具有偏离主轴轴线的顶点的表面的加工方法技术

本发明专利技术涉及加工具有偏离主轴轴线的轴线的表面。具体地说，本发明专利技术涉及在使用摆动刀具的切削工艺中补偿刀具几何形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及加工具有偏离主轴轴线的轴线的表面。特别地， 一个实施例涉及在使用摆动刀具的切削工艺中补偿刀具几何形状。
技术介绍
用车床加工透镜是用于生产硬性透气性透镜(RGPs )的优选技术。随 着计算机数控(CNC)的出现，用车床加工接触透镜成为一种更加可行的 批量生产透镜的手段，但是最优选的方法可能是DSM (双侧模制)工艺。车床加工可能是用于生产专用透镜例如针对远视和散光的透镜或定制 透镜的优选技术。作为一种加工技术，与任何其它工艺很类似，车床加工 需要特定的公差，但是刀具磨损/补偿也需要额外的机加工步骤以实现所希 望的公差。车床加工可用于生产透镜和/或透镜模具的正面和/或背面。在背面车床 加工或机加工中，可使用坯体或扣状体(button)。坯体可被供给到卡盘 中以保持扣状体。 一旦坯体被卡盘保持，则保持卡盘和扣状体的主轴开始 旋转，并且朝切削刀具进给或前进。切削刀具可由各种材料制成。示例性 的或优选的材料包括极硬的材料例如金刚石等。用车床加工透镜或模具的 第一步是将坯体用车床加工成合适的部件直径。然后，可使用粗加工刀具 通过多次预编程的切削来切削出初始的背面几何形状。通常，需要另一个 步骤来进行最终切削。可通过调整进给或前进量和/或主轴转速针对深度和 几何形状调整每一渐进路径切削。坯体/部件的背面也可以任何常规的方式 被抛光。在背面被机加工之后，可支撑正面。在此处理中，可使用低熔点蜡将部件安装到正面刀具中。此蜡安装步骤有助于避免以下潜在情况其中背 面没有与主轴的轴线成直角，这可能在生成的模具或透镜中导致不希望的 棱镜。在支撑/安装之后，对正面进行车床加工。类似于背面的车床加工， 将部分抛光的部件(扣状体)固定到卡盘中或卡盘上，以保持该部分抛光 的扣状体。该部分抛光的扣状体必须由车床定位，这通常利用建立中心基 准点的传感器探针实现。此基准点使计算机数控车床中的计算机/控制器能 够计算为了达到需要的或希望的透镜中心厚度，切削刀具所必需进给或前 进的量。上述工艺通常用于对称设计。但是常常需要不对称的透镜和透镜模具， 例如针对远视或散光设计的透镜。这些类型的透镜和对应的模具可具有与 主轴和/或透镜中心不是相同轴线的光学或加工轴线。例如，该部件可能需 要从最大厚度点被切削，该最大厚度点可能不是该部件的几何中心。用于 生成这些透镜或模具的技术包括使部件偏移以便该部件的轴线与主轴的中 心轴线对齐。该方法的效率低，这是因为必须多次移动部件以进行切削和 完成几何形状。本专利技术旨在克服现有技术中的这些缺陷以及其它缺陷。本领域技术人员显而易见的是，可实现本申请中的实施例的许多变型 和修改而不会背离本专利技术的独创性概念的精神和范围。
技术实现思路
为了实现前述目标，才艮据本专利技术的一个方面，提供一种用于切削具有 相对于主轴轴线偏心的部件顶点的表面的方法，该方法包括以下步骤使 偏心顶点与主轴轴线对齐；限定距主轴轴线一定径向距离的中心轴线；将 部件设计特性化为 一 系列点；将所述一系列点翻译成叠加高度地形图 (stacked elevational map );将叠加高度地形图存储为第一微型文件；补 偿刀具几何形状；使用几何形状补偿值生成第二微型文件；将第二微型文 件传递给计算机数控车床；以及根据第二微型文件使用摆动刀具切削部件 材料。在本专利技术的实施例中以及根据本专利技术的另 一方面，提供一种用于补偿金刚石刀具几何形状的方法，该方法可包括以下步骤生成部件表面的表 示；针对特定位置计算X和Z值；计算金刚石刀具相对于待切削的表面点 的预期位置；补偿金刚石刀具半径以确定合适的刀具位置，以产生重新计 算的点；以及计算几何形状被补偿的零子午线。在一些实施例中，该方法 可包括这样的方面其中生成部件表示的步骤包括将部件表面表示为螺线， 并且在该螺线中限定子午线。在另外的实施例中，针对特定位置计算X和 Z值的步骤还可包括测量螺线的两条曲线之间的距离；然后用子午线的 数量除所述曲线之间的距离；以及换算出沿零子午线的Z值。在另外的实施例中，该方法可包括以下方面其中计算金刚石刀具的 预期位置包括从零子午线向正在被补偿的子午线以刀具轴线角投影一条 线；以及正交于先前步骤中确定的点投影一向量以找到金刚石刀具的中心。 刀具轴线角可在大约0度和大约45度之间。在另外的实施例中，补偿步骤 还可包括使预期表面位置垂直于当前子午线偏离刀具半径值。计算几何形 状被补偿的零子午线的步骤还可包括使重新计算出的点围绕原点旋转刀具 轴线角，并且对计算出的每个点处的最高和最低子午线的值求平均。该方 法还可包括将所有刀具几何形状补偿值记录在微型文件中的步骤。可根据 本专利技术的方法生产的示例性表面或部件包括例如透镜和透镜模具。附图说明图1示出其中光轴不与中心轴线对齐的示例性透镜或透镜模具表面。图2示出图1的透镜或透镜模具表面的构建地形图(build-map)。图3示出透镜或模具的几何形状的螺线表示。图4示出具有限定的子午线点的图3的螺线表示。图5示出刀具几何形状补偿方法的图示。具体实施例方式下文将详细描述本专利技术的实施例。本领域技术人员显而易见的是，可 实现各种变型和修改而不会背离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可用于另 一实施例以得到又一个实施例。 因此，本专利技术旨在覆盖在所附权利要求及其等同方案的范围内的变型和修 改。本专利技术的其它目的、特征和方面在下文的详细描述中被公开或者是显 而易见的。本领域普通技术人员应理解，以下仅是对示例性实施例的描述， 而不是旨在限制本专利技术的更宽的方面。除非另外限定，否则这里使用的所有科技术语的含义与本专利技术所属领 域的普通技术人员通常理解的含义相同。总体上，这里所使用的命名法和 制造工艺是本领域公知且常用的。这些工艺使用传统的方法，例如本领域 和各种一般参考文献中提供的那些方法。当术语用单数表示时，专利技术人还 设想存在该术语的复数形式。这里的实施例旨在提供一种使用摆动刀具用车床加工具有偏离主轴轴 线的轴线的表面的有效方法。该方法是对现有技术的改进，并且提供了使 得在切削操作期间部件的"重新卡紧"最少的方法。参照图1，其中示意性地示出透镜设计的侧剖视图。在图1中，示出透镜IO，该透镜10的光学顶点20偏离透镜10的中心轴线30。在此实施 例中，主轴的轴线(为了清楚起见未示出)不与部件(透镜)的顶点20 或者该部件的顶端(point)或最大厚度对齐。相反，该部件的顶点20偏 离中心轴线30和主轴轴线，并且可进一步偏离透镜10的光轴(以虛线40 示出)。主轴轴线和光轴可对齐。计算机数控车床加工通过根据透镜或模具设计对车床编程进行切削来 实现。这可通过数学以及各种软件来实现，所述各种软件包括能够表示三 维图像的软件和CAD/CAM软件。但是，对于所有目的，透镜或模具设计 都必须被"翻译"成一系列点，所述一系列点与计算机数控车床能够识别 和切削的从数学上限定的曲线相对应。在一个实施例中，可通过将设计分成多个区段首先对设计分类。 一旦 已将设计表达为一系列点，则可将该设计翻译成如图3所示的部件70的叠 加高度地形图，该部件可以是例如透镜或模具。此信息或数据被存储为"微 型文件"，即，包含以下信息的数据文件所述信息包括用于透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切削表面的方法，该表面具有相对于主轴轴线偏心的部件顶点，该方法包括：　使偏心顶点与主轴轴线对齐；　限定距主轴轴线一定径向距离的中心轴线；　将部件设计特性化为一系列点；　将所述一系列点翻译成叠加高度地形图；　 　将叠加高度地形图存储为第一微型文件；　补偿刀具几何形状；　使用几何形状补偿值生成第二微型文件；　将第二微型文件传递给计算机数控车床；以及　根据第二微型文件使用摆动刀具切削部件材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S肯迪格，CD尼古拉斯，JE莫利纳里，ND贝蒂，
申请(专利权)人：诺瓦提斯公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]