用于加工光学工件的车床的快速工具结构制造技术

一特别用于加工光学工件的车床的快速工具结构，其具有一车架（２４），用于线性往复运动的车架在外壳（２５）内在相对于外壳静止的支承元件（２６至３１）上被导向，车架在其外端处承载一用于工具或工件的保持器，而在其内端处与一移动的线圈驱动器（３４）有效地连接，车架（２４）具有一Ｔ形的横截面，带有平面平行的突缘和腹板面（３６、３８），其中，支承元件（２６至３１）成对地布置在成形腹板（３７）和成形突缘（３５）的两侧上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一快速工具结构，具体来说，涉及根据权利要求1的导言所述的用来加工光学工件的车床。尤其是，该快速工具结构提供用来加工塑料眼镜镜片。高速工具结构是一在转动过程中沿馈送方向用于工具的高速动态运动的附加的机器部件。尤其是对超高精度的机器来说，利用这样一快速工具结构，通过转动过程可产生诸如自由形态表面、环形圆纹表面、以及类似表面的非旋转的对称形式。转动的和线性的快速工具系统是公知的。本专利技术涉及一线性系统。
技术介绍
根据权利要求1的导言所述的这样的快速工具结构可从WO 02/06005 A1得以了解。在根据该出版物的图7所示的实施例中，车架(也称之为“滑梭”)可导向地安装在平的气动支承元件上。气动支承元件因其优秀的特性特别适用于这样的结构。因为安装和导向的发生都是非接触的，所以在实践中其上不发生摩擦和磨损。气动支承元件在操作中没有声音和振动。诸如在快速工具结构中存在的高速运动和高加速/减速变得有可能。气动支承也不需要润滑。在从WO 02/06005 A1中得以了解的快速工具结构中，只有两个气动支承元件设置在车架的两侧上，并彼此具有一相当的间距，这样，由移动线圈驱动器不可避免产生的热量会导致尺寸很大的变化，由于热膨胀，这不利于布置在气动支承元件之间的金属车架的工作精度。为了避免车架轧住在气动支承元件上，需要有一较大的气隙，然而，这也减小了系统的刚度。
技术实现思路
从根据WO 02/06005 A1的现有技术出发，本专利技术基于这样一目的，其提供一按如上所述设计和应用的快速工具结构，其中，车架的加热仅导致非常低的尺寸变化，这样，可实现赋予光学表面的精度和质量上的高要求，并允许车架有高精度的线性导向和安装，甚至对大行程路径和低的车架质量也复如是。根据本专利技术，该目的通过权利要求1给出的特征予以实现。本专利技术有优点的和/或合适的改进由从属的权利要求给出，因此也将在下文中作详细描述。根据本专利技术，在一根据权利要求1导言的快速工具结构中，提出了具有T形截面的车架，其具有平面平行的突缘和腹板面，支承元件成对地布置在成形腹板面和成形突缘的两侧上。由于该车架的设计呈T形，所以，车架有小而紧凑的尺寸，因此它具有低的质量，车架可达到高的刚度。由于平面平行的突缘和腹板面，对于车架的承载和导向，这些面可全宽度和长度地使用在支承元件上。因为车架呈T形，所以，支承元件可成对地(即，一对在成形腹板上，两对在成形突缘上，就是说，总共六个支承元件)设置在一紧凑的结构中。由于各对支承元件在它们之间仅分别包围腹板或突缘的材料厚度，所以，热膨胀对车架的尺寸只具有非常小的影响，由此，对支承元件上的车架的导向精度影响很小。作为本专利技术概念的部分，根据权利要求2的用于车架的支承和导向的外壳具有-T形凹陷，其适于车架和支承元件的尺寸。较佳地，该外壳形成为如权利要求3所述的两个部分。根据权利要求4，车架较佳地由两块平面平行的板组成，它们通过螺栓连接在一起(权利要求5)。车架和外壳由几何简单的矩形部件构造，这允许一精密而经济的生产。该车架因其结构的原因而做得紧凑和重量轻，根据权利要求6所述，该车架还可通过提供成形腹板内的纵向孔和成形突缘内的横向孔而具有进一步有利的重量减轻。在一板状的螺纹结构中，根据权利要求7所述，它适于导向通过形成成形突缘的板内这些邻近于横向孔的螺栓。一合适的外壳分配到车架和移动的线圈驱动器上。这两个外壳较佳地连接在一起形成权利要求8所述的一间隙，由此，由移动的线圈驱动器的快速运动产生的振动不会直接传输到快速工具结构上，但通过机器框架的质量而被吸收，两个外壳通过螺栓牢固地连接到该机器框架上。为了用空气或冷却剂流体冷却移动的线圈驱动器的永久磁体外壳表面，合适地设置如权利要求9所述的结构。但在如权利要求10所述的本专利技术另一实施例中，对移动的线圈也设置空气冷却，其中，合适地，冷却空气连同来自形成为气动支承元件的支承元件的空气，以及由移动线圈排出的空气，通过沉浸的移动线圈的环形腔导向外面。为了消除不受阻碍的热量从移动的线圈驱动器流动到快速工具结构，如果根据权利要求11所述将车架栓定到移动的线圈，并插入一在形状和尺寸上呈热力稳定的绝热塑料隔板。该绝热板合适地具有多个槽，以便容纳如权利要求12所示的移动线圈的连接电缆。为了限制车架和移动线圈的公共路径的移动长度，在本专利技术另一改进中，沿两个运动方向设置如权利要求13至15所规定的阻挡元件。附图的简要说明下面参照附图详细地解释本专利技术进一步的细节，所述附图示出了快速工具结构的应用实例和快速工具结构的一实施例的实例。在诸附图中附图说明图1示出一配装有用于加工光学工件的根据本专利技术的两个快速工具结构的机器的立体图，图2示出带有移动的线圈驱动器的快速工具结构和附连到配装有一转动工具的快速工具结构的工具保持器的侧视图，图3示出沿图2中截面线III-III的截面图，图4示出带有根据图2的移动的线圈驱动器但不带有工具保持器的快速工具结构的俯视图，图5示出沿图4中截面线V-V的纵向截面图，图6示出图5中圈出的圆VI内的放大的详图，图7示出通过图5中所示的车架的放大的纵向截面图，图8示出图7中车架的内端的前视图，图9示出图4中所示的快速工具结构的外前视图，以及图10示出图4中所示的移动的线圈驱动器的外前视图。具体实施例方式首先解释快速工具结构的应用实例，参照图1，该图示出一CNC控制的机器1的示意图，具体来说，该机器用来在一直角笛卡儿坐标系中表面加工塑料眼镜镜片13。在坐标系中，字母x、y和z表示机器1及其部件的宽度方向(x)、长度方向(y)和高度方向(z)。机器1具有一带有加工范围3的机器框架2。在图1的加工区域3的右手侧上，两个沿(水平)宽度方向x彼此平行延伸的导向轨道4附连到机器框架2的上安装面5。一x车架6可以是调整的由沿x轴的两个方向分配的CNC驱动器和控制元件(未示出)控制的CNC位置，该x车架6可位移地安装在导向轨道4上。彼此平行沿纵向(也即水平)方向y且垂直于导向轨道4延伸的另外两个导向轨道7附连到x车架6的上安装表面8。在一复合台的结构中，一y车架9可以是调整的由沿y轴的两个方向分配的CNC驱动器和控制元件(未示出)控制的CNC位置，该y车架9可位移地安装在导向轨道7上。附连在y车架9的下安装面10上的是一工件心轴11，其可借助于一带有CNC控制速度和转角的电机12被转动地驱动。该工件转动轴线与y轴对齐。为了特别地加工眼镜镜片13规定的面14，阻塞在一阻塞块上的眼镜镜片13借助于一夹紧装置保持在突出到加工区域3内的工件心轴11的端部上，以使它可同时地随工件心轴11转动。在图1所示的加工区域3的左手侧上，一铣削单元15安装在机器框架2上。铣削单元15具有一铣削心轴17，其借助于一电机16速度可控地被驱动，在突出到加工区域3内的该心轴的端部上安装一铣刀18。借助于铣削单元15，可在眼镜镜片13上实施一铣削过程，根据EP 0 758 571 A1的介绍，该过程包括一冲头加工步骤，其中，铣削工具18围绕铣刀转动轴线在速度控制下转动，而眼镜镜片13围绕工件转动轴线在转角控制下转动，铣削工具18和眼镜镜片13可相对于彼此移动，沿两个轴向方向x和y中的至少一个方向控制位置，以使铣削工具18至少在眼镜镜片13的外边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一特别用于加工光学工件的车床的快速工具结构，具有一车架（２４），用于线性往复运动的车架在外壳（２５）内在相对于外壳静止的支承元件（２６至３１）上被导向，车架在其外端处承载一用于工具（２１）或工件的保持器（３３），而在其内端处与一移动的线圈驱动器（３４）活动地连接，其特征在于，车架（２４）具有一Ｔ形的横截面，带有平面平行的突缘和腹板面（３６、３８），其中，支承元件（２６至３１）成对地布置在成形腹板（３７）和成形突缘（３５）的两侧上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M萨沃伊，
申请(专利权)人：萨特隆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]