermittelten und abgespeicherten F2-Positionen kann bei bekannter Position der Werkstückspindel 24 in den X-, Y- und B-Achsen sowie bekanntem Kugelradius der Oberfläche des Kalibrierstücks die (relative) Lage des Endes 51 des Gravierstichels 50 im Koordinatensystem der Maschine 10 in einer dem Fachmann geläufigen Weise berechnet werden.
Der sich unmittelbar an die oben beschriebene Drehbearbeitung des Brillenglases L anschließende Gravierprozeß läuft nun wie folgt ab. Bekannt sind neben der (relativen) Lage des Endes 51 des Gravierstichels 50 im Koordinatensystem der Maschine 10 die Position, an der die Gravur auf der Rezeptfläche R des Brillenglases L angebracht werden soll, sowie die Geometrie der mittels des Drehmeißels 48 an dem Brillenglas L angearbeiteten Rezeptfläche R. Hieraus werden die (Gravier)Positionen für die X-, Y- und B-Achsen berechnet. Die Positionen in den X- und B-Achsen ergeben sich aus den Polarkoordinaten der anzubringenden Gravur bezüglich der Drehachse des Brillenglases L und dessen Horizontalen, d.h. die Werkstückspindel 24 wird mittels des X-Schlittens 18 in der X-Achse entsprechend dem radialen Abstand der anzubringenden Gravur bezüglich der Drehachse des Brillenglases L definiert linear verfahren, während die Werkstückspindel 24 um die Werkstück-Drehachse B entsprechend der Winkellage der anzubringenden Gravur bezüglich der Drehachse und Horizontalen des Brillenglases L definiert gedreht wird. Die definierte Verstellung der Werkstückspindel 24 in der Y-Achse mittels des Y-Schlittens 22 erfolgt entsprechend der aus den obigen Angaben ebenfalls bekannten Dicke des Brillenglases L an der Stelle der Rezeptfläche R, an der die Gravur angebracht werden soll, und zwar derart, daß eine Position in der Y-Achse angefahren wird, bei der das Ende 51 des mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 linear angetriebenen Gravierstichels 50 die Rezeptfläche R just zu dem Zeitpunkt berührt, zu dem es auf die die Werkstück-Drehachse B enthaltende X-Y-Ebene "trifft" bzw. sich auf deren Höhe befindet. Die Tiefe der Gravur läßt sich durch eine geeignete (Mehr)Zustellung des Gravierstichels 50 in der F2-Achse einstellen.
Wie eingangs bereits erwähnt, kann der Gravierstichel 50 nun mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung 38 hochdynamisch in Richtung des Brillenglases L und davon weg bewegt werden, wobei das Ende 51 des Gravierstichels 50 vorzugsweise nadelnd, also wie ein Specht an einem Baum in schneller Abfolge auf die Rezeptfläche R auftrifft, während der Auftreffpunkt durch Positionieren des Brillenglases L in den X- und B-Achsen und ggf. der Y-Achse entsprechend dem zu erzeugenden Gravurbild geändert wird. Alternativ dazu kann der Gravierstichel 50 aber auch so eingesetzt werden, daß das Brillenglas L in einer Position des Gravierstichels 50, in der dessen Ende 51 mit der Rezeptfläche R in Kontakt ist, in den X- und B-Achsen und ggf. der Y-Achse verfahren wird, ohne daß der Gravierstichel 50 eine nadelnde Bewegung ausführt, so daß ein Gravurbild "ritzend" bzw. "kratzend" erzeugt wird.
Die Fig. 8 zeigt schließlich beispielhaft eine mittels der vorbeschriebenen Maschine 10 gravierte Rezeptfläche R des Brillenglases L, wobei die in Fig. 8 lotrecht aufeinanderstehenden gestrichelten Linien nicht zu der Gravur gehören, sondern lediglich dazu dienen, die Position eines Teils der Gravur zu erläutern. Bei der gezeigten Rezeptfläche R handelt es sich um eine Gleitsichtfläche mit der gemäß DIN EN ISO 8980-2 erforderlichen Permanentgravur, die zur Ausrichtung zunächst zwei z.B. kreisrunde, um 34 mm beabstandete Markierungen 76, 78 auf der durch den Glasmittelpunkt gehenden Glashorizontalen aufweist, wobei letzterer genau in der Mitte zwischen den beiden Markierungen 76, 78 liegt. Unterhalb der in Fig. 8 linken Markierung 76 befindet sich die Angabe der Nahzusatzwirkung 80, im vorliegenden Beispiel 2.00 Dioptrien, während das Brillenglas L unterhalb der in Fig. 8 rechten Markierung 78 mit "R" für rechts gekennzeichnet ist. Bei 82 ist schließlich eine Herstellerangabe, im vorliegenden Beispiel "^S _L" eingraviert. Darüber hinaus sind am Rand der Rezeptfläche R des Brillenglases L drei Striche 84 eingraviert, die mittelbar den Zentrierpunkt ZP des Brillenglases L kennzeichnen, der sich ergibt, wenn die in Fig. 8 seitlichen Striche 84 mit einer Linie verbunden werden, von der ein senkrechtes Lot auf den in Fig. 8 unteren Strich gefällt wird (in Fig. 8 mit gestrichelten Linien angedeutet). Dieser Zentrierpunkt ZP dient später dem Positionieren des Brillenglases L zur Randbearbeitung gemäß der Form des Brillengestells.
Es wird eine Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern, offenbart, die eine Werkstückspindel, mittels der das Werkstück um eine Werkstück-Drehachse drehend antreibbar ist, und eine erste Fast-Tool-Anordnung aufweist, mittels der ein Drehmeißel in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, wobei die Werkstückspindel und die erste Fast-Tool-Anordnung zudem in einer Richtung quer zur Werkstück-Drehachse relativ zueinander bewegbar sind. Neben der und vorzugsweise in Parallelanordnung zur ersten Fast-Tool-Anordnung ist eine zweite Fast-Tool-Anordnung mit einem Gravierstichel vorgesehen, dessen dem Werkstück zugewandtes Ende im wesentlichen punktförmig ist, wobei der Gravierstichel mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung hochdynamisch in Richtung des Werkstücks und davon weg bewegbar ist, so daß insbesondere durch nadelnden Eingriff des Gravierstichels mit dem Werkstück an diesem in der gleichen Aufspannung eine Markierung von beliebiger Geometrie erzeugbar ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

10: Maschine
12: Maschinengestell
14: Bearbeitungsbereich
16: Führungsschiene
17: Montagefläche
18: X-Schlitten
20: Führungsschiene
21: Montagefläche
22: Y-Schlitten
23: Montagefläche
24: Werkstückspindel
26: Elektromotor
28: Fräseinheit
30: Elektromotor
32: Frässpindel
34: Fräswerkzeug
36: Fast-Tool-Anordnung
38: Fast-Tool-Anordnung
40: Aktuator
42: Aktuator
44: Pendelteil (Shuttle)
46: Pendelteil (Shuttle)
48: Drehmeißel
50: Gravierstichel
51: Ende
52: Schneidplättchen
54: Schneidkante
56: Montagefläche
58: Zapfen
60: Grundkörper
62: Gewindeansatz
64: Querbohrung
66: Übergangsfläche
68: Stirnfläche
70: Endabschnitt
72: Befestigungsabschnitt
74: Spitze
76: Markierung
78: Markierung
80: Nahzusatzwirkung
82: Herstellerangabe
84: Strich

α: Anstellwinkel

d_s: Soll-Enddicke des Werkstücks / Brillenglases
x: Breitenrichtung
y: Längsrichtung
y_e: fehlerhafte Axialposition der Werkstückspindel
y_k: korrekte Axialposition der Werkstückspindel
z: Höhenrichtung

B: Werkstück-Drehachse
C: Fräser-Drehachse
F1: Linearachse 1. Fast-Tool
F2: Linearachse 2. Fast-Tool
L: Werkstück / Brillenglas
R: Rezeptfläche
X: Linearachse Werkstück
Y: Linearachse Werkstück
ZP: Zentrierpunkt

Claims

Maschine (10) zur Bearbeitung von optischen Werkstücken (L), insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern, mit einer Werkstückspindel (24), mittels der das Werkstück (L) um eine Werkstück-Drehachse (B) drehend antreibbar ist, und einer ersten Fast-Tool-Anordnung (36), mittels der ein Drehmeißel (48) in Richtung des Werkstücks (L) und davon weg bewegbar ist, wobei die Werkstückspindel (24) und die erste Fast-Tool-Anordnung (36) zudem in einer Richtung quer zur Werkstück-Drehachse (B) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß neben der und vorzugsweise in Parallelanordnung zur ersten Fast-Tool-Anordnung (36) eine zweite Fast-Tool-Anordnung (38) mit einem Gravierstichel (50) vorgesehen ist, dessen dem Werkstück (L) zugewandtes Ende (51) im wesentlichen punktförmig ist, wobei der Gravierstichel (50) mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung (38) hochdynamisch in Richtung des Werkstücks (L) und davon weg bewegbar ist, so daß insbesondere durch nadelnden Eingriff des Gravierstichels (50) mit dem Werkstück (L) an diesem eine Markierung (76, 78, 80, 82, 84) erzeugbar ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (50) mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung (38) in einer Fast-Tool-Bewegungsebene (X-F2-Ebene) bewegbar ist, während die Werkstückspindel (24) und die zweite Fast-Tool-Anordnung (38) in einer Ebene (X-Y-Ebene) relativ zueinander bewegbar sind, welche die Werkstück-Drehachse (B) enthält, wobei die Fast-Tool-Bewegungsebene (X-F2-Ebene) bezüglich der die Werkstück-Drehachse (B) enthaltenden Ebene (X-Y-Ebene) schräggestellt ist (Anstellwinkel α).
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fast-Tool-Bewegungsebene (X-F2-Ebene) und die die Werkstück-Drehachse (B) enthaltende Ebene (X-Y-Ebene) einen Anstellwinkel (α) einschließen, der zwischen 2° und 10° beträgt.
Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (50) mittels der zweiten Fast-Tool-Anordnung (38) lagegeregelt (F2-Achse) in axialer Richtung zustellbar ist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gravierstichel (50) eine sich zu seinem dem Werkstück (L) zugewandten Ende (51) hin im wesentlichen kegelförmig verjüngende Spitze (74) aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das dem Werkstück (L) zugewandte Ende (51) des Gravierstichels (50) ausbildende Spitze (74) aus Hartmetall besteht.