[發明專利]用于研磨工件特別是用于例如光學鏡頭的工件的定心研磨的方法

有效

• 申請號: 201380026654.5
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN104321163A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: J·迪爾;S·莫斯;A·施密特
• 申請（專利權）人: 薩特隆股份公司
• 主分類號: B24B9/14
• 分類號: B24B9/14;B24B9/06;B24B9/08
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉激揚

技術領域

本發明概括而言涉及一種通過研磨工具來研磨工件的方法，該研磨工具使用在研磨工具和工件之間產生相對推進運動的致動器，其中，致動器與用于致動器電流的電流控制器一起集成在按照預定的控制周期運轉的位置控制電路中，該致動器電流確定致動器的推進力。

特別地，本發明涉及一種在高精度光學(光學玻璃)、鐘表工業(鐘表玻璃)和半導體工業(晶圓)應用領域用于工件定心研磨的方法，其中工件最初通過定心機器被定心夾持，然后在其邊緣進行研磨。

背景技術

在處理光學表面之后，物鏡等被“定心”，從而光軸也通過鏡頭的幾何中心，該光軸的位置特點在于直線通過光學表面曲率的兩個中心點。為了此目的，鏡頭最初在兩個對齊的定心主光軸之間被對齊并夾持，使得鏡頭曲率的兩個中心點與定心主光軸的公共旋轉軸相一致。鏡頭的邊緣隨后以這種鏡頭光軸的規定關系進行處理，因為隨后需要在框架中安裝鏡頭。在該情況下，同時在鏡頭的平面視圖即鏡頭的圓周輪廓以及在徑向截面即邊緣輪廓中看到，通過加工，邊緣具有規定的幾何形狀，例如直線形式或具有(多個)階梯/小平面的形式。這是通過研磨處理實現的，特別是在玻璃鏡頭的情況下。如果聯系到本發明，指的是“研磨”，然而在此還包括“精磨”和“拋光”，其中通過幾何形狀上不確定的切割的處理是相似的。

目前，作為定心時用于在研磨工具和工件之間產生相對推進運動所使用的機器，在過去的凸輪控制的定心機器LOH?Optikmaschinen?AG,Wetzlar,Germany(Satisloh?GmbH法律上的前身)的“LZ80”的情況下，用于旋轉驅動研磨工具(研磨輪)的兩個研磨主軸通過線纜牽引以可設重量的方式進行調節。研磨主軸本身的最大調節運動量為此通過慢速旋轉凸輪盤來控制，在凸輪盤上，與各個研磨主軸連接的測量滾筒作為固定擋塊。雖然這種很簡單的機械解決方案在可能達到的處理速度方面具有優點，但是由于推進本身很大程度上依賴研磨輪的性能和研磨基質材料本身，因此存在很嚴重的缺點，即不得不為每個工件的幾何形狀提供單獨的凸輪盤。

其他已知的現有技術(參見例如EP-A-1693151的說明書，雖然與定心機器不相關)中，通過作用在研磨主軸上的彈簧的偏壓設置研磨力。然而，用于設置研磨力的彈簧的使用在涉及進行非圓形特別是多邊形幾何形狀的旋轉工件的研磨時具有缺點。特別是，在邊角處，工件“努力抵抗”以將研磨盤推向背離推進的方向，在這種情況下，作用在研磨主軸上的彈簧的偏壓就會增加。這樣就產生了不期望的研磨力增大，其結果是壓到研磨輪上工件的邊角區域會出現凹槽，因此具有形狀缺陷。

在現代CNC控制定心機器——其通過對工具和/或工件進行適當的軌跡引導而能夠進行任意工件形狀的研磨——中，通常會提供強迫的推進控制。然而，如果在該種情況下推進的速度選擇得太快，就會發生研磨工具的過載，以及在特定情況下在工具和工件之間的接觸點“燒壞”工件的情況，這也能導致(不僅僅)定心機器的共振和嚴重的間接損壞，特別是當礦物油被用作冷卻潤滑劑的時候。程控的安全間隔確實對此能進行補救，例如以這樣的方式，將推進速度設置為高于工具和工件之間的預定間隔，并且當達到此間隔時，就轉換到較低的推進速度。然而，這種安全機制必然會導致較長的處理時間。

最后，還已知所謂的“自適應控制”方案(參見例如US-A-2006/0073765的說明書)，其中研磨主軸的功率消耗和/或工件的旋轉驅動或者無論如何來自特別提供的力采樣器的信號被用作用于推進限制的輸入變量。依賴于研磨主軸的功率消耗的推進控制的缺點是，由于研磨需要的高剪切速度，后者由于研磨主軸和研磨工具的質量慣性而反應遲鈍，因此僅僅能延遲反應，也可能很晚才反應。相反地，力傳感器的使用具有特別是這樣的缺點，其總是不得不被安裝在工具和機器之間或工件和機器之間，其運行的結果導致機器的柔軟度，這對工件的高質量和高精確度是有害的。

發明內容

發明目的

本發明的目的是提供一種研磨工件的方法，特別是用于工件例如光學鏡頭的定心研磨，其解決了上面討論的現有技術的問題。特別是，為此，在研磨工具和工件之間的推進運動應該使得一方面在研磨期間既不會發生或產生研磨工具的過載也不會發生或產生工件的“燒壞”或者形狀缺陷，另一方面推進速度和材料加工盡可能快速并高效地進行。

發明描述

該目的通過權利要求1中闡述的特征來實現。權利要求2至5的主題是本發明的有益的或有利的改進。