專利名稱：用于在工件上加工非旋轉(zhuǎn)對稱的表面的機(jī)床及加工方法和對該機(jī)床的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有平行于z向延伸的主軸和相對該主軸可運(yùn)動的刀具夾持器的機(jī)床，該主軸可繞平行于z向方向的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并設(shè)有工件夾持器。而刀具夾持器的移動至少具有一個平行于與z向垂直的x方向的分量。該主軸與該刀具夾持器可平行于z向相互移動，作為主軸的旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)，可將工件加工成帶有相對于與旋轉(zhuǎn)軸線重合的工件軸線是非旋轉(zhuǎn)對稱的表面。
本發(fā)明也涉及一種加工方法，借助于該方法可將工件加工成帶有相對于工件的軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱的表面。該工件裝在平行于z方向延伸的主軸上，并且該主軸可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線之方向平行于z方向并與工件軸線重合。在此，刀具相對于工件沿這樣的方向移動，即該方向至少存在一個平行于與z方向垂直的x方向的分量，并且作為主軸旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)該主軸與該刀具可相互平行于z向移動。
本發(fā)明還涉及適用于本發(fā)明的機(jī)床的控制。
歐洲專利EP-A-0370788公開了本文開頭段落所提及的機(jī)床及加工方法。該公知的機(jī)床的主軸由兩個可彈性變形的膜片緊固在軸瓦中，該軸瓦由球軸承可旋轉(zhuǎn)地支承于軸承體內(nèi)。該主軸平行于z方向，由另一球軸承支承，而該球軸承的一個靜止部件由另一彈性變形的膜片緊固到該軸承體上。該公知的機(jī)床還包括一電磁致動器，該致動器的磁路緊固到該軸承體上，而該致動器的電磁線圈則緊固到另一球軸承的靜止部件上。在所述膜片的彈性變形作用下，通過該電磁致動器，該主軸可平行于z方向平移一有限的距離。該公知機(jī)床的刀具夾持器緊固到刀架上，該刀架可繞垂直于x方向和z方向延伸的y軸旋轉(zhuǎn)。
該公知的機(jī)床及由該公知機(jī)床執(zhí)行的方法用于加工諸如接觸透鏡或者眼鏡鏡片之類的透鏡上的所謂的散光表面。這樣的散光表面具有一個散光校正的球形基面，該散光校正相對透鏡的光學(xué)軸線是非旋轉(zhuǎn)對稱的。為此目的，刀具借助于刀架可繞y軸旋轉(zhuǎn)，使得該刀具按照所限定的半徑的圓弧沿著透鏡移動，因此透鏡加工成球形基面，同時，該主軸由致動器致動并隨主軸旋轉(zhuǎn)角度而平行于z方向移動。所以，該球形基面與散光校正同時產(chǎn)生。因此，該球形基面具有相應(yīng)于圓弧半徑的半徑。在所述膜片彈性變形下由該致動器致動而使該主軸平行于z方向可移動的有限距離是足夠的，因?yàn)閷τ诩庸ど⒐庑Ｕ枰闹鬏S平行于z方向的移動量相對于刀具平行于z方向的移動量是相當(dāng)小的，該刀具的移動量對加工球形基面是必要的，并且由刀具繞y軸旋轉(zhuǎn)而獲得。
該公知的機(jī)床及公知的方法的缺點(diǎn)在于刀具只沿著帶有預(yù)定半徑的圓弧移動，所以，只有專有的工件能由該公知的機(jī)床和方法制造出來，它們具有預(yù)定半徑的球形基面。如果有一組透鏡要由該公知的機(jī)床或方法制造的話，該組透鏡基面根據(jù)透鏡的用戶需要具有相互不同的半徑，那么對每個透鏡刀具都必須重新調(diào)節(jié)或者刀架上必須裝有大量的刀具，每個刀具裝在距y軸不同的距離處。此外，公知的機(jī)床或方法不可能給工件加工出圓邊，該圓邊從被加工的工件表面流暢地過渡到該工件的后側(cè)。因此，在接觸透鏡中采用這種圓邊大大地改善了接觸透鏡的戴著舒適性。此外，公知的機(jī)床或方法實(shí)際上不可能提供具有不同類型基面的工件，所以，該公知的機(jī)床或方法例如不允許制造在平面型基面上有多槽圖形的動壓槽支承。
本發(fā)明的目的在于提供一種本文開頭段落所提及的機(jī)床及加工方法，可盡可能避免上文提到的缺點(diǎn)，所以可用該機(jī)床或加工方法制造出不同基面的工件，并且用該機(jī)床及該方法加工的可能性得到增加。
根據(jù)本發(fā)明，用于該目的的機(jī)床的特征在于主軸及刀具夾持器可平行于z方向相互移動，此時主軸只平行于z方向移動。
根據(jù)本發(fā)明，用于該目的的加工方法的特征在于主軸與刀具平行于z方向相互移動，此時主軸只平行于z方向移動。
由于主軸只平行于z向移動，而刀具只平行于x方向移動，因此欲在工件上加工出的表面只由這樣的移動確定，即該移動由在加工時平行于z向的主軸進(jìn)行，其作為主軸的轉(zhuǎn)角及刀具的x向位置的函數(shù)。因此，借助于該機(jī)床或該加工方法，能夠例如加工一系列其基面具有相互不同半徑的散光鏡，以適應(yīng)透鏡的用戶的需要，其原因在于，該主軸的z向位置可按適當(dāng)?shù)姆绞阶鳛榈毒叩膞向位置及主軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)加以控制。例如，當(dāng)采用帶彎桿的刀具時，借助該機(jī)床或該加工方法可加工工件的后側(cè)的一部分，所以，例如接觸透鏡能加工出圓邊。此外，該機(jī)床或加工方法還允許將工件加工成帶有平的或非球面曲線的基面，諸如象在平的基面上加工成帶有一多槽圖形的動壓槽支承一樣，該槽的圖形相對于該動壓槽支承的旋轉(zhuǎn)軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱。
本發(fā)明的機(jī)床及加工方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于主軸的z向位置可按刀具的x向位置與主軸的轉(zhuǎn)角成相對簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系的函數(shù)來控制。由于刀具相對工件的z向位置只依賴于主軸的z向位置，因此計算的z向位置沒有必要如EP-A-0370788中所公開的機(jī)床那樣根據(jù)刀具的x向位置的函數(shù)作出校正。因此控制裝置用于計算主軸的z向位置所需的計算次數(shù)減少了。
本發(fā)明的機(jī)床的具體實(shí)施例之特征在于該主軸是一個由徑向流體軸承支承成垂直于z向的空心軸，該流體軸承由該空心軸的圓筒形外壁形成邊界。由于采用了空心軸，因此該主軸的質(zhì)量相對較小，所以，可使主軸獲得相對較高的頻率及相對較大的平行于z向的移動的行程。由于采用了徑向流體軸承，該徑向支承的主軸相對較大的軸向行程在結(jié)構(gòu)上講是可能的。因其相對較小的質(zhì)量，從而該主軸具有關(guān)于平行于z向移動的寬廣的機(jī)械頻帶，所以主軸平行于z向的移動特別精確。
本發(fā)明機(jī)床的另一實(shí)施例的特征在于該主軸由具有兩個垂直于z向延伸的配合支承面的軸向流體軸承平行于z向支承。該兩支承面中的第一個與主軸配合，而第二個與一致動器相配合，主軸由該致動器驅(qū)動可平行于z向移動。軸向流體軸承的使用使該主軸以結(jié)構(gòu)上簡單的方式配合到該致動器上，而其本身為公知的且是常規(guī)的線性驅(qū)動單元可用作該致動器。
本發(fā)明機(jī)床的又一實(shí)施例的特征在于該主軸只由一個電磁致動器支承并可平行于z向移動，該制動器帶有一個固定在主軸上的永久磁鐵及一個固定在機(jī)床的機(jī)架上的電磁線圈。因此，該電磁致動器具有雙功能，使得該機(jī)床的結(jié)構(gòu)特別簡單。當(dāng)該電磁致動器以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行控制時，該電磁致動器可提供特別小的轉(zhuǎn)動誤差及特別高的主軸的軸向剛性。由于這些喜人的特性，因此用該機(jī)床可將工件加工成帶有光學(xué)品質(zhì)的表面，從而不需要后續(xù)處理。當(dāng)該機(jī)床例如用于加工透鏡時，則由該機(jī)床加工后的透鏡不需要再進(jìn)行拋光，所以大大簡化了透鏡的制造工藝。
本發(fā)明機(jī)床的具體實(shí)施例的特征在于該機(jī)床包括一個設(shè)有控制單元的控制器，該控制單元用于提供一個對應(yīng)刀具的理想的x向位置的第一電輸出信號及一個對應(yīng)主軸的z向位置的第二電輸出信號，該主軸的z向位置是由該控制單元按照數(shù)學(xué)算法作為刀具的x向位置的函數(shù)算出，從而給該工件提供一個相對該工件的軸線旋轉(zhuǎn)對稱的理想基面，同時該控制器還設(shè)有一個用于提供輸出電信號的處理器，該信號對應(yīng)于主軸的z向位置校正，其以表格的形式存儲于該處理器中，作為刀具的x向位置及主軸的轉(zhuǎn)角的函數(shù)；所以可以給工件的基面提供理想的校正，該校正相對于工件的軸線是非旋轉(zhuǎn)對稱的；并且該控制器還具有一個用于供給輸出電信號的電子加法電路，該電信號是控制單元的第二輸出信號和處理器的輸出信號之和。
本發(fā)明的加工方法的具體實(shí)施例的特征在于主軸的理想z向位置是通過作為刀具的x向位置的函數(shù)按數(shù)學(xué)算法而算出的z向位置的相加而算得；因此工件帶有一個相對于該工件的軸線為旋轉(zhuǎn)對稱的理想基面，和一個以表格形式存儲起來并作為刀具的x向位置及主軸的轉(zhuǎn)角的函數(shù)的z向位置的校正，所以該基面帶有理想的校正，而該校正相對于工件的軸線是非旋轉(zhuǎn)對稱的。
所述控制器的控制單元控制著對于制造理想的基面所需的主軸的z向位置及刀具的x向位置，并且在每一轉(zhuǎn)內(nèi)對所述的x向位置及z向位置進(jìn)行一次或有限次數(shù)的新計算。為了理想基面的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正，所需的主軸z向的校正要進(jìn)行很多次，例如主軸每轉(zhuǎn)內(nèi)100次。由于主軸的z向位置的校正以表格形式存儲于所述控制器的處理器中，并作為刀具的x向位置及主軸的轉(zhuǎn)角的函數(shù)，因此有可能快速確定z向位置的校正，所以，在相對高的主軸轉(zhuǎn)速時，主軸的每一轉(zhuǎn)內(nèi)也能進(jìn)行足夠多次數(shù)的校正。
本發(fā)明的機(jī)床的又一實(shí)施例的特征在于主軸的轉(zhuǎn)角作為處理器確定主軸z向位置的校正的函數(shù)是所測得的主軸轉(zhuǎn)角和由處理器按主軸轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系算得的轉(zhuǎn)角校正之和。由于處理器計算所需的時間和驅(qū)動該主軸平行于z向移動的致動器的慣性，在所測得的主軸的轉(zhuǎn)角和主軸的轉(zhuǎn)角之間存在著差異；處理器為該測得的轉(zhuǎn)角確定出主軸z向位置的理想校正，并且在主軸的轉(zhuǎn)角中由致動器實(shí)際執(zhí)行該主軸z向位置的理想校正。由于該差異隨主軸速度的增加而增加，因此相對于工件的參考軸線，主軸的z向位置的校正繞工件的軸線將產(chǎn)生意外的失真。由于主軸的轉(zhuǎn)角為處理器確定主軸的z向位置的校正的函數(shù)，并且是所測得的主軸轉(zhuǎn)角和所述轉(zhuǎn)角校正的和，因此所述差異可由轉(zhuǎn)角校正加以補(bǔ)償，所以可以避免主軸的z向位置相對參考軸線的校正的意外失真。
應(yīng)注意到EP-A-0602724公開了一種機(jī)床，該機(jī)床具有一平行于z向延伸帶有工件夾持器的主軸和刀具夾持器，該刀具夾持器可平行于x向并垂直于z向移動，而該主軸和刀具夾持器可平行于z向相互移動，此時主軸只能平行于z向移動。然EP-A-0602724中公知的機(jī)床的主軸不能相對于刀具作為主軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)而移動，所以該公知的機(jī)床沒有用來給工件加工相對該工件的主軸為非旋轉(zhuǎn)對稱的表面，該工件軸線與旋轉(zhuǎn)軸線重合。
參照附圖，以下將對本發(fā)明作出更詳細(xì)的說明。


圖1是執(zhí)行本發(fā)明的加工方法的本發(fā)明的機(jī)床的第一實(shí)施例的平面圖；圖2是表示圖1機(jī)床的主軸，軸向流體軸承，一配合件及轉(zhuǎn)角傳感器的剖視圖；圖3表示圖1機(jī)床的控制器的示意圖；圖4a表示由圖1的機(jī)床制造的散光接觸透鏡；圖4b是沿圖4a的IVb-IVb線剖取的接觸透鏡剖視圖；圖4c表示圖4a的接觸透鏡的圓邊制造的示意圖；圖4d表示由圖1的機(jī)床制造的動壓槽支承的表面；圖5是執(zhí)行本發(fā)明的加工方法的本發(fā)明的機(jī)床的第二實(shí)施例的平面圖；圖6表示圖5的機(jī)床的主軸，電磁致動器，及轉(zhuǎn)角傳感器的示意圖；圖7表示圖6的主軸、電磁致動器及轉(zhuǎn)角傳感器的剖視圖；圖8表示圖5的機(jī)床的控制器的示意圖。
圖1至3所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的機(jī)床1設(shè)有一個可安置于支承面上的機(jī)架3。帶有平行于x方向延伸的直線導(dǎo)向器7的導(dǎo)向體5設(shè)于框架3上。該機(jī)床1包括一刀架9，該刀架9可借助于圖1中未示出的流體靜壓軸承沿導(dǎo)向器7移動導(dǎo)向。用于諸如切削刀具13的刀具夾持器11裝在刀架9上。該刀架9可由驅(qū)動單元15驅(qū)動沿導(dǎo)向器7移動，所以，帶有切削刀具13的夾持器11可平行于x方向移動。該驅(qū)動單元15包括一根平行于x方向延伸的驅(qū)動桿17，該桿17連接至刀架9上，并由一組僅在圖1中作了示意性表示的導(dǎo)向輪21在緊固到框架3上的殼體19內(nèi)導(dǎo)向。一摩擦輪23旋轉(zhuǎn)支承在殼體19中并且能由緊固到該殼體19上的電動機(jī)25驅(qū)動，在驅(qū)動桿17上施加預(yù)應(yīng)力，所以，該刀架9可由平行于x方向的電動機(jī)25通過驅(qū)動桿17和摩擦輪23驅(qū)使移動。
進(jìn)一步如圖1所示，該機(jī)床1包括主軸27，該主軸平行于與x方向垂直的z方向延伸，可繞與z方向平行的旋轉(zhuǎn)軸線29旋轉(zhuǎn)。該主軸27在其端31附近裝設(shè)有夾持器33，該夾持器能將工件35夾住。如圖2所示，該主軸27包括一空心軸37，空心軸37由一徑向流體靜壓軸承39垂直于z方向支承住。該徑向流體軸承39包括一個供給通道41用以將圖中未示出的壓力源供給的流體，如空氣，通至該徑向流體軸承39的環(huán)形支承間隙43內(nèi)；該環(huán)形支承間隙43由支承體47的圓筒形內(nèi)壁45和空心軸37的圓柱形外壁49限定而成。
進(jìn)一步如圖1所示，主軸27經(jīng)一軸向流體靜壓軸承51和一可彈性變形的連接件53連接至驅(qū)動單元55上。如圖2所示，該軸向流體軸承51包括一緊固到空心軸37一端61上并設(shè)有中心孔63的中心支承板57。該支承板57在其兩側(cè)各設(shè)有一支承表面65、67，這些表面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線29延伸。該軸向流體軸承51還包括一個第一空氣靜壓支承腳69，該支承腳69布置于空心軸37內(nèi)并設(shè)有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線29延伸并與支承板57的支承表面65配合的支承面71；一個第二空氣靜壓支承腳73，該支承腳73設(shè)有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線29延伸的用于與該支承板57的支承表面67相配合的支承表面75。在支承表面65和71之間存在一支承間隙77，而在支承表面67和75之間則存在支承間隙79。支承間隙77和79每一個都通過一供給通道81、83連接到諸如空氣之類的流體壓力源(未示出)上。支承間隙77的供給通道81延伸通過該支承板57的中心孔63。第一空氣靜壓支承腳69由柔性張緊桿85連接至第二空氣靜壓支承腳73上，該柔性張緊桿85也延伸穿過支承板57的中心孔63并穿過第一空氣靜壓支承腳69中的孔87及第二空氣靜壓支承腳73中的孔89。該主軸27由軸向流體軸承51支承，并預(yù)緊成平行于z方向。
如圖2所示及上述提及的連接件53是EP-A-0602724中公知的那種類型，并設(shè)有第一緊固件91及第二緊固件93。第一緊固件91緊固到第二空氣靜壓支承腳73上，第二緊固件93緊固到驅(qū)動單元55的驅(qū)動桿95上。緊固件91和93由一可彈性變形的橋97連，橋97在平行于z方向的方向是剛性的，并設(shè)有若干切割成的轉(zhuǎn)折部99。這些切割成的轉(zhuǎn)折部99是這樣設(shè)置于橋97中的，即使得第一緊固件91可相對第二緊固件93繞圖2所示的第一虛擬轉(zhuǎn)軸101轉(zhuǎn)動有限的角度，該軸101通過旋轉(zhuǎn)軸線29與第二空氣靜壓支承腳73的支承面75之間的交點(diǎn)103，并垂直于該旋轉(zhuǎn)軸29延伸，圖2中未示出的第二虛擬轉(zhuǎn)軸105也通過所述交點(diǎn)103并垂直于旋轉(zhuǎn)軸29及第一虛擬轉(zhuǎn)軸101延伸。采用可彈性變形的橋97可實(shí)現(xiàn)該第二空氣靜壓支承腳73相對支承板57的支承面67的自我調(diào)整，使得在主軸27繞轉(zhuǎn)軸29旋轉(zhuǎn)期間，相配合的支承表面67和75相對轉(zhuǎn)軸29的垂直度的不精確性不會影響該主軸27的z位置。采用上述的柔性張緊桿85可實(shí)現(xiàn)第一空氣靜壓支承腳69相對支承板57的支承表面65的自我調(diào)整，從而使得在主軸27繞轉(zhuǎn)軸29旋轉(zhuǎn)期間，相配合的支承表面65和71相對于旋轉(zhuǎn)軸29的垂直度的不精確性不會影響該主軸27的z位置。
圖2所示及上述的驅(qū)動單元55的驅(qū)動桿95平行于z方向延伸并沿一組導(dǎo)向輪107導(dǎo)向，該導(dǎo)向輪107在圖1中只作了示意性表示并且其旋轉(zhuǎn)支承位于緊固到框架103上的殼體109內(nèi)。該驅(qū)動單元55進(jìn)一步還包括一摩擦輪111，該輪111的旋轉(zhuǎn)支承位于殼體109內(nèi)并能由緊固到該殼體109上的電動機(jī)113驅(qū)動。該摩擦輪111給驅(qū)動桿95施加預(yù)應(yīng)力，以使該主軸27通過驅(qū)動桿95、連接件53及軸向流體軸承51平行于z方向移動。如圖1進(jìn)一步所示，該主軸27借助于另一電動機(jī)115可繞旋轉(zhuǎn)軸線29旋轉(zhuǎn)，該電動機(jī)115也緊固到框架3上并由皮帶輪117，皮帶119及皮帶輪121與空心軸37的支承板57一起連接至空心軸37上。該皮帶119具有足夠的彈性以便能跟蹤空心軸37和輪121平行于z方向的移動。
如圖3所示機(jī)床1的控制器123表示為一數(shù)控單元125，該單元125是常規(guī)的，本身是公知的，帶有一個用于接收一第一電輸入信號Uxx的第一電輸入點(diǎn)127，該信號Uxx對應(yīng)于所測得的切削刀具13的x向位置；及一個用于接收一第二電輸入信號Uzz的第二電輸入點(diǎn)129，該信號Uzz對應(yīng)于所測得的工件35的z向位置。第一輸入信號Uxx由第一光位置傳感器131供給，該傳感器131為常規(guī)的并其本身是公知的，并且只在圖1和3中作了示意性表示。如圖1所示，該第一位置傳感器131設(shè)有一光源133及一個緊固到該驅(qū)動單元15的殼體19上的光學(xué)檢測器135和一緊固到刀架9上的反射表面137。第二輸入信號Uzz由第二光位置傳感器139提供，該傳感器139是常規(guī)的，其本身是公知的，并且再一次在圖1和3中只作了示意性表示。如圖1所示，第二位置傳感器139也包括一光源141及一個緊固到該驅(qū)動單元55的殼體109上的光學(xué)檢測器143和一個固定到該驅(qū)動單元55的驅(qū)動桿95上的反射表面145。第二位置傳感器139的反射表面145從圖2中也可看出。
進(jìn)一步如圖3所示，控制單元125包括一仿形發(fā)生器147，該發(fā)生器147根據(jù)前面限定的程序產(chǎn)生對應(yīng)于切削刀具13的理想x位置的第一信號Ux及對應(yīng)于工件35的理想Zo位置的第二信號Uzo，并且該第二信號Uzo作為切削刀具13的理想x位置的函數(shù)，按數(shù)學(xué)算法由該仿形發(fā)生器147作出計算。由于工件35的理想Zo位置只作為切削刀具13的理想的x位置的函數(shù)進(jìn)行計算，因此，切削刀具13及工件35根據(jù)理想的x位置及Zo位置分別進(jìn)行移動，從而該工件35具有相對于該工件35的軸線149旋轉(zhuǎn)對稱的基面。工件35的軸線149與旋轉(zhuǎn)軸線29重合并示于圖4a、4b及4d中。
進(jìn)一步如圖3所示，該控制單元125包括一個第一比較器151。該比較器151將切削刀具13的理想位置x的信號Ux與所測得的切削刀具13的x位置輸入信號Uxx進(jìn)行比較。該第一比較器151提供一輸出信號Ucx＝Ux－Uxx，它由第一倍增器153放大Kx倍。該控制單元125包括一個用于供給第一輸出電信號Ukx＝Kx×Ucx＝Kx×(Ux－Uxx)的第一電信號輸出155。如圖3所示，該輸出信號Ukx提供給第一電放大器157，該放大器157將信號提供給驅(qū)動單元15的電動機(jī)25。該放大器157、電動機(jī)25、驅(qū)動單元15及第一位置傳感器131一起具有一傳送因子Hx，所以第一輸入信號Uxx＝Hx×Ukx＝Hx×Kx×(Ux－Uxx)，并且Uxx＝Ux×Hx×Kx/(1＋Hx×Kx)。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和適當(dāng)選擇因子Hx和Kx能實(shí)現(xiàn)Hx×Kx＞＞1，所以Uxx(即所測得的切削刀具13的x位置信號)大致等于Ux(即理想的切削刀具13的x位置信號)，并且可獲得對切削刀具13的x位置的精確控制。
進(jìn)一步如圖3所示，該控制單元125包括一第二比較器159，它將工件35的理想的Zo位置信號Uzo與所測得的工件35的z位置輸入信號Uzz進(jìn)行比較。該第二比較器159提供一個由第二倍增器161放大Kz倍的輸出信號Ucz＝Uzo－Uzz。該控制單元125包括一個用于提供第二輸出電信號Ukz＝Kz×Ucz＝Kz×(Uzo－Uzz)的第二電輸出163。
如圖3所示，控制器123還包括一處理器165，該處理器165是常規(guī)的，本身是公知的，其具有一個用于接收對應(yīng)于由第一位置傳感器131測得的切削刀具13的x位置的所述第一電輸入信號Uxx的第一電輸入167及一個用于接收對應(yīng)于所測得的主軸27繞旋轉(zhuǎn)軸線29的旋轉(zhuǎn)角φ的第二電輸入信號Uφφ的第二電輸入169。該第二輸入信號Uφφ由一光轉(zhuǎn)角傳感器171提供，該光傳感器171示意性地示于圖2中。該轉(zhuǎn)角傳感器171包括一個與旋轉(zhuǎn)軸線29同心延伸并與支承板57結(jié)合成一體的環(huán)形套筒173。在該套筒173中具有光柵狹縫175，它們相互之間等間隔設(shè)置于套筒173中，同時一單個的參照狹縫177緊鄰該狹縫175設(shè)置，其定義為轉(zhuǎn)角φ的零值。該轉(zhuǎn)角傳感器171進(jìn)一步還包括一個固定在連接件53的第二緊固件93上的叉形夾持器179。兩個光源181、183及兩個光檢測器185、187裝在該叉形夾持器179上。光源183及檢測器187緊鄰光柵狹縫175設(shè)置，并在主軸27旋轉(zhuǎn)同時，φ為零時，檢測參照狹縫177的通過情況。光源181和檢測器185設(shè)于光柵狹縫175的兩側(cè)，并在主軸27旋轉(zhuǎn)時檢測狹縫175的通過情況，每次通過狹縫175時，測得的轉(zhuǎn)角φ增加一個值δφ=2π/N(N為狹縫175的個數(shù))。由于光源181、183及檢測器185、187都裝在夾持器179上，并且該夾持器179平行于z方向與主軸27同時移動，因此可以取得這樣的結(jié)果，即光源181、183及檢測器185、187相對于套筒173的位置如圖所示在z方向不會改變，所以該轉(zhuǎn)角傳感器171能在主軸27整個行程上起作用。
處理器165具有一個用于提供電輸出信號Upr的電輸出189，該信號Upr由該處理器165產(chǎn)生，作為輸入信號Uxx和Uφφ的函數(shù)。該輸信號Upr對應(yīng)于工件35的z位置的校正，它是作為切削刀具13的x位置及主軸27的轉(zhuǎn)角的φ函數(shù)而預(yù)先確定的，并以表格的形式儲存于該處理器165中。所述工件35的z位置校正的實(shí)現(xiàn)，為該工件35的所述基面提供校正，該校正相對于圖4a、4b及4d所示的工件35的軸線149是非旋轉(zhuǎn)對稱的。為此目的，處理器165的輸出信號Upr形成了一個用于控制器123的加法電路191的第一輸入信號，該加法電路191具有控制單元125的第二輸出信號Ukz作為其第二輸入信號。如圖3所示，加法電路191的輸出信號Uz＋δz＝Ukz＋Upr用于供給驅(qū)動單元55的電動機(jī)113的第二電放大器193。該放大器193、電動機(jī)113、驅(qū)動單元55及第二位置傳感器139一起具有一傳送因子Hz，所以該第二輸信號Uzz＝Hz×Uz＋δz＝Hz×(Ukz＋Upr)＝Hz×Kz×(Uzo-Uzz)＋Hz×Upr，并且Uzz＝Uzo×Hz×Kz/(1＋Hz×Kz)＋Upr×Hz/(1＋Hz×Kz)。通過對處理器165的編程，使Upr＝Kz×Uδz，其中Uδz＝δz×Uzo/Zo(Zo及δz分別是基面的z位置及基面的校正)，因此可得到Uzz＝(Uzo＋Uδz)×Hz×Kz/(1＋Hz×Kz)。通過適當(dāng)調(diào)節(jié)并選取因子Hz和Kz可獲得Hz×Kz＞＞1，所以Uzz(即測得的工件35的z位置)基本上等于Uzo＋Uδz(即工件35的理想的Zo位置和工件35的z位置的理想校正δz之和)，并且可按精確的方法在工件35上加工出旋轉(zhuǎn)對稱的基面及非旋轉(zhuǎn)對稱的校正。
應(yīng)注意到，由于處理器165、加法電路191、放大器193、驅(qū)動單元55及轉(zhuǎn)角傳感器171的慣性，而會在主軸27所測得的轉(zhuǎn)角Uφφ和主軸27的轉(zhuǎn)角φ之間存在一差值。其中，該測得的轉(zhuǎn)角Uφφ作為處理器165確定主軸27的z位置的理想校正值δz的函數(shù)，而在轉(zhuǎn)角φ時，借助于驅(qū)動單元55可實(shí)現(xiàn)該主軸27的z位置的理想校正δz。所述差別隨主軸27的轉(zhuǎn)速增加而增加，并且導(dǎo)致繞工件35的軸線相對轉(zhuǎn)角傳感器171的參照狹縫177產(chǎn)生校正δz的意外失真。為了防止該意外失真，在轉(zhuǎn)角傳感器171和處理器165的第二電輸入169之間連有一校正器195。該校正器195包括一個用于接收信號Uφφ的第一電輸197及一個用于接收信號Ur的第二電輸入199。上述信號Ur是由用于信號Uφφ的微分器201提供并對應(yīng)于主軸27的轉(zhuǎn)速。該微分器201提供一輸出信號Uφφ＝Uφφ＋Uδφ，此處Uδφ對應(yīng)于主軸27的轉(zhuǎn)角校正δφ＝r×δt，它由該微分器201確定，并為主軸27的轉(zhuǎn)速r及處理器165、加法電路191、放大器193、驅(qū)動單元55及轉(zhuǎn)角傳感器171的總的預(yù)先確定的時間延滯δt的函數(shù)。由于轉(zhuǎn)角φ＋δφ作為處理器165確定主軸27的z位置的校正δz的函數(shù)，是所測得的轉(zhuǎn)角φ和所述轉(zhuǎn)角校正δφ之和，因此，理想的校正δz可在對應(yīng)于校正過的轉(zhuǎn)角φ＋δφ的主軸轉(zhuǎn)角處實(shí)現(xiàn)，所以可以避免相對工件35的軸線149的校正值z的意外偏差。
以上描述了基面及非旋轉(zhuǎn)對稱校正是如何通過切削刀具13平行于x方向的移動并通過切削刀具13和工件35平行于z方向以適當(dāng)?shù)姆绞较嗷ヒ苿佣诠ぜ?5上加工而成的，該相互移動是切削刀具13的x位置及主軸27的轉(zhuǎn)角φ的函數(shù)。由于該切削刀具13只平行于x方向移動，而工件35及切削刀具13平行于z方向相互移動，所以，主軸27只平行于z方向移動。由于該非旋轉(zhuǎn)對稱的校正是作為主軸27的轉(zhuǎn)角φ的函數(shù)，因此主軸27平行于z方向的移動的頻率至少等于主軸27旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的頻率。該主軸27具有相當(dāng)小的質(zhì)量，因?yàn)樗O(shè)計成空心軸37，所以可獲得主軸27的相當(dāng)高的頻率以及相對大的平行于z方向的移動行程。由于主軸27與徑向流體軸承39的支承體47之間沒有機(jī)械接觸，因此主軸的大行程不會因徑向流體軸承39而存在結(jié)構(gòu)上阻礙。此外，主軸27的z位置控制器123因主軸27質(zhì)量相當(dāng)小而具有大的機(jī)械頻帶寬度，因此主軸27平行于z方向的移動是極為精確的。該控制單元125控制該切削刀具13的x位置以及提供理想基面所必需的工件35的Zo位置。在主軸27每旋轉(zhuǎn)一周時，所述x位置及Zo位置的計算只進(jìn)行一次或相對少量的幾次，因此，控制單元125根據(jù)精確的數(shù)學(xué)算法能進(jìn)行所述的計算。然而，對在基面上采用理想的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正所必需的工件35的z位置的校正，在主軸27的每個旋轉(zhuǎn)期間要進(jìn)行很多次的計算。由于該控制單元125的計算速度是有限的，因此非旋轉(zhuǎn)對稱校正的計算不能由該控制單元125完成。由于工件35的z位置的校正以表格形式存儲于處理器165中，作為切削刀具13的x位置及主軸27的轉(zhuǎn)角φ的函數(shù)，因此借助于該處理器165可對工件35的z位置的校正作出快速計算，使得所述校正在主軸27的相當(dāng)高轉(zhuǎn)速時也能完成。
圖4a和4b表示由該機(jī)床1按本發(fā)明的方法制造的工件35的第一示例。該工件35是一種例如由透明的，可滲氧的醫(yī)用合成樹脂制成的接觸透鏡203。該接觸透鏡203包括一球形下凹接觸表面205，借助于該表面該接觸透鏡203能放于眼睛上，并且該透鏡的外表面207帶有散光表209及球形定位凸面211，該凸面211圍繞該散光表面209。該散光表面209構(gòu)成了該接觸透鏡203的有效光學(xué)部分，該表面使用時放置在眼睛瞳孔的前面，而該定位面211在使用期間部分由眼瞼覆蓋住。在制造該接觸透鏡203時，將一圓柱形初級產(chǎn)品固定在主軸27的夾持器33上，并首先由切削刀具13對該初級產(chǎn)品加工出空心接觸表面205。然后，將該接觸透鏡203加工成帶有圓邊213及很小部分的定位面211，該圓邊213使該接觸表面205流暢地過渡到該定位面211。這樣的圓邊213在該接觸透鏡203戴著的舒適性方面帶來顯著的改善。如圖4c所示，另一切削刀具215位于相對z方向成銳角的位置，用于加工該圓邊213。由于該主軸27可平行于z方向移動相當(dāng)大的距離，因此，該另外的切削刀具215可部分達(dá)到定位面211，以使該圓邊213和小部分定位面211可由該另一切削刀具215加工而成。在接觸表面205，所述部分的定位面211及圓邊213被加工好后，該接觸透鏡203由其接觸表面205膠粘到圖2所示的夾持器33的球形運(yùn)載體217上，這之后，散光表面209和剩余部分的定位面211由該切削刀具13加工而成。如圖4a和4b所示，該定位面211只包括一個半徑為Rp的球形基面，而該散光表面209包括一個半徑為RA的球形基面及一個相對該接觸透鏡203的軸線149為非旋轉(zhuǎn)對稱的校正δφ。該接觸透鏡203的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正δz具有兩個最大的正校正δZpos(其存在于中心線219上)及兩個最大的負(fù)校正δZNEG(其存在于中心線221上)。該校正δZ從散光表面的外圓周沿半徑朝該散光表面的中心線性地減小，在該中心處校正δZ為零。在最大的正校正δZPOS和負(fù)校正δZNEG之間，該校正δZ具有例如按正弦形的流暢梯度。由于只有主軸27帶有平行于z方向移動的接觸透鏡203，因此，在單一的加工操作中由切削刀具13能加工出定位面211和散光表面209的基面及散光表面209的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正δZ，而該主軸27的z位置是由控制器123以適當(dāng)?shù)姆绞娇刂频?。此外，切削刀?3能加工一系列散光接觸透鏡，其散光表面及定位表面的基面相互間有不同的半徑，以適合接觸透鏡的相關(guān)用戶的要求，并且該透鏡的散光表面的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正也是相互不同的。
圖4d示出了由本發(fā)明的方法用機(jī)床1加工的工件35的第二個示例。該工件35是一流體動力支承的支承表面223，該支承本身是公知的和常規(guī)的，并且該支承面上設(shè)有一定圖形的溝槽225。該支承表面223具有平的基面226，而該溝槽225構(gòu)成了由機(jī)床1所提供的該基面226的校正δZ，作為切削刀具13的x位置的函數(shù)，即圖4d所示的半徑r的函數(shù)，并作為主軸27的轉(zhuǎn)角φ的函數(shù)。應(yīng)注意到，對于制造支承表面223所必需的和依賴于溝槽225數(shù)量的主軸27在z向的移動頻率應(yīng)大于對于制造上述接觸透鏡所必需的主軸27的z向移動頻率，而制造支承面223的z向移動行程則小于制造接觸透鏡203的z向移動行程。還應(yīng)注意到，該支承面223可加工成球形基面而不是平面基面，所以與光滑球體結(jié)合的支承面223具有一半徑及軸向支承作用。
根據(jù)本發(fā)明并由圖5至7示出的機(jī)床227的第二個實(shí)施例在許多方面與第一實(shí)施例的機(jī)床1完全相同。因此在圖中機(jī)床1和227相對應(yīng)的零部件標(biāo)以同樣的標(biāo)號。以下只討論機(jī)床1和227之間的區(qū)別。
如圖5所示，與機(jī)床1一樣，機(jī)床227具有一個平行于z向延伸并可繞平行于z向的旋轉(zhuǎn)軸線231旋轉(zhuǎn)的主軸229。鄰近第一端233，該主軸229設(shè)有一個用于夾持工件237的夾持器235。如圖7所示，該主軸229帶有一空心軸239，如同機(jī)床1的主軸27一樣，該空心軸239由徑向流體靜壓軸承241垂直于z向支承。該徑向流體軸承241類似于機(jī)床1的徑向流體軸承39。
如圖6和7進(jìn)一步所示，機(jī)床227具有一電磁致動器243。該制動器243包括一環(huán)形磁路245，該磁路245固定到主軸229上并設(shè)有永久磁鐵247，可磁化的封閉磁軛249及環(huán)形間隙251。一環(huán)形電磁線圈253設(shè)于該環(huán)形間隙251內(nèi)并固定在徑向流體軸承241的支承體255上。該主軸229由電磁致動器243平行于z向支承，同時該主軸229由該電磁致動器243驅(qū)動也平行于z向移動。進(jìn)一步如圖7所示，皮帶輪257固定在致動器243附近，主軸229可由圖5所示的電動機(jī)263經(jīng)皮帶輪257、皮帶259及皮帶輪261驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。該皮帶259具有足夠的彈性以便跟蹤主軸229平行于z向的移動。
主軸229的z位置由圖8示意示出的機(jī)床227的控制器265控制，該控制器大部分與機(jī)床1的控制器123相同。下文只討論控制器123和265之間的區(qū)別。如圖6、7及8所示，機(jī)床227的主軸229的z向位置可由一光學(xué)位置傳感器267測得，該傳感器267帶有一光源269及一固定在緊固于支承體255上的載體273上的光學(xué)檢測器271及一個設(shè)置于主軸229的第二端277上的反射表面275。該機(jī)床227的主軸229的轉(zhuǎn)角φ進(jìn)一步還可由一光學(xué)轉(zhuǎn)角傳感器279測得。如圖6所示，該轉(zhuǎn)角傳感器279包括一個反射刻度281的環(huán)形光柵和一個單個反射參照刻度283，該反射刻度281繞空心軸239周圍等間距地設(shè)置于主軸229的第二端277附近，而該單個刻度283緊鄰刻度281設(shè)置并且將主軸229的轉(zhuǎn)角位置定義為零值。該轉(zhuǎn)角傳感器279進(jìn)一步還包括設(shè)置于支承體255中并在主軸229旋轉(zhuǎn)期間檢測刻度通過情況的第一光源285和一第一光學(xué)檢測器287，及同樣設(shè)置于支承體255中并在主軸229旋轉(zhuǎn)期間檢測參照刻度283通過情況的第二光源289和一第二光學(xué)檢測器291。
進(jìn)一步如圖6、7及8所示，機(jī)床227的控制器265還包括一個用于測量主軸229平行于z向運(yùn)動速度的速度傳感器293。該速度傳感器293包括一環(huán)形磁路295，該磁路295固定在主軸229上并帶有一永久磁鐵297，一可磁化的封閉磁軛299及環(huán)形間隙301。在該環(huán)形間隙301中，有一固定在所述承載體273上的電磁線圈303。當(dāng)該主軸229平行于z方向移動時，借助于間隙301內(nèi)的磁場在速度傳感器293的線圈303中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流正比于主軸229平行于z向的速度。因此，速度傳感器293的輸出信號Uvv與主軸229的所述速度相對應(yīng)。如圖8所示，機(jī)床227的控制器265包括一個帶有第一電輸307及第二電輸入309的控制件305，該第一電輸307用于接收速度傳感器293的輸出信號Uvv，該第二電輸309用于接收加法電路191的輸出信號Uz＋δz。該控制件305具有一個用以提供輸出電信號UD＝C1×Uz＋δz＋C2×Uvv＝C1×Uz＋δz＋Cz×U′zz的電輸出311，其中U′zz＝δUzz/δt。如圖8所示，該信號UD加到放大器193上。由于采用控制件305，電磁致動器243不但可施加一個為達(dá)到理想的z向位置所必要的力而且還能在主軸229上產(chǎn)生一阻尼力，使得由控制器265可獲得主軸229的z向位置的穩(wěn)定控制。該電磁致動器243為主軸229在平行于z向上提供特別精確的支承及定位。致動器243的軸向剛度特別大。此外，所謂的主軸229旋轉(zhuǎn)誤差，即由切削力以及致動器243繞旋轉(zhuǎn)軸線231旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸向力引起的主軸229的意外軸向移動小得可忽略不計。因此，機(jī)床227總是適于制造其精度在亞微米范圍的產(chǎn)品或者適合于制造光學(xué)品質(zhì)的表面。當(dāng)機(jī)床227例如用于制造圖4a所示的散光接觸透鏡203時，可得到接觸透鏡203的光學(xué)表面品質(zhì)，因此，不需要后續(xù)處理，從而該接觸透鏡203的加工工藝得到簡化。
應(yīng)注意到，除具有由流體靜壓軸承39、241支承的空心軸37、339的主軸27、229外，另外類型的主軸也可用于機(jī)床1、227中，諸如也可用實(shí)心主軸或具有兩個由一連接桿連接起來的支承部件的主軸。除徑向流體靜壓軸承39、241外，例如也還可使用動壓槽支承或電磁支承。本發(fā)明也可用于帶有由徑向球軸承支承的主軸的機(jī)床。然而，帶有這種主軸的機(jī)床的軸向行程是有限的，因此只有有限數(shù)目的不同基面能由這一機(jī)床加工出來。本發(fā)明同樣可用于帶有軸向球軸承或軸向動壓槽支承的機(jī)床。然而，這種支承的剛度相對很低，同時軸向球軸承的旋轉(zhuǎn)精度是受限制的。
應(yīng)進(jìn)一步注意到除驅(qū)動單元55或電磁致動器243外，其它替換型的致動器也可用于使主軸27、229沿平行z向移動。當(dāng)機(jī)床1、27用于制造工件而該工件只要有有限的行程，例如在制造動壓槽支承的支承表面時，例如可以采用壓電致動器。
應(yīng)進(jìn)一步注意到，除上文討論過的控制器123和265外，可替代采用不同類型的另外的控制器。例如，除采用數(shù)控單元125和處理器165外，可替換采用微機(jī)控制來加工基面及非旋轉(zhuǎn)對稱的校正。然而，利用常規(guī)的數(shù)控單元125與處理器165相結(jié)合，該機(jī)床1、227可由數(shù)控單元125按公知的和常規(guī)的方式控制，用于進(jìn)行常規(guī)的旋轉(zhuǎn)對稱加工；理想的旋轉(zhuǎn)對稱的基面的加工，利用數(shù)字關(guān)系，以特定方式按程序加工；而利用處理器165進(jìn)行非旋轉(zhuǎn)對稱加工則能快速且有效地計算出基面的非旋轉(zhuǎn)對稱的校正成為可能。此外，控制器123正如控制器265一樣可設(shè)置主軸27平行于z向運(yùn)動的速度的反饋裝置。此外，該控制器123和265可設(shè)置刀架9平行于x方向運(yùn)動速度的反饋裝置。
在上述的機(jī)床1、227中，所述的工件35、237的示例是一散光接觸透鏡，其基面為球形的；對于動壓槽支承的支承面，其基面為平面。最后應(yīng)注意到，用本發(fā)明的機(jī)床1、227并由本發(fā)明的方法還可加工出不同形狀的基面，例如橢球的或在非球面曲線透鏡情況下的其它非球狀外形的基面，或者在所謂的菲涅爾透鏡情況下具有鋸齒外形的基面。本發(fā)明的機(jī)床1、227及本發(fā)明的方法除可采用上述的校正如裝飾性的校正外也可以采用非旋轉(zhuǎn)對稱的校正。
權(quán)利要求
1.一種具有一平行于z向延伸的主軸及一個可相對該主軸運(yùn)動的刀具夾持器的機(jī)床，該主軸可繞平行于z向的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并帶有一工件夾持器，而該刀具夾持器的移動至少具有一個平行于垂直于z向的x向的分量，并且該主軸和刀具夾持器可平行于z向相互移動，作為主軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)，所以給工件提供一個相對于該工件的軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱的表面，該工件的軸線與旋轉(zhuǎn)軸線重合，其特征在于該主軸和刀具夾持器可平行于z向相互移動，此時主軸只平行于z向移動。
2.一種如權(quán)利要求1所述的機(jī)床，其特征在于該主軸為一空心軸，其由徑向流體軸承垂直于z向支承，該流體軸承由該空心軸的圓柱外壁形成邊界。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床，其特征在于該主軸由具有兩個相配合的支承面的軸向流體軸承沿平行于z向支承，上述兩支承面垂直于z向延伸，其中第一個支承面與主軸連接，而第二個支承面與一致動器相連，借助于該致動器主軸可平行于z向移動。
4.一種如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床，其特征在于該主軸只由一個電磁致動器支承并可平行于z向移動，該致動器具有一緊固在該主軸上的永久磁鐵及一緊固在該機(jī)床機(jī)體上的電磁線圈。
5.一種如前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)床，其特征在于該機(jī)床包括一控制器，其具有用于提供對應(yīng)于刀具的理想x向位置的第一輸出電信號和對應(yīng)于主軸的z向位置的第二輸出電信號的一個控制單元，該主軸的z向位置由該控制單元根據(jù)數(shù)學(xué)算法按刀具的x向位置的函數(shù)關(guān)系計算得出，所以可為該工件提供一相對該工件的軸線是旋轉(zhuǎn)對稱的理想基面，同時該控制器還設(shè)有一個用于提供對應(yīng)于該主軸的z向位置的校正的輸出電信號的處理器，該校正以表格形式儲存于該處理器中，作為刀具的x向位置及主軸的轉(zhuǎn)角的函數(shù)，因此可為該工件在其基面上提供一個相對于該工件的軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱的理想校正，并且該控制器還設(shè)有一個用于提供輸出電信號的電子加法電路，該輸出電信號為該控制單元的第二輸出信號和該處理器的輸出信號之和。
6.一種如權(quán)利要求5所述的機(jī)床，其特征在于該主軸的轉(zhuǎn)角作為處理器確定該主軸z向位置的校正的函數(shù)是所測得的主軸轉(zhuǎn)角與由處理器按主軸轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系計算出的轉(zhuǎn)角校正的和。
7.一種適合用于如權(quán)利要求5或6所述機(jī)床中的控制器。
8.一種加工方法，用該方法可將工件加工出一相對該工件的軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱的表面，該工件裝在平行于z向延伸的主軸上，該主軸繞平行于z向并與該工件的軸線重合的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，因此刀具相對于該工件在這樣的方向移動，即其至少具有一個平行于與z方向垂直的x方向的分量，并且該主軸和刀具沿平行于z方向可相互移動，作為主軸轉(zhuǎn)角的函數(shù)，其特征在于該主軸的刀具平行于z向相互移動，此時主軸只平行于z向移動。
9.一種如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該主軸的理想z向位置是通過根據(jù)數(shù)學(xué)算法按刀具的x向位置的函數(shù)算出的z向位置的相加而算得的，因此該工件提供有一個相對于該工件的軸線為旋轉(zhuǎn)對稱的理想基面及一個以表格形式存儲并作為刀具的x向位置及主軸的轉(zhuǎn)角的函數(shù)的z向位置校正，所以給該基面提供一個相對于該工件的軸線為非旋轉(zhuǎn)對稱的理想校正。
全文摘要
一種具有平行于Z向延伸的主軸(27、229)的機(jī)床(1、227)，其主軸可繞平行于Z向延伸的旋轉(zhuǎn)軸線(29、231)旋轉(zhuǎn)，并具有一個用于夾持要加工的工件(35、237)的夾持器(33、235)。該機(jī)床(1、227)具有一個用以夾持可沿垂直于Z向的X向移動的刀具(13)的夾持器(11)。該主軸(27、229)和刀具夾持器(11)可平行于Z向相互移動，作為刀具的X向位置及主軸(27、229)的轉(zhuǎn)角的函數(shù)，所以工件(35、237)可加工出相對旋轉(zhuǎn)軸(29、231)為非旋轉(zhuǎn)對稱的表面。根據(jù)本發(fā)明，主軸(27、229)和夾持器(11)可平行于Z向相互移動，此時主軸只平行于Z向移動。因此，為工件(35、237)提供一理想的基面及一個非旋轉(zhuǎn)對稱的理想校正。同時具有不同基面和校正的一系列工件只由一單一機(jī)床就可加工完成。
文檔編號B23B19/02GK1135194SQ95190854
公開日1996年11月6日 申請日期1995年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月27日
發(fā)明者A·范托勒恩, J·H·F·M·范里斯特, A·A·維胡爾斯特, M·J·M·倫肯斯 申請人:菲利浦電子有限公司