[发明专利]工具驱动单元、车削设备、车削方法及其应用

说明书

本发明提供一种工具驱动单元、车削设备、车削方法及其应用，该工具驱动单元具有工具支架，工具支架能够借助第一线性马达能沿进给方向滑动地被驱动并且借助第二线性马达沿横向于进给方向的横向方向摆动地或能滑动地被驱动，其中线性马达分别具有振荡线圈或压电元件。所述车削设备具有主进给驱动器和主横向驱动器，主进给驱动器引起车削工具在进给方向上的主进给运动，主横向驱动器引起在横向于进给方向的横向方向上的主横向运动。附加地，车削设备具有副横向驱动器，副横向驱动器的副横向运动与主横向驱动器的横向运动相同定向，其中车削工具和旋转轴线通过主和副横向运动的叠加而能够彼此接近和彼此远离地运动。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的工具驱动单元、一种根据权利要求7的车削设备、一种根据权利要求10的用于借助车削工具对围绕虚拟旋转轴线驱动的工件的端面进行切削加工的方法以及一种根据权利要求21的用于执行该方法的车削设备。

背景技术

工具驱动单元用于将工具自动化地定位在机器的限定位置处，以便能够精确加工工件。此外，在车削设备中存在这种工具驱动单元，以便能够相对于旋转的工件定位具有切刀的车削工具。于是，根据该方法，使车削工具与工件接合并且通过工件的旋转主运动将切屑从工件取下。通过车削工具相对于工件运动，通过切削移除材料将所述工件加工成期望形状。

因此，例如从EP 2 998 067 A2已知一种车削设备，所述车削设备具有两个车削站，所述车削站分别具有用于容纳透镜毛坯的可转动的工件主轴和分别具有用于对所容纳的透镜毛坯进行切削加工的车削工具。透镜毛坯借助于工件主轴围绕虚拟旋转轴线旋转。为了进行加工，使车削刀具与端面在更外部接合并且然后朝旋转轴线方向运动。由此产螺旋形的工作路径。在此，在镜片加工时并且尤其在制造眼镜镜片时，产生具有高度曲线的表面。这些加工过的表面不是旋转对称的。因此需要在透镜毛坯每转一圈时根据高度曲线来适配车削工具的进给。为此，使用具有小的调节路径的非常快速工作的线性马达。这具有压电执行器或振荡线圈并且还称作为快速工具或快速工具伺服(马达)。

在现有技术中，在直接围绕旋转轴线的区域中遵守制造公差是成问题的。如果工具过早从端面提起，则栓围绕旋转轴线保留在中间。如果将车削工具完全移动至旋转轴线，则车削工具的切刀已经部分地伸出超过旋转轴线。于是，造成切刀的钝的后侧和已经被加工的表面之间的接触，由此损坏该表面。工件在该区域中尤其沿错误的或相反的方向经过切刀。旋转轴线区域中的端面越凹或越斜，则该问题就越严重。此外，该问题刚好在光学透镜和玻璃中非常关键，因为在镜片中央产生光学误差。因此例如通过使用尽可能小的工具半径、减小旋转速度、减小挤压力和通过再加工、如抛光来进行补救。即使在已知小的工具半径的情况下，棱柱加工还是存在问题的，因为尤其再对于光学透镜和玻璃中，很难将球体和圆柱体的表面品质在加工中心中保持在公差内。因此，生产时间长，并且在加工中心中生产高质量的面是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的目的是：提供用于对工件进行车削加工的设备和方法，其允许快速且精确地加工面直至工件的旋转轴线。在此，在现有的车削设备中进行加装的解决方案是期望的。

本发明的主要特征在权利要求1和7、10和21的特征部分中说明。可选的设计方案是从属权利要求和说明书的主题。

在供用于对工件进行切削加工的车削设备的工具驱动单元中，其中该工具驱动单元具有用于容纳具有切刀的车削工件的工具支架，其中工具支架借助具有第一振荡线圈或第一压电元件的第一线性马达能沿进给方向能滑动地、尤其能线性滑动地被驱动，本发明提出：工具支架借助具有第二振荡线圈或第二压电元件的第二线性马达沿横向于进给方向的横向方向摆动地或能滑动地被驱动。