EP1871572B1 - Method of machining a face of an ophthalmic lens that is prism-ballasted at the centre - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne le domaine de la fabrication des lentilles ophtalmiques destinées à être insérées dans une monture de lunettes adaptées à corriger la vue d'un porteur.The invention relates to the field of manufacturing ophthalmic lenses intended to be inserted into a spectacle frame adapted to correct the view of a wearer.
Elle concerne plus particulièrement un procédé d'usinage d'une face d'une telle lentille ophtalmique.It relates more particularly to a method of machining a face of such an ophthalmic lens.
La fabrication d'une lentille ophtalmique comporte généralement une première phase au cours de laquelle est produite par moulage et/ou usinage une ébauche comportant un bord délimité par une face avant et une face arrière, et une deuxième phase au cours de laquelle l'ébauche est détourée, c'est-à-dire que son bord est usiné pour passer à une forme adaptée à l'insertion dans une monture de lunettes donnée.The manufacture of an ophthalmic lens generally comprises a first phase during which is produced by molding and / or machining a blank having an edge delimited by a front face and a rear face, and a second phase during which the blank is cut off, that is to say that its edge is machined to move to a shape suitable for insertion into a given spectacle frame.
Durant la première phase, des propriétés de correction correspondant à la prescription du futur porteur sont conférées à la lentille ophtalmique par la forme et les dispositions relatives des faces avant et arrière (la face arrière étant celle qui est tournée vers l'oeil du porteur des lunettes correctrices).During the first phase, correction properties corresponding to the prescription of the future wearer are conferred on the ophthalmic lens by the shape and the relative dispositions of the front and rear faces (the rear face being that which is turned towards the wearer's eye). corrective glasses).
Certaines lentilles ophtalmiques, notamment les lentilles dites "progressives" corrigeant la presbytie, présentent une face avant ou une face arrière asymétrique par rapport à l'axe longitudinal du cylindre formé par le bord de la lentille non détourée.Some ophthalmic lenses, in particular so-called "progressive" lenses correcting presbyopia, have an asymmetrical front face or rear face with respect to the longitudinal axis of the cylinder formed by the edge of the uncut lens.
Lorsqu'une face de la lentille est symétrique par rapport à cet axe longitudinal, cette face peut être usinée sur l'ébauche par la mise en oeuvre d'un procédé de tournage classique, l'ébauche étant entraînée en rotation autour dudit axe tandis qu'un outil d'usinage vient au contact de la lentille pour usiner cette face symétrique.When a face of the lens is symmetrical relative to this longitudinal axis, this face can be machined on the blank by the implementation of a conventional turning method, the blank being rotated about said axis while a machining tool comes into contact with the lens to machine this symmetrical face.
En revanche, lorsqu'une face asymétrique doit être produite, les procédés de tournage classique ne peuvent plus être employés dans la mesure où ils ne permettent l'usinage que de formes symétriques par rapport à l'axe de rotation de la pièce.On the other hand, when an asymmetric face is to be produced, conventional turning methods can no longer be used in that they only allow machining symmetrical shapes relative to the axis of rotation of the workpiece.
Une solution pour l'usinage des surfaces asymétriques consiste à mettre en oeuvre un procédé de fraisage au cours duquel un outil de fraisage tournant, mobile par rapport à l'ébauche, usine la face asymétrique. Ces procédés de fraisage appliqués au domaine des lentilles ophtalmiques procurent généralement une qualité de finition inférieure à celle procurée par un procédé de tournage.One solution for machining asymmetric surfaces is to implement a milling process in which a rotary milling tool, movable relative to the blank, machines the asymmetric face. These milling methods applied to the field of ophthalmic lenses generally provide a quality of finishing inferior to that afforded by a turning process.
Une autre solution permet la mise en oeuvre d'un procédé de tournage pour usiner sur l'ébauche une face asymétrique. Il s'agit d'un procédé au cours duquel la lentille ophtalmique est entraînée en rotation autour de l'axe longitudinal traversant les faces de la lentille tandis qu'un outil d'usinage est synchronisé avec la position angulaire de la lentille ophtalmique de manière à suivre la forme asymétrique qu'il doit usiner sur la lentille.Another solution allows the implementation of a turning process for machining on the blank an asymmetrical face. This is a process in which the ophthalmic lens is rotated about the longitudinal axis traversing the faces of the lens while a machining tool is synchronized with the angular position of the ophthalmic lens in such a way that to follow the asymmetrical shape that it must machine on the lens.
Les documents
Le but de l'invention est d'améliorer ce type de procédé.The object of the invention is to improve this type of process.
A cet effet, l'invention vise un procédé d'usinage par tournage d'une face d'une lentille ophtalmique selon la revendication 1.For this purpose, the invention provides a method of machining by turning a face of an ophthalmic lens according to claim 1.
Un tel procédé d'usinage permet de dresser une surface prismée au centre sur une lentille entraînée en rotation en minimisant, voire en supprimant, le volume résiduel de matière responsable d'un phénomène d'usinage à rebours.Such a machining method makes it possible to erect a centrally prismatic surface on a lens driven in rotation by minimizing or even eliminating the residual volume of material responsible for a reverse machining phenomenon.
En effet, lors d'une opération d'usinage d'une face prismée au centre où la position d'un outil d'usinage est synchronisée avec la position angulaire de la lentille ophtalmique entraînée en rotation, la surface à usiner est asymétrique aux abords de l'axe de rotation de la lentille, c'est-à-dire que la normale à la surface au point d'intersection avec l'axe de rotation de la lentille forme un angle avec ledit axe de rotation. Lorsque l'outil d'usinage approche l'axe de rotation de la pièce au cours de son travail, une portion de la matière à enlever nécessite qu'une portion de l'outil continue sa progression au-delà de l'axe de rotation de la pièce.Indeed, during a machining operation of a centrally prismed face where the position of a machining tool is synchronized with the angular position of the ophthalmic lens driven in rotation, the surface to be machined is asymmetrical around of the axis of rotation of the lens, that is to say that the normal to the surface at the point of intersection with the axis of rotation of the lens forms an angle with said axis of rotation. When the machining tool approaches the axis of rotation of the part during its work, a portion of the material to be removed requires that a portion of the tool continues its progression beyond the axis of rotation of the room.
Ce volume résiduel, qui est dénommé "téton", est par conséquent enlevé en forçant l'outil à travailler par intermittence à rebours, c'est-à-dire avec un sens de déplacement relatif entre la lentille et l'outil qui est à l'opposé du sens de travail pour lequel l'outil a été prévu.This residual volume, which is called "nipple", is therefore removed by forcing the tool to work intermittently backwards, that is to say with a direction of relative movement between the lens and the tool that is at the opposite of the direction of work for which the tool was intended.
Dans la mesure où le procédé selon l'invention permet de minimiser, voire de supprimer, le téton évoqué, l'outil est constamment ou quasi constamment en utilisation nominale. Cette utilisation est dite "nominale" dans la mesure où elle est celle prévue par le fabricant de l'outil. L'utilisation de l'outil dans le sens prévu à son cahier des charges permet donc de s'affranchir d'une usure prématurée de l'outil ou d'un endommagement ponctuel.Insofar as the method according to the invention makes it possible to minimize or even eliminate the mentioned pin, the tool is constantly or almost constantly in nominal use. This use is called "nominal" in that it is that provided by the manufacturer of the tool. The use of the tool in the direction provided for in its specifications makes it possible to avoid premature wear of the tool or occasional damage.
Selon une caractéristique préférée, ledit évidement définit une portion de ladite surface asymétrique.According to a preferred feature, said recess defines a portion of said asymmetrical surface.
Ladite étape complémentaire d'usinage peut de plus être réalisée grâce à l'outil d'usinage, ou bien grâce à un outil distinct de l'outil d'usinage.Said complementary machining step may also be carried out by means of the machining tool, or else by means of a tool distinct from the machining tool.
Selon une autre caractéristique préférée, ladite étape complémentaire d'usinage est réalisée sans synchroniser la position d'un outil destiné à l'usinage de l'évidement avec la position angulaire de la lentille ophtalmique entraînée en rotation.According to another preferred feature, said complementary machining step is performed without synchronizing the position of a tool for machining the recess with the angular position of the ophthalmic lens rotated.
Par ailleurs, l'usinage de l'évidement peut être réalisé en déplaçant un outil en direction de l'axe de rotation de la lentille ophtalmique. L'avancée dudit outil peut être stoppée lorsque le centre de l'outil est positionné sur l'axe de rotation de la lentille ophtalmique.Moreover, the machining of the recess can be achieved by moving a tool towards the axis of rotation of the ophthalmic lens. The advance of said tool can be stopped when the center of the tool is positioned on the axis of rotation of the ophthalmic lens.
L'évidement peut comporter un bord passant par l'axe de rotation de la lentille ophtalmique.The recess may include an edge passing through the axis of rotation of the ophthalmic lens.
Selon une caractéristique préférée, un volume résiduel de matière est adapté à être usiné à rebours par l'outil d'usinage lors de l'étape principale d'usinage, ce volume résiduel étant sensiblement centré par rapport à l'axe de rotation de la lentille ophtalmique. Ce volume résiduel peut être usiné au cours de l'étape principale d'usinage ou, au contraire, l'étape principale d'usinage peut être stoppée avant l'usinage dudit volume résiduel.According to a preferred characteristic, a residual volume of material is adapted to be machined downwards by the machining tool during the main machining step, this residual volume being substantially centered with respect to the axis of rotation of the ophthalmic lens. This residual volume can be machined during the main machining step or, conversely, the main machining step can be stopped before machining said residual volume.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent à la lumière de la description qui va suivre en un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- les
figures 1 et 2 représentent une lentille ophtalmique progressive, respectivement vue de profil et vue de dessus, qui peut être obtenue grâce à un procédé selon l'invention ; - la
figure 3 est une vue en perspective représentent schématiquement un outil d'usinage adapté à coopérer en tournage avec une pièce cylindrique prismée entraînée en rotation ; - les
figures 4 et 5 représentent l'outil d'usinage de lafigure 3 , respectivement vu de profil et vu de face ; - les
figures 6 et 7 représentent schématiquement deux modes de travail de l'outil desfigures 4 et 5 , respectivement un mode nominal et un mode à rebours ; - la
figure 8 représente schématiquement l'outil d'usinage et la surface prismée de lafigure 3 ; - la
figure 9 montre une phase d'usinage de la surface prismée par l'outil ; - la
figure 10 montre la même phase d'usinage que lafigure 9 , après que la pièce prismée ait subi une rotation de 180° ; - la
figure 11 représente schématiquement et simultanément les vues desfigures 9 et10 ; - les
figures 12 à 17 montrent chronologiquement l'étape complémentaire d'usinage d'un évidement du procédé d'usinage selon l'invention ; - les
figures 18 à 22 montrent chronologiquement l'étape du procédé d'usinage selon l'invention qui suit ladite étape complémentaire desfigures 12 à 17 ; - la
figure 23 montre le volume résiduel de matière qui est usiné avec l'outil travaillant à rebours ; - les
figures 24 à 27 montrent chronologiquement une opération d'usinage de la surface prismée par l'outil sans usinage préalable d'un évidement ; - la
figure 28 représente le volume résiduel de matière à usiner avec l'outil fonctionnant à rebours, dans le cas de l'opération d'usinage desfigures 24 à 27 .
- the
Figures 1 and 2 represent a progressive ophthalmic lens, respectively seen in profile and seen from above, which can be obtained by means of a method according to the invention; - the
figure 3 is a perspective view schematically show a machining tool adapted to cooperate in turning with a cylindrical part prismée rotated; - the
Figures 4 and 5 represent the machining tool of thefigure 3 , respectively seen in profile and seen from the front; - the
Figures 6 and 7 schematically represent two working modes of the tool of theFigures 4 and 5 , respectively a nominal mode and a countdown mode; - the
figure 8 schematically represents the machining tool and the prismed surface of thefigure 3 ; - the
figure 9 shows a machining phase of the surface prismed by the tool; - the
figure 10 shows the same machining phase as thefigure 9 after the prism piece has been rotated 180 °; - the
figure 11 schematically and simultaneously represents the views offigures 9 and10 ; - the
Figures 12 to 17 show chronologically the complementary step of machining a recess of the machining method according to the invention; - the
Figures 18 to 22 show chronologically the step of the machining method according to the invention which follows said complementary step ofFigures 12 to 17 ; - the
figure 23 shows the residual volume of material that is machined with the tool working backwards; - the
Figures 24 to 27 show chronologically a machining operation of the surface prismed by the tool without prior machining of a recess; - the
figure 28 represents the residual volume of material to be machined with the tool running backwards, in the case of the machining operation of theFigures 24 to 27 .
Les
La
La lentille 1 ne présente par conséquent pas de symétrie de rotation par rapport à un axe longitudinal 4 passant par le centre du contour circulaire de la lentille 1.The lens 1 therefore has no rotational symmetry with respect to a
Pour obtenir une telle lentille 1, il est courant de partir d'un cylindre de matière brute, la face arrière 2 ayant été éventuellement prémoulée, et de procéder à un usinage de la face avant 3 à partir de la pièce brute 5 schématisée en pointillés sur la
En raison de l'asymétrie de la face avant 3 de la lentille 1 par rapport à l'axe 4, cette face 3 ne peut être obtenue par tournage qu'en synchronisant la position d'un outil d'usinage avec la position angulaire de la lentille ophtalmique entraînée en rotation autour de l'axe 4.Due to the asymmetry of the
Afin de simplifier l'exposé du procédé selon l'invention, des opérations de tournage vont être décrites en référence à l'exemple schématisé à la
Plus précisément, les opérations qui seront décrites en exemple par la suite visent à enlever par usinage une couche de matière 7 d'épaisseur constante à partir de la surface prismée 6 du brut 5' au cours d'opérations de tournage mettant en oeuvre un outil 8 associé à un porte-outil 9.More specifically, the operations which will be described as an example thereafter aim to mechanically remove a layer of
Le brut 5' est entraîné en rotation selon la direction 10 autour d'un axe 4' tandis que l'outil 8 est mobile dans la direction 11 parallèle à l'axe 4' ainsi que dans la direction 12 transversale à l'axe 4'.The crude 5 'is rotated in the
Un dispositif de tournage non représenté est adapté à entraîner le brut 5' en rotation selon la direction 10 et à synchroniser la position de l'outil 8 dans la direction 11 avec cette rotation, comme exposé plus loin.A not shown turning device is adapted to drive the stock 5 'in rotation in the
La normale 13 à la surface prismée 6 ne s'étend pas selon l'axe 4', ce qui est une conséquence de l'asymétrie de cette surface 6 par rapport à l'axe 4'.The normal 13 to the
Bien que, pour des raisons de clarté de l'exposé, les opérations qui seront décrites par la suite visent à enlever une couche 7 d'épaisseur constante d'un brut 5' dans la configuration de la
L'outil d'usinage 8 montré à la
Cet outil 8 a une forme générale circulaire et présente une face de travail 14 formant une arête de coupe avec un biseau latéral 15 reliant la face de travail 14 à une face arrière 16 présentant un diamètre inférieur à la face de travail 14.This
Cet outil 8 est maintenu dans un porte-outil 9, conformément à la
L'outil 8 peut être réalisé en diamant polycristallin, en diamant monocristallin, ou tout autre matériau convenant à la réalisation d'un outil de tournage.The
Les
La
La
Au cours de l'usinage, l'outil 8 doit par conséquent être utilisé au maximum dans sa configuration nominale plutôt que dans sa configuration à rebours.During machining, the
La
La surface prismée 6 est entraînée en rotation autour de l'axe 4'.The
La technique de tournage employée ici pour usiner la couche 7 du brut 5' grâce à l'outil 8 permet, conformément à la
La
Cette technique d'usinage permet à l'outil 8 d'être en permanence en contact avec la couche 7 de matière à usiner (bien qu'elle soit asymétrique) entraînée en rotation, et ce grâce à la synchronisation de la position de l'outil 8 avec la position angulaire du brut 5'.This machining technique allows the
Les opérations effectuées selon cette technique d'usinage vont par la suite être décrites en référence à une représentation conforme à la
La
Sur toutes les figures, la ligne d'usinage est représentée en gras lorsque l'outil 8 travaille en mode nominal (exemple
Le procédé selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux
En référence à la
L'outil 8 est ainsi approché de la surface 6 le long de l'axe 4'.The
En référence à la
Cette pénétration dans la matière de l'outil 8 étant effectuée selon une opération de tournage classique appliquée à une surface prismée 6, l'outil 8 vient tantôt réaliser l'opération d'usinage (position 8B) et vient tantôt se placer à l'écart de la surface 6 (position 8A).This penetration into the material of the
En référence à la
L'évidement 22 est ensuite poursuivi jusqu'à ce que l'outil 8 arrive en position centrale, c'est-à-dire que son centre 17 vienne se positionner sur l'axe 4' (voir
La
Une fois que l'évidement 22 a été réalisé, des opérations d'usinage proprement dites sont mises en oeuvre conformément aux
La
La
A partir de la
La
La
Le volume résiduel 25 représenté à la
La hauteur f de ce volume résiduel 25 est telle que :
où R est égal au rayon de l'outil 8 et r est égal à la distance séparant le sommet de ce volume résiduel de l'un de ses bords (voir
where R is equal to the radius of the
En variante, il est possible de stopper l'usinage dans la position de la
Notons que, même si cette variante n'est pas mise en oeuvre et que le volume résiduel 25 est usiné conformément aux
A titre de comparaison, une opération d'usinage dans des conditions similaires va maintenant être décrite mais sans procéder à la réalisation d'un évidement préalable.By way of comparison, a machining operation under similar conditions will now be described but without carrying out a preliminary recess.
Les
La
Cette
La
L'usinage se poursuit ainsi conformément aux
La
La hauteur de passe f du volume résiduel 33 correspond à la profondeur de passe définissant la couche 7 et est bien supérieure à la hauteur f du volume résiduel 25 du procédé selon l'invention (voir
Le procédé selon l'invention permet donc une réduction importante du volume usiné à rebours lors de l'emploi d'une telle technique de tournage où la position d'un outil est synchronisée avec la position angulaire du brut à usiner.The method according to the invention therefore allows a significant reduction of the machined volume down when using such a turning technique where the position of a tool is synchronized with the angular position of the rough to be machined.
La différence entre le volume résiduel 25 du procédé selon l'invention et le volume résiduel 33 est telle que, grâce au procédé selon l'invention, l'outil d'usinage travaille très peu à rebours.The difference between the residual volume of the process according to the invention and the
Le volume résiduel 25 étant de plus fortement inférieur au volume résiduel 33, ce volume résiduel 25 peut être, en variante, laissé tel quel ou poli lors d'une opération supplémentaire. L'outil d'usinage ne travaille donc pas du tout à rebours selon cette variante.Since the
Des variantes de réalisation du procédé peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Notamment, bien que les opérations des
Claims (12)
- Method of machining by turning a face (3) of an ophthalmic lens (1), which includes a main machining step during which the position of a machining tool (8) is synchronised with the angular position of the ophthalmic lens (1) driven in rotation about a rotation axis (4) transverse to said face (3) so as to machine on said face a surface that is asymmetrical with respect to the rotation axis (4) of the ophthalmic lens (1), this method being characterised in that it includes a complementary step of machining a recess (22) around the rotation axis (4) of the ophthalmic lens (1) and in that the tool for machining the recess (22) is in contact with the ophthalmic lens (1) during only an angular portion of the rotation of the ophthalmic lens (1).
- Machining method according to claim 1, characterised in that said complementary machining step is performed before said main machining step.
- Method according to either of claims 1 and 2, characterised in that said recess (22) defines a portion of said asymmetrical surface.
- Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that said complementary machining step is performed using the machining tool (8).
- Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that said complementary machining step is performed using a tool other than the machining tool (8).
- Method according to one of claims 1 to 5, characterised in that said complementary machining step is performed without synchronising the position of a tool for machining the recess (22) with the angular position of the ophthalmic lens (1) driven in rotation.
- Method according to claim 6, characterised in that the machining of the recess (22) is effected by moving a tool in the direction of the rotation axis of the ophthalmic lens (1).
- Method according to claim 7, characterised in that the forward movement of said tool is stopped when the center of the tool is positioned on the rotation axis of the ophthalmic lens (1).
- Method according to one of claims 1 to 8, characterised in that the recess (22) has an edge passing through the rotation axis of the ophthalmic lens (1).
- Method according to one of claims 1 to 9, characterised in that a residual volume of material is adapted to be machined in the inverse mode by the machining tool (8) during the main machining step, this residual volume being substantially centered relative to the rotation axis of the ophthalmic lens (1).
- Method according to claim 10, characterised in that said residual volume is machined during the main machining step.
- Method according to claim 10, characterised in that the main machining step is stopped before machining said residual volume.
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