专利名称：渐进多焦点眼镜片车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学镜片的型面车削加工装置，属于一种渐进多焦点眼镜片 车床。
技术背景渐进多焦点镜片是指从远用到近用光度连续的、不间断的渐进变化的镜片。渐进 多焦点镜片(Progressive Additional Lens)的主要特征是在镜片上方固定的视远区 和镜片下方固定的视近区之间有一段屈光力连续变化的过渡区域，该镜片区域即称为渐变 区。在该区域，通过镜片曲率半径的逐渐变小而达到镜片屈光力(度数)的逐渐增加，从而 为配戴者提供自远点到近点全程、连续的清晰视觉。渐进多焦点镜片渐变区的加工实质上涉及了非球面的加工，与传统的球面镜相 比，加工和检测非常困难。目前非球面光学零件的加工是国内外公认的难题。我国大多数 非球面光学零件采用手工研抛方法制造，依赖技术熟练的工人通过反复局部修抛和不断检 测来完成，成本高、效率低、劳动强度大，加工精度无法保证。现有的镜片车床主要由床身、 工件主轴、导轨及刀具装置组成，由于主轴回转精度、系统控制、光栅尺位置测量反馈等方 面的问题，造成渐进多焦点镜片的加工数据与镜片设计数据离散性偏离的问题，离散性偏 离无法通过数据修正补偿，加工精度低，成品镜片影响使用者佩戴的适应性和舒适感
实用新型内容
为了克服现有的镜片车床加工精度低的不足，本实用新型提供一种渐进多焦点眼 镜片车床，该渐进多焦点眼镜片车床配置随工件主轴运动的刀架固定座，采用带C轴控制 的工件主轴，刀架可以根据镜片加工型面的需要与工件主轴进行相应的数学型面的随动运 动，在工件主轴转动的同时，刀架将以数倍的速度进行随动的往复运动，刀架具备较高的频 率响应速度、运动精度和推力，进而对镜片加工的离散性偏离实现了修正补偿，加工精度 尚O本实用新型的技术方案是该渐进多焦点眼镜片车床包括床身、主轴电机、导轨及 刀具装置，其中的刀具装置主要由型面车刀、刀架、铣刀装置及安装座组成，刀架与刀架固 定座相连，导轨与安装座固定在床身上方，主轴电机与主轴能够沿导轨滑动，床身为优质铸 铁铸造的整体结构，主轴电机直接传动主轴，主轴采用气体静压轴承，主轴电机与主轴安装 于载物台上，载物台的运动位置由光栅尺测量，所述的光栅尺的分辨率不低于0. 1 μ m，主轴 与刀具装置对应的一端安装有弹簧夹套，主轴电机的另一端设有轴编码器，导轨上设有驱 动载物台沿导轨滑动的直线电机；安装座上设有直线电机平台导轨，所述的刀架固定座能 够沿直线电机平台导轨往复滑动。所述的弹簧夹套为侧壁均勻开有条形豁口的筒状结构，其外壁为圆锥面，其内壁 为圆柱面。所述的型面车刀为两个且对称固定在刀架的两侧，2个型面车刀的最小距离不小于镜片的直径。本实用新型的有益效果是由于采取上述方案，床身具有较好的吸震性和较高的精度稳定性，主轴可以在任意角度范围内调整转速，使得主轴具有C轴控制的功能，主轴的 轴线方向为Z轴，C轴是指绕Z轴旋转，即主轴在数控装置的控制下配合型面车刀对镜片的 端面上的任意部位进行加工，对镜片的车削状态进行数据插补，镜片的离散性偏离可通过 数据修正补偿。主轴选用气体静压轴承，使工件主轴具有较高的回转精度，刀架固定座可以 根据镜片加工型面的需要，配合工件主轴进行相应的数学型面的随动运动，在主轴转动的 同时，刀架将以数倍的速度进行随动的往复运动，进而实现渐进多焦点镜片的加工。采用超 精密光栅尺具有较高的位移测量精度，使得工件定位精确，镜片的加工精度高。
附图1是本实用新型的结构示意图；附图2是图1中的弹簧夹套11的结构示意图；附图3是与弹簧夹套11配合使用的镜片座15的结构示意图。图中1-床身，2-主轴电机，3-导轨，4-型面车刀，5-刀架，6-刀架固定座，7-安装 座，8-主轴，9-轴编码器，10-载物台，11-弹簧夹套，12-直线电机平台导轨，13-光栅尺， 14-豁口，15-镜片座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1所示，该渐进多焦点眼镜片车床包括床身1、主轴电机2、导轨3及刀具装 置，其中的刀具装置主要由型面车刀4、刀架5、铣刀装置6及安装座7组成，刀架5与刀架 固定座6相连，导轨3与安装座7固定在床身1上方，主轴电机2能够相对导轨3滑动。床 身1为优质铸铁铸造的整体结构，主轴电机2直接传动主轴8，主轴8采用气体静压轴承，主 轴电机2与主轴8安装于载物台10上，载物台10的运动位置由光栅尺13测量，所述的光 栅尺13的分辨率不低于0. 1 μ m，主轴8与刀具装置对应的一端安装有弹簧夹套11，主轴电 机2的另一端设有轴编码器9，导轨3上设有驱动载物台10沿导轨3滑动的直线电机；安 装座7上设有直线电机平台导轨12，所述的刀架固定座6能够沿直线电机平台导轨12往复 滑动。上述方案中，床身1具有较好的吸震性和较高的精度稳定性，主轴8可以在任意角度 范围内调整转速，使得主轴8具有C轴控制的功能，主轴8的轴线方向为Z轴，C轴是指绕Z 轴旋转，即主轴电机2在数控装置的控制下配合型面车刀4对镜片的端面上的任意部位进 行加工，在对镜片的车削状态下进行数值插补，镜片的离散性偏离可通过数据修正补偿。主 轴8的轴承选用气体静压轴承，使主轴8具有较高的回转精度，刀架固定座6可以根据镜片 的加工型面需要配合主轴电机2进行相应的数学型面的随动运动，在主轴8转动的同时，刀 架5将以数倍的速度进行随动的往复运动，进而实现渐进多焦点镜片的加工。采用超精密 光栅尺13具有较高的位移测量精度，使得工件定位精确，镜片的加工精度高。由图2结合图3所示，所述的弹簧夹套11为侧壁均勻开有条形豁口 14的筒状结 构，其外壁为圆锥面，其内壁为圆柱面。使用时，单独设计一个与弹簧夹套11相配合的镜片 座15，镜片座15的一端与弹簧夹套11相配合，弹簧夹套11可将镜片座15卡紧，镜片座15的另一端通过专用的粘接剂将镜片粘在镜片座15端面，专用的粘接剂一般选用热塑性较 好的材料，粘接剂冷却后具有较高的粘接强度而且受热后可以很容易地将镜片取下，装卡 方便，不损伤镜片。
由图1所示，所述的型面车刀4为两个且对称固定在刀架5的两侧，2个型面车刀 4的最小距离不小于镜片的直径。一把型面车刀4为粗车刀，另一把为精车刀，粗车与精车 可一次装卡完成，避免了装卡误差。
权利要求一种渐进多焦点眼镜片车床，包括床身(1)、主轴电机(2)、导轨(3)及刀具装置，其中的刀具装置主要由型面车刀(4)、刀架(5)、铣刀装置(6)及安装座(7)组成，刀架(5)与刀架固定座(6)相连，导轨(3)与安装座(7)固定在床身(1)上方，主轴电机(2)与主轴(8)能够沿导轨(3)滑动，其特征在于床身(1)为优质铸铁铸造的整体结构，主轴电机(2)直接传动主轴(8)，主轴(8)采用气体静压轴承，主轴电机(2)与主轴(8)安装于载物台(10)上，载物台(10)的运动位置由光栅尺(13)测量，所述的光栅尺(13)的分辨率不低于0.1μm，主轴(8)与刀具装置对应的一端安装有弹簧夹套(11)，主轴电机(2)的另一端设有轴编码器(9)，导轨(3)上设有驱动载物台(10)沿导轨(3)滑动的直线电机；安装座(7)上设有直线电机平台导轨(12)，所述的刀架固定座(6)能够沿直线电机平台导轨(12)往复滑动。
2.根据权利要求1所述的渐进多焦点眼镜片车床，其特征在于所述的弹簧夹套(11) 为侧壁均勻开有条形豁口(14)的筒状结构，其外壁为圆锥面，其内壁为圆柱面。
3.根据权利要求1所述的渐进多焦点眼镜片车床，其特征在于所述的型面车刀(4) 为两个且对称固定在刀架(5)的两侧，2个型面车刀(4)的最小距离不小于镜片的直径。
专利摘要一种渐进多焦点眼镜片车床。主要解决了现有的镜片车床加工精度低的问题。其特征在于床身(1)为优质铸铁铸造的整体结构，主轴电机(2)直接传动主轴(8)，主轴(8)采用气体静压轴承，主轴(8)与刀具装置对应的一端安装有弹簧夹套(11)，主轴电机(2)的另一端设有轴编码器(9)，导轨(3)上设有直线电机，用于驱动载物台(10)沿导轨(3)滑动；所述的刀架固定座(6)由直线电机驱动沿直线电机平台导轨(13)往复滑动。该渐进多焦点眼镜片车床配置随主轴运动的刀架固定座，采用带C轴控制的主轴，实现了对镜片加工离散性误差的修正补偿，加工精度高。
文档编号B23Q5/34GK201768919SQ20102028201
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月2日 优先权日2010年8月2日
发明者刘红兵, 厉以宇, 李金明, 王勤美, 赵惠英, 陈浩 申请人:温州医学院眼视光研究院;温州新境界视光科技有限公司