NL7812246A - Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze. Download PDF

Info

Publication number
NL7812246A
NL7812246A NL7812246A NL7812246A NL7812246A NL 7812246 A NL7812246 A NL 7812246A NL 7812246 A NL7812246 A NL 7812246A NL 7812246 A NL7812246 A NL 7812246A NL 7812246 A NL7812246 A NL 7812246A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
workpiece
glass
temperature
machining
processed
Prior art date
Application number
NL7812246A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL7812246A priority Critical patent/NL7812246A/nl
Priority to IT27994/79A priority patent/IT1126565B/it
Priority to US06/102,716 priority patent/US4300417A/en
Priority to CA000341811A priority patent/CA1155757A/en
Priority to CH1110879A priority patent/CH645603A5/de
Priority to GB7943093A priority patent/GB2037213B/en
Priority to DD79217703A priority patent/DD147840A5/de
Priority to SE7910325A priority patent/SE7910325L/xx
Priority to JP16219479A priority patent/JPS5583501A/ja
Priority to DE19792950559 priority patent/DE2950559A1/de
Priority to FR7930852A priority patent/FR2444648A1/fr
Publication of NL7812246A publication Critical patent/NL7812246A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/04Re-forming tubes or rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P25/00Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress
    • B23P25/003Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress immediately preceding a cutting tool
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S82/00Turning
    • Y10S82/90Lathe thermal regulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/10Process of turning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/283With means to control or modify temperature of apparatus or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

A
v. v PHN 9306
N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN TE EINDHOVEN
"Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze".
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen, waarbij een te bewerken werkstuk van glas res-pektievelijk glasachtig materiaal en een spaangereedschap 5 relatief ten opzichte van elkaar in rotatie worden ge bracht, het spaangereedschap met het oppervlak van het werkstuk in aanraking wordt gebracht en het werkstuk op de omtrek aan een verspanende bewerking wordt onderworpen.
Bij een dergelijke, algemeen bekende werkwijze 10 wordt een glazen werkstuk aan een slijpbewerking onderwor pen, waarbij het te verwijderen materiaal abrasief wordt afgenomen door al dan niet gebonden sixjpkorrels. Met deze bekende werkwijze kan een tamelijk hoge maatnauwkeu-righeid verkregen worden; echter doordat het te verwijde-15 ren materiaal vergruisd wordt is het bewerkte oppervlak mat, d.w.z. niet optisch transparant.
In het verleden is door o.a. Dr. D.M. Busch aan de Technische Hogeschool van Hannover (Duitse Bondsrepubliek) onderzoek verricht naar het verspanend bewerken 20 van glas bij kamertemperatuur m.b.v. een diamantbeitel.
Hij heeft gevonden dat glas zich onder bovenstaande kon-dities laat verspanen alleen, maar dan ook alleen, als de spaandikte d.w.z. de aanzet van de beitelsnede, klein is d.w.z. in de orde van grootte van slechts een enkele mi-25 kron. Als typisch voorbeeld noemt Dr. Busch een glasspaan van 8 mm lengte, 7 ^um breedte en 3 ^um maximale dikte.
78 1 22 46 • 2 '
Sb ' ’ 4 ' PHN 9.30.6..................................... .......... ........................................................... ....
Het bewerkte oppervlak blijft mat, d.w.z. de oppervlakte-gesteldheid bij deze bewerking wordt niet optisch transparant .
De uitvinding heeft een werkwijze tot doel die 5 het mogelijk maakt een werkstuk van glas of glasachtig materiaal zodanig te bewerken, dat het bewerkte oppervlak zowel een hoge maatnauwkeurigheid als een optische opper-vlaktekwaliteit vertoont, met een materiaalafname per snede, in de orde van grootte.van 20 ^um dik, 100 ^um breed 10 en vele centimeters lang. Met optische oppervlaktekwali- teit wordt bedoeld een oppervlak dat glad en transparant is.
Transparant noemt men een oppervlak als de resterende verhogingen op dat oppervlak een grootte van 0.02 15 yum niet te boven gaan d.w.z. zeer klein zijn t.o.v. de golflengte Λ van het zichtbare licht, dat het golflengte-gebied bestaat van 0.4^ A < 0.7 (^um) en waarbij de afmetingen in het vlak groot tot zeer groot mogen zijn t.o.v. de golflengte van het zichtbare licht. De resterende op-20 staande snijstruktuur mag zowel regelmatig als onregelma tig van opbouw zijn.
Dit doel wordt volgens de uitvinding in hoofdzaak bereikt, doordat het te bewerken gedeelte van het werkstuk zodanig wordt verhit, dat op het oppervlak een 25 viscositeit nagenoeg overeenkomstig de Amerikaanse verwe- kingstemperatuur wordt verkregen, vervolgens het verweekte oppervlak met behulp van een enkelsnijdend spaangereed-schap wordt verspaand, waarna het werkstuk op omgevingstemperatuur wordt afgekoeld.
30 Onderzoekingen hebben aangetoond dat bij de werkwijze volgens de uitvinding, in tegenstelling tot de bekende werkwijze, het te verwijderen materiaal niet vergruisd wordt, maar dat het snijgereedschap het materiaal afneemt in de vorm van een ononderbroken relatief dikke 35 spaan, waarin verschijnselen van afschuiving waarneembaar zijn, van grote lengte tot meters, met een dikte in de 78 1 22 4 6 ~ 3 « phn.9306 .... ______ ______ ______ ____________ ________ _______ .
orde van grootte van 20 ^um, en in zekere zin vergelijkbaar met de spaanvorming die optreedt bij liet precisie en optisch verspanen van metaal, bijvoorbeeld koper en aluminium. Uiteraard wordt het werkstuk slechts tot een diep-5 te ongeveer gelijk aan de gewenste spaandikte op de Ameri kaanse verwerkingstemperatuur of iets daarboven verhit; de kern van het werkstuk blijft op een lagere temperatuur met een zodanige overeenkomstige viscositeit, dat voldoende weerstand tegen de tijdens de bewerking optredende buig-10 en torsiemomenten wordt geboden. Kennelijk wordt de op tische oppervlaktekwaliteit verkregen door abrasieve bewerking in combinatie met lokale viskeuze vervorming; d.w.z. door thermisch polijsten via lokaal vervloeien van het glas ter plekke van de snijplaats relaxerend tijdens 15 en meteen na het snijden,
De Amerikaanse verwekingstemperatuur is gedefinieerd als temperatuur, waarbij het materiaal een viscosi- 7 6 teit_.heeft van ca. 10 poises. Het temperatuurtrajekt waarover een glas of een glasachtig materiaal zich laat 20 verspanen met de werkwijze volgens de uitvinding laat zich redelijk nauwgezet aangeven. Bij een te lage temperatuur op de snijplaats vormt zich geen spaan; tijdens het bewerken brokkelt het materiaal af, materiaalsplinters springen bijvoorbeeld van het werkstuk af en de oppervlaktekwa-25 liteit is hoogst oneffen, ruw en optisch mat. Een te hoge temperatuur op de snijplaats geeft aanleiding tot versmelten op de omtrek van het werkstuk en sluit een precisie-bewerking uit; onregelmatige uitstulpingen, versmeringen en versmeltingen op het oppervlak van het werkstuk maken 30 deze kondities voor een precisiebewerking onaanvaardbaar.
Het temperatuurinterval tussen een oppervlak dat notoir te koud en notoir te warm is beslaat voor de in de praktijk in aanmerking komende materialen een totaal gebied van ongeveer 50°C. Het bij de werkwijze volgens de uitvin-35 ding toepasbaar temperatuurtrajekt beslaat een temperatuur- gebied van 30°C gelegen in het midden van het totale ge- 78 1 22 46 k . ΡΗΝ .9306 .................................................
bied; en normaliter ligt het Amerikaans verwekingspunt in dat werkgebied,
De werkwijze volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor de verspanende bewerking van 5 lange glazen, d.w.z, glassoorten waarvan het viscositeits- verloop over een betrekkelijk lang temperatuurtrajekt relatief gering is.
Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het te bewerken gedeelte 10 van het werkstuk vóór het afkoelen aan een meervoudige op de bewerking aangepaste warmtebehandeling onderworpen. Hierdoor is het mogelijk uiteenlopende glassoorten en glasachtige materialen op een voor de bewerking optimale wijze te verhitten en af te koelen.
15 Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werk wijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het te bewerken gedeelte van het werkstuk door een eerste gedistribueerde warmtetoevoer wordt opgewarmd en althans op het te verspanen gedeelte nagenoeg integraal en homogeen op 20 nagenoeg de Amerikaanse verwekingstemperatuur wordt ge bracht, en dat gelijktijdig het te bewerken oppervlak door een tweede, aan de eerste gesuperponeerde, geconcentreerde warmtetoevoer, ter hoogte van de snijplaats, nagenoeg op het moment van de materiaalafname en tot een diepte 25 tenminste gelijk aan de gewenste snijdiepte lokaal verhit en op een temperatuur geschikt voor de spaanbe-werking gehouden wordt, een en ander zodanig dat de totale energietoevoer zowel een spaanvorming als tegelijkertijd en meteen daarna een relaxerende vervloeiing 30 van het bewerkte oppervlak doet plaatsvinden.
Dankzij de gekenmerkte maatregelen wordt het werkstuk thermisch zodanig behandeld, dat enerzijds het oppervlak verspaand kan worden waarbij zowel gelijktijdig als onmiddellijk daarna de door het spaangereedschap 35 gevormde schroeflijnvormige groeven door vervloeiing worden vereffend, terwijl anderzijds de verhitting van de kern zodanig wordt beperkt, dat tijdens de bewerking 78 1 22 48 5 ‘ > .PHN 9306 ...
optredende buig- en torsiemomenten door de kern worden opgevangen.
Een verstoring van de spaanvorming en onregelmatigheden op het bewerkte oppervlak van het werkstuk 5 worden bij een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voorkomen, doordat het spaangereed-schap op een zodanige wijze wordt verwarmd, dat geen warmtetransport van enig belang van het werkstuk naar de beitel plaatsvindt. Door het spaangereedschap op deze 10 wijze te verwarmen, wordt een verstoring van de homogene temperatuurverdeling op het oppervlak van het werkstuk alsmede de vorming van een koude plek ter plaatse van het snijpunt voorkomen. Deze maatregel kan in het bijzonder worden toegepast bij gebruik van een spaangereedschap 13 met een relatief hoge warmtegeleidingscoëfficient, zoals diamant. 1
Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het werkstuk vóór het afkoelen wordt doorverwarmd op 20 ongeveer de ontspanningstemperatuur van het materiaal zodanig dat het werkstuk na het afkoelen spanningsvrij is. Door het op deze wijze spanningsvrij maken van het werkstuk wordt de maatnauwkeurigheid in positieve zin beïnvloed. Het al of niet doorverwarmen is afhankelijk 25 van het bewerkte materiaal. Bij het bewerken van een werkstuk van kwartsglas bijvoorbeeld is het spanningsvrij maken niet vereist.
Een werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt met de werkwijze volgens de uitvinding kenmerkt 30 zich door een hoge maatnauwkeurigheid in de orde van grootte van enkele yum, waarbij de totale precisie uiteraard afhankelijk is van de grootte van het werkstuk, en door een optische oppervlaktekwaliteit, dat wil zeggen door een glad en transparant oppervlak. Met de werk-33 wijze volgens de uitvinding kunnen glazen werkstukken van uiteenlopende afmetingen en vormen, staaf-, buis- of bolvormig, worden bewerkt; gezien echter de verkrijgbare 78 1 22 4 6 Λ* · - 6 - _ΡΗΝ 9306 ................ .... . .............. ...................,.............................. ............
optische oppervlaktekwaliteit is de werkwijze in het bijzonder geschikt voor het vervaardigen van optische elementen, bijvoorbeeld asferische lenzen uit glas en aanverwante glasachtige materialen, glaskeramieken en 5 glaskunststoffen.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze; deze inrichting is volgens de uitvinding gekenmerkt door een roteerbare werkstukhouder, een ten opzichte van de 10 werkstukhouder instelbare beitelhouder met een beitel en een ten opzichte van de werkstukhouder instelbaar verwarmingselement, waarbij de werkstukhouder, het verwarmingselement en de beitelhouder ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn. Yoor het uitvoeren van de 15 werkwijze kan worden volgstaan met een betrekkelijk eenvoudige, echter hoog stabiele, precisie inrichting.
Het werkstuk wordt in de werkstukhouder vastgezet, door middel van het verwarmingselement op de gewenste temperatuur gebracht, en met behulp van de beitel bewerkt.
20 Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting is gekenmerkt door een tweede verwarmingselement met geconcentreerde warmteafgifte, waarbij het eerste verwarmingselement van het type met gedistribueerde warmteafgif te is. Met behulp van het eerste verwarmingselement 25 wordt het werkstuk over de gehele te bewerken lengte gelijkmatig verwarmd en het bewerkte oppervlak met behulp van het tweede verwarmingselement op hetzelfde moment van bewerken en lokaal op de snijplaats, verder opgewarmd, waardoor de tijdens de bewerking optredende oneffenheden 30 door viskeuze vervorming direct worden vereffend.
Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is het tweede verwarmingselement van het momentaan regelbaar type en is opgenomen in een regelkring. Het eerste verwarmings-35 element is normaliter van een konstante, weliswaar instel bare maar niet momentaan regelbare soort. Met behulp van het tweede momentaan instelbaar verwarmingselement 78 1 22 46 7 v PHN 9306......
kan de temperatuur van het te bewerken oppervlak op het moment van de materiaalafname en ter plaatse van de snijplaats onmiddellijk en zonder vertraging op de vereiste waarde worden gebracht.
5 Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding bevat de regelkring een stralingstemperatuurmeetelement. Dankzij deze maatregel kan de temperatuur van het werkstuk ter plekke van de snijplaats door regeling van het tweede verwar-10 mingselement worden ingesteld met een nauwkeurigheid van + 2°C. Het uitgangssignaal van het temperatuurmeet-element wordt teruggekoppeld naar een regelaar die via een stuursignaal het tweede verwarmingselement praktisch vertragingsvrij instelt.
15 De verwarmingselementen kunnen van uiteenlopen de uitvoeringsvormen zijn zoals stralende, geleidende en konvektieve elementen, bijvoorbeeld stralende weer-standselementen of induktieve verwarmingselementen, als het vermogen maar voldoende is om het werkstuk 20 op de vereiste temperatuur te brengen. Echter bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn de verwarmingselementen als gasbranders uitgevoerd waarbij de ene van het spleet-brandertype en de andere van het puntbrandertype is.
25 Gasbranders hebben als voordeel dat het werkstuk snel, lokaal en op regelbare wijze kan worden verwarmd, waarbij de brandervlam vrij nauwkeurig op het werkstuk, vóór respectievelijk achter de beitel kan worden gericht.
Een laatste voorkeursuitvoeringsvorm van de 30 inrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de beitel in een op het te verspanen materiaal aangepast slijtvast, temperatuurbestendig en vormvast materiaal is uitgevoerd. Bijvoorbeeld zal diamant als beitelmateri-aal niet voor ieder voor de bewerking in aanmerking 35 komend materiaal toegepast kunnen worden; boven een tem peratuur van ongeveer 500°C vindt immers een faseovergang plaats van de kristalvorm diamant naar grafiet, het 78 1 22 46 * 8 PHN 9306 zogenaamde grafieteren van diamant; dit gaat zelfs zover dat diamant rond de 800°C verbrandt. Voor precisiebewer-king is deze situatie ontoelaatbaar. Andere bekende bei-telmaterialen zoals borazon en hafnium-nitride komen 5 veel eerder in aanmerking dan diamant. Algemeen gesproken moet de beitel van voldoende hardheid en slijtvast-heid zijn bij de gebruikstemperatuur van het verspaan-proces; ook warmtegeleiding en friktieweerstand ten opzichte van het te bewerken matèriaal moeten voldoende 10 aangepast zijn. Bijvoorbeeld heeft diamant een hoge warmtegeleiding, wat nadelig is voor het optisch verspanen.
De uitvinding zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht. In de tekening toont: 15 Figuur 1 schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding in zijaanzicht; figuur 2 de inrichting in dwarsdoorsnede volgens lijn II-II in figuur 1; de figuren 3 en 4 het temperatuurverloop in 20 het werkstuk; de figuren 5» 6 en 7 foto’s van een bewerkt oppervlak alsmede van een spaan.
De in de figuren 1 en 2 schematisch getoonde inrichting 1 bevat in hoofdzaak een werkstukhouder 3> 25 een beitelhouder 5 met een beitel 7> en twee gasbranders, te weten een instelbare spleetbrander 9 ®n ®en puntbran-der 11 die zowel instelbaar als regelbaar is. Met X-X is de hartlijn van de werkstukhouder 3 aangeduid.
De werkstukhouder 3 kan door een verder niet 30 getoonde aandrijving volgens pijl A in rotatie worden gebracht. De beitelhouder 5 met beitel 7 is volgens pijl B in radiale richting ten opzichte van de hartlijn X-X van de werkstukhouder instelbaar. De werkstukhouder en de beitelhouder zijn in een richting evenwijdig met de 35 hartlijn X-X van de werkstukhouder relatief ten opzichte van elkaar verschuifbaar. In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld. is de werkstukhouder 3 verschuifbaar in de richting 78 1 22 4 6 9 ' PHN 9306 .........
volgens pijl C.
De spleetbrander 9 is door middel van een kogelgewricht 13 bevestigd op een houder 15» die volgens pijl D in radiale richting en volgens pijl E in axiale 5 richting instelbaar is. De puntbrander 11 is door middel van een kogelgewricht 17 op een slede 19 aangebracht, die volgens de pijlen F en G radiaal respectievelijk axiaal ten opzichte van de werkstukhouder instelbaar is. Met 21 is een infraroodstralingsternperatuurmeetelement 10 aangeduid, dat met de puntbrander 11 is opgenomen in een regelkring 23 met een regelaar 25.
Met ¥ is een cylindervormig werkstuk weergegeven, met een te bewerken cylindervormig deel L en een in-spandeel M die gescheiden zijn door een insnoering N.
15 Voor het verspanend bewerken van het deel L
wordt het werkstuk met het inspandeel M vastgezet in de werkstukhouder 3, waarbij de hartlijn van het werkstuk samenvalt met de hartlijn X-X van de werkstukhouder. Vervolgens wordt de werkstukhouder volgens pijl A in 20 rotatie gebracht en de spleetbrander 9 zodanig gepositi oneerd dat de brede brandervlam 27 zuiver radiaal op en over de volle lengte van het te bewerken deel L van het werkstuk is gericht. De gastoevoer wordt zodanig vast ingesteld, dat het werkstukdeel L in axiale richting 25 gezien homogeen en integraal wordt verwarmd en op het oppervlak een viscositeit overeenkomstig de Amerikaanse verwekingstemperatuur wordt verkregen. De puntbrander 11 wordt zodanig gepositioneerd dat de scherpe brandervlam 29 tangentieel op het te bewerken deel L is gericht, 30 in axiale richting gezien ter hoogte van de beitelpunt 31» die tevens het snijpunt bepaald. Daarna wordt de beitel-houder 5 in radiale richting zodanig ingesteld en in axiale richting met een vooraf bepaalde snelheid zodanig verplaatst, dat de beitel een spaan van gewenste dikte 35 afneemt en van relatief grote lengte in de orde van groot
te van enkele centimeters. Gesuperponeerd aan de gespreide warmteinbreng door de spleetbrander 9 wordt het deel L
78 1 22 46 * · 10 if5 PHN .9306 door de puntbrander lokaal, ter hoogte van de beitelpunt 31 tevens zodanig verhit, dat zowel een spaanbewerking als een relaxerende vervloeiing van het bewerkte oppervlak plaatsvindt. De temperatuur van het werkstuk 5 ter plekke van de snijplaats 31 wordt door het temperatuur- meetelement 21 bewaakt. Bij afwijkingen van een vooraf ingestelde temperatuur groter dan 3°C> levert het tem-peratuurelement 2-1 via de regelkring 23 een uitgangssignaal aan de regelaar 25 > die via een stuursignaal een 10 gaskraan 33 bediend en de gastoevoer naar de puntbrander 11 bijstelt.
Nadat het deel L geheel is bewerkt, kan het werkstuk, indien het bewerkte materiaal dit wenselijk of noodzakelijk maakt, vóór het afkoelen gelijkmatig met 15 behulp van de spleetbrander 9 worden doorverwarmd op de ontspanningstemperatuur van het materiaal zodanig dat het werkstuk na het afkoelen spanningsvrij is.
__ Na volledige bewerking en na afkoeling wordt het deel L ter hoogte van de insnoering N van het inspan-20 deel M gescheiden.
Figuur k geeft de temperatuurverdeling in een werkstuk ¥ weer, die werd opgemeten tijdens de bewerking van een werkstuk met de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding.
25 Het werkstuk bestond uit een optisch glas met een Amerikaans verwekingspunt van 800°C, met een transformatie- of ontladingstemperatuur van 529°C en met de volgende samenstelling in gewichtsprocentens SiO^ 56,2; Na^O 1,5? K20 11; BaO 15; ZnO 9; PbO 7· 30 In figuur 3 zijn de meetniveaus, gezien in radiale richting weergegeven: niveau I valt samen met de hartlijn X-X van het werkstuk ¥; niveau III valt samen met het oppervlak van het werkstuk; niveau II bevindt zich op een diepte y van 0,5 mm. Met x is de afstand in 35 mm vanaf de werkstukhouder 3» gedefinieerd.
Zoals uit figuur k is te zien is de temperatuur van het te bewerken werkstukdeel L in de as van het werkstuk ongeveer 100°C lager dan de Amerikaanse verwekings- 73 1 22 4 6
H
PHN! 9306 temperatuur van nagenoeg 800°C op het oppervlak van het werkstuk; op een diepte van 0,5 nim is de temperatuur slechts 20°C lager dan de Amerikaanse verwekingstemperatuur . Met de genoemde glassoort werden verrassend goede 5 resultaten verkregen, te weten een hoge maatnauwkeurig-heid alsmede een transparante optische oppervlakte-kwaliteit.
De figuren ^ en 6 tonen fotografisch het oppervlak bewerkt zoals boven beschreven in een vergroting 10 van 100 respectievelijk 500. Figuur 7 toont de hierbij afgenomen glasspaan 2 maal vergroot.
Even goede resultaten als met de bovengenoemde glassoort werden met de in de navolgende tabel aangevoerde glassoorten verkregen, die alle tot de klasse 15 der optische glazen behoren: 78 1 22 4 6

Claims (12)

1. Werkwijze voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen, waarbij een te bewerken werkstuk van glas respectievelijk glasachtig materiaal 30 78 1 22 45 13 . · .EHN. 9306.. en een spaangereedschap relatief ten opzichte van elkaar in rotatie worden gebracht, het spaangereedschap met het oppervlak van het werkstuk in aanraking wordt gebracht en het werkstuk op de omtrek aan een verspanende bewer-5 king wordt onderworpen, met het kenmerk, dat het te be werken gedeelte van het werkstuk zodanig wordt verhit dat op het oppervlak een viscositeit nagenoeg overeenkomstig de Amerikaanse verwekingstemperatuur wordt verkregen, vervolgens het verweekte oppervlak met behulp van een 10 enkelsnijdend spaangereedschap wordt verspaand, waarna het werkstuk op omgevingstemperatuur wordt afgekoeld.
1 2 ΡΗΝ 9306. TABEL Samenstel- Glassoorten ling _;__ (gew.fo) i II HI IV As2°3 0,4 0,6- 0,3 0,1 B2°3 16,6 8,0 13,6 23 . BaO - - 24,0 1 K20 11,2 9,8 7,6 8
2, Werkwijze volgens conclusie 1, met het ken merk, dat het te bewerken gedeelte van het werkstuk vóór het afkoelen aan een meervoudige op de bewerking 15 aangepaste warmtebehandeling wordt onderworpen.
3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het te bewerken gedeelte van het werkstuk door een eerste gedistribueerde warmtetoevoer wordt opgewarmd en althans op het te verspanen gedeelte nagenoeg 20 integraal en homogeen op nagenoeg de Amerikaanse verwekings temperatuur wordt gebracht, en dat gelijktijdig het te bewerken oppervlak door een tweede, aan de eerste gesuperponeerde, geconcentreerde warmtetoevoer, ter hoogte van de snijplaats nagenoeg op het moment van de materi-25 aalafname en tot een diepte tenminste1 gelijk aan de gewenste snijdiepte lokaal verhit en op een temperatuur geschikt voor de spaanbewerking gehouden wordt, een en ander zodanig dat de totale energietoevoer zowel een spaan-vorming als tegelijkertijd en meteen daarna een relaxeren-30 de vervloeiing van het bewerkte.oppervlak doet plaatsvinden .
4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3} met het kenmerk, dat het spaangereedschap op een zodanige wijze wordt verwarmd dat geen warmtetransport van enig 35 belang van het werkstuk naar de beitel plaatsvindt.
5. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met· 4, met het kenmerk·,dat het werkstuk vóór het afkoe- 78 1 22 4 6 1 h PHN 9306 len wordt doorverwarmd op ongeveer de ontspannings-temperatuur van het materiaal zodanig dat het -werkstuk na het afkoelen spanningsvrij is.
5 SrO _ - 0,3 ZnO 18,9 24,9 5,0 Na^O _ _ _ 14 ZrO - - 0,1 Ti02 o,2
6. Werkstuk van glas respectievelijk glasachtig 5 materiaal, bewerkt met de werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 5·
7. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 5> gekenmerkt door een roteerbare werkstukhouder, een ten opzichte 10 van de werkstukhouder instelbare beitelhouder met een beitel en een ten opzichte van de werkstukhouder instelbaar verwarmingselement, waarbij de werkstukhouder, het verwarmingselement en de beitelhouder ten opzichte van elkaar verplaatsbaar.
8. Inrichting volgens conclusie 7» gekenmerkt door een tweede verwarmingselement met geconcentreerde warmteafgifte, waarbij het eerste verwarmingselement van het type met gedistribueerde warmteafgifte is.
9· Inrichting volgens conclusie 8, met het 20 kenmerk, dat het tweede verwarmingselement van het momen taan regelbaar type is en is opgenomen in een regelkring.
10. Inrichting volgens conclusie 9> met het kenmerk, dat de regelkring een stralingstemperatuurmeet-element bevat.
10 CaO - - 0,1 Si02 52,7 56,7 49,1 55 TA C0<U Γ90 780 780 760 To C°°J 562 534 580 559 15 Met TA is het Amerikaanse verwekingspunt en met Tq de transformatie- of ontladingstemperatuur weergegeven. In het beschreven uitvoeringsvoorbeeld werd het werkstuk in axiale richting ten opzichte van de stil-20 staande beitel en de staionaire branders verplaatst. Het zal duidelijk zijn dat de kinematische omkering, dat wil zeggen verplaatsing van de beitel en van de branders synchroon met de beitel binnen het kader van de uitvinding valt. 25
11. Inrichting volgens één der conclusies 7 tot en met 10, met het kenmerk, dat de verwarmingselementen als gasbranders zijn Uitgevoerd, waarvan de ene van het spleetbrandertype en de andere van het puntbrandertype is.
12. Inrichting volgens één der conclusies 7 tot en met 11, met het kenmerk, dat de beitel in een op het te verspanen materiaal aangepast, slijtvast, tempera-tuurbestendig en vormvast materiaal is uitgevoerd. 35 78 1 22 48
NL7812246A 1978-12-18 1978-12-18 Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze. NL7812246A (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7812246A NL7812246A (nl) 1978-12-18 1978-12-18 Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze.
IT27994/79A IT1126565B (it) 1978-12-18 1979-12-07 Metodo e dispositivo per la lavorazione meccanica di vetro e materiali vetrosi e articoli in tal modo ottenuti
US06/102,716 US4300417A (en) 1978-12-18 1979-12-12 Method and device for machining glass and vitreous material as well as work-piece of glass or vitreous material machined according to the method
CA000341811A CA1155757A (en) 1978-12-18 1979-12-13 Method and device for machining glass and vitreous material as well as work-piece of glass or vitreous material machined according to the method
CH1110879A CH645603A5 (de) 1978-12-18 1979-12-14 Verfahren und vorrichtung zur spangebenden bearbeitung von glas oder glasartigen werkstoffen.
GB7943093A GB2037213B (en) 1978-12-18 1979-12-14 Method of machining glass or other vitreus material
DD79217703A DD147840A5 (de) 1978-12-18 1979-12-14 Verfahren und vorrichtung zur spangebenden bearbeitung von glasartigen werkstoffen
SE7910325A SE7910325L (sv) 1978-12-18 1979-12-14 Sett och anordning for bearbetning av glas och glasartade material
JP16219479A JPS5583501A (en) 1978-12-18 1979-12-15 Machine working method of glass and glassy material and its device
DE19792950559 DE2950559A1 (de) 1978-12-18 1979-12-15 Verfahren und vorrichtung zur spangebenden bearbeitung von glas und glasartigen werkstoffen sowie nach diesem verfahren bearbeitetes werkstueck aus glas oder glasartigem werkstoff
FR7930852A FR2444648A1 (fr) 1978-12-18 1979-12-17 Procede et dispositif pour travailler par enlevement de copeaux du verre ou des materiaux vitreux, et piece en verre ou en materiau vitreux, travaillee de la sorte

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7812246 1978-12-18
NL7812246A NL7812246A (nl) 1978-12-18 1978-12-18 Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7812246A true NL7812246A (nl) 1980-06-20

Family

ID=19832083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7812246A NL7812246A (nl) 1978-12-18 1978-12-18 Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4300417A (nl)
JP (1) JPS5583501A (nl)
CA (1) CA1155757A (nl)
CH (1) CH645603A5 (nl)
DD (1) DD147840A5 (nl)
DE (1) DE2950559A1 (nl)
FR (1) FR2444648A1 (nl)
GB (1) GB2037213B (nl)
IT (1) IT1126565B (nl)
NL (1) NL7812246A (nl)
SE (1) SE7910325L (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57156133A (en) * 1981-03-20 1982-09-27 Hitachi Ltd Heat cutting device
US4378989A (en) * 1981-10-09 1983-04-05 The Perkin-Elmer Corporation Apparatus for laser assisted machining of glass materials
KR930006790B1 (ko) * 1983-11-14 1993-07-23 제네럴 일렉트릭 컴패니 중첩된 비정질 금속판 적재층의 절단방법
US4995919A (en) * 1989-04-17 1991-02-26 General Electric Company Method and apparatus for parting a deck of amorphous alloy ribbons
US5221306A (en) * 1989-12-29 1993-06-22 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for modifying the transverse cross section of a body
US6132291A (en) * 1998-04-02 2000-10-17 Polidori; Anthony Specific heat treating process that significantly alters lythic and related materials
KR100633488B1 (ko) * 2001-11-08 2006-10-13 샤프 가부시키가이샤 유리 기판의 분단 방법, 유리 기판의 분단 장치 및 액정 패널 제조 장치
DE102005043209A1 (de) * 2005-09-09 2007-03-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken aus Glas oder Glaskeramik
JP2007301672A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 透明材料の加工方法及び加工装置
EP3251776B1 (en) * 2016-06-02 2023-04-19 Sandvik Intellectual Property AB Method and apparatuses related to hole cutting
DE102019005691A1 (de) * 2019-08-14 2021-02-18 Innolite Gmbh Vorrichtung mit einem Werkzeughalter und einer Werkzeugschneide zum Drehen einer optisch funktionalen Oberfläche eines Werkstücks und Verfahren für das Drehen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem monokristallinen Diamanten

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE130084C (nl) *
BE493761A (fr) * 1949-02-08 1950-06-01 Procédé et appareillage pour régler la chaleur utilisée dans les procédes d'usinage a chaud
AU463733B2 (en) * 1971-02-17 1975-07-18 The Production Engineering Research Association Of Great Britain Machining method
FR2133311A5 (nl) * 1971-04-16 1972-11-24 Hurel Jacques
GB1405887A (en) * 1971-11-20 1975-09-10 Lucas Industries Ltd Automatic control of hot-machining operations
US3810748A (en) * 1971-12-17 1974-05-14 Japan Atomic Energy Res Inst Glass processing lathe
US4098153A (en) * 1972-02-14 1978-07-04 The Products Engineering Research Association Of Great Britain Machining method
DE2548748C3 (de) * 1975-10-31 1978-05-18 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Verfahren, Werkzeug und Vorrichtung zum Einbringen von Bohrungen in Hohlkörper oder Platten aus Glas

Also Published As

Publication number Publication date
DE2950559A1 (de) 1980-07-03
CH645603A5 (de) 1984-10-15
FR2444648A1 (fr) 1980-07-18
SE7910325L (sv) 1980-06-19
JPS6335361B2 (nl) 1988-07-14
IT1126565B (it) 1986-05-21
IT7927994A0 (it) 1979-12-07
US4300417A (en) 1981-11-17
JPS5583501A (en) 1980-06-24
DD147840A5 (de) 1981-04-22
GB2037213B (en) 1982-09-29
GB2037213A (en) 1980-07-09
FR2444648B1 (nl) 1985-04-05
DE2950559C2 (nl) 1989-12-07
CA1155757A (en) 1983-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7812246A (nl) Werkwijze en inrichting voor het verspanend bewerken van glas en glasachtige materialen alsmede werkstuk van glas of glasachtig materiaal bewerkt volgens de werkwijze.
Chang et al. Evaluation of surface roughness in laser-assisted machining of aluminum oxide ceramics with Taguchi method
JP4466955B2 (ja) 光学ガラス、プレス成形用ガラスゴブおよび光学素子
EP0598349B1 (en) Process for manufacturing a large sized quartz glass tube, a preform and an optical fiber
JP4825421B2 (ja) ガラス光学部品の低温製造
US7002100B2 (en) Laser assisted machining method and device
JP5336035B2 (ja) 光学ガラス、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法
US8476176B2 (en) Phosphate glass, fluorophosphate glass, preform for precision press-molding, optical element and process for the production of thereof
JP5410655B2 (ja) ガラス組成物、それを用いたガラス板およびその製造方法
JP4408937B2 (ja) ガラスの製造方法およびこのガラスから得られる精密プレス成形用プリフォームと光学素子
CN110267921B (zh) 制造3d玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷物体的方法和系统
JP2009143801A (ja) 精密プレス成形用プリフォーム、光学素子及びそれぞれの製造方法
US20050210923A1 (en) Method of manufacturing precision glass spheres and method of manufacturing optical glass elements
CN1935716A (zh) 光学玻璃、模压成形用玻璃坯、玻璃成形体、光学元件及其制造方法
JPS6363499B2 (nl)
Kim et al. Experimental investigation on CO2 laser-assisted micro-slot milling characteristics of borosilicate glass
Brehm et al. Transparent single-point turning of optical glass:: A phenomenological presentation
RU2543222C1 (ru) Способ притупления острых кромок стеклоизделий
US20210078895A1 (en) Systems and methods for forming glass ribbon using a heating device
JP4445419B2 (ja) ガラス成形体の製造方法、プレス成形用ガラス素材の製造方法、および光学素子の製造方法
JP2005154253A (ja) 精密プレス成形用プリフォーム、光学素子及びそれぞれの製造方法
CA2349952A1 (en) Method of manufacturing optical glass element, and optical glass element manufactured using the method
Wei et al. Experimental evaluation of direct laser assisted turning through a sapphire tool
US3146082A (en) Method of making light-conducting fibers
Shahinian et al. Laser assisted diamond turning of silica glasses

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BC A request for examination has been filed
BI The patent application has been withdrawn