專利名稱：用于對光學(xué)表面執(zhí)行處理的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對光學(xué)表面執(zhí)行表面加工的技術(shù)。
背景技術(shù)：
表面加工是指任何針對于改變先前已成型的光學(xué)表面的表面狀態(tài)進(jìn)行改變的操作。具體來講，其是指拋光、平滑化或反拋光操作，這些操作致力于改變(降低或增加)光學(xué)表面的粗糙度和/或減小表面不平整度。
本發(fā)明涉及一種用于對光學(xué)表面執(zhí)行表面加工的工具，該工具包括一剛性的支撐體，其具有一橫向端面以及一可被彈性壓縮的界面體，其中的界面體被貼壓并覆蓋著所述端面；以及一柔性的拋光墊，其適于頂接著光學(xué)表面，且在與所述端面相反的一側(cè)，其與所述端面對正地抵接并覆蓋了界面體的至少一部分。
為了降低光學(xué)表面的粗糙度，將該工具與光學(xué)表面相接觸，并在其上保持足夠的壓力，以便于使拋光墊能借助于界面體的變形而擬合光學(xué)表面的形狀。
在用某種流體對光學(xué)表面進(jìn)行噴射的同時(shí)，對光學(xué)表面執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，使其相對于所述工具進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)(或反之)，因此，工具在光學(xué)表面上掃掠過。
通常情況下，是光學(xué)表面受驅(qū)而轉(zhuǎn)動(dòng)，且其對工具的摩擦力足以拖動(dòng)工具，使其隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
該表面加工操作必需要有一種研磨劑，該研磨劑或者是被設(shè)置在拋光墊中，或者是被包含在流體中。
在執(zhí)行表面加工的過程中，可被彈性壓縮的界面體補(bǔ)償了工具支撐體的端面與光學(xué)表面之間的曲率差，因而，同一工具適用于具有不同曲率和形狀的一系列光學(xué)表面。
如果工具的橫向尺寸與光學(xué)表面的尺寸相當(dāng)，則適用于同一工具的光學(xué)表面的類型范圍是較小的，當(dāng)對眼科光學(xué)透鏡執(zhí)行表面加工時(shí)，情況通常是這樣的。
這種類型的工具特別不適合于對復(fù)雜形狀的光學(xué)表面執(zhí)行表面加工，其中的復(fù)雜形狀表面被稱為“任意形式”的表面，具體而言，其為非球面表面，按照定義，該表面的曲率是不均勻的。
另外，這種類型的工具也不適用于這樣的光學(xué)表面其凸度或凹度相對于工具具有顯著的不同，在凸度顯著不同的情況下，工具的邊緣與光學(xué)表面脫離接觸；在后者的情況下，工具的中心部分與光學(xué)表面脫離接觸，結(jié)果就是，表面加工將是不完整的。
存在兩種途徑來擴(kuò)大適于由同一工具執(zhí)行表面加工的光學(xué)表面的類型范圍。
第一種途徑是減小工具的直徑—即其總體橫向尺寸，從而可限制并局限光學(xué)表面上與工具相接觸的部分。相比于對整個(gè)光學(xué)表面執(zhí)行加工的情況，在這種形式的局部區(qū)域上，工具與表面的接觸能保持更為一致的狀態(tài)。
但是，限制工具的直徑會(huì)減小工具的“底座臺(tái)”(portance)或“落座量(assise)”，因而，這會(huì)降低工具在執(zhí)行表面加工過程中在光學(xué)表面上的穩(wěn)定性。
這樣，必須要監(jiān)視、進(jìn)而控制工具的定向，以使得工具的定向在任何時(shí)候都是最優(yōu)的，也就是說，使工具的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在其與光學(xué)表面的相交點(diǎn)處、與光學(xué)表面的法線共線或基本上共線。
需要說明的是這種類型的控制需要使用諸如數(shù)控機(jī)床等的復(fù)雜設(shè)備，其費(fèi)用一般較高，甚至可能會(huì)成為執(zhí)行表面加工操作的阻礙因素。
第二種可選的措施在于使工具保持相同的直徑，但卻使界面體的柔性更大，這或者可通過增大其厚度、或通過減小其彈性來實(shí)現(xiàn)。
但是，由于存在剪切力的作用，這樣的話界面體就趨于翹曲或發(fā)生橫向偏移，從而損害工具的效率和精度。另外，剪切作用會(huì)造成界面體的磨損加速，甚至?xí)斐山Y(jié)構(gòu)破壞。最后，界面體的柔性加劇并強(qiáng)化了拋光墊對透鏡邊緣的刮擦作用，這最終將導(dǎo)致工具具有發(fā)生早期損壞和/或非正常損壞的可能性。
基于上述的情況，制造光學(xué)表面—尤其是眼科矯正透鏡的工作就要求必須要使用大量具有不同尺寸和曲率的工具，以便于能涵蓋光學(xué)表面的所有規(guī)格范圍。

發(fā)明內(nèi)容
因而，具體來講，本發(fā)明通過提供一種表面加工工具、來致力于解決上文提到的問題，該工具適于對足夠大類型范圍內(nèi)的光學(xué)表面執(zhí)行加工，與此同時(shí)，在執(zhí)行表面加工的過程中，該工具是穩(wěn)定的，且能以較低的成本、以很高的質(zhì)量可靠而快速地執(zhí)行表面加工，其中的類型范圍是針對于曲率(凸度或凹度)和形狀(球形、環(huán)面形、非球面形、漸變形、或這些形狀的任意組合、或更為普遍的“任意形式”)而言的。
為此目的，本發(fā)明提出了一種用于對光學(xué)表面執(zhí)行表面加工的工具，該工具包括一剛性的支撐體，其具有一橫向端面；一可被彈性壓縮的界面體，該界面體被頂壓并覆蓋著所述端面；以及一柔性的拋光墊，其適于頂接著光學(xué)表面，且在與所述端面相反的一側(cè)，其與所述端面對正地抵接并覆蓋了界面體的至少一部分，拋光墊具有一中央部分，其與所述端面成一線地對正，并具有一周邊部分，其在橫向上超出所述端面，且復(fù)位彈簧裝置將所述周邊部分與所述支撐體接合起來。
拋光墊周邊部分與復(fù)位彈簧的組合體形成了用于在表面加工過程中對工具進(jìn)行穩(wěn)定的裝置，其中的表面加工操作基本上是在與支撐體端面對正的情況下進(jìn)行的。
按照這樣的方式，就可以對尺寸遠(yuǎn)大于支撐體橫向尺寸的光學(xué)表面執(zhí)行拋光，而不會(huì)遇到有關(guān)工具穩(wěn)定性的問題。
這樣，可采用同一工具對相對較大范圍內(nèi)的光學(xué)表面執(zhí)行表面加工。
尤其是，該同一工具適于對其凸度和凹度與工具的凸度和凹度偏離程度較大的表面執(zhí)行加工，且同樣特別適于對復(fù)雜形狀的表面—尤其是環(huán)面-漸變(toro-progressive)形狀執(zhí)行加工。
因而，利用有限的一組工具，就能應(yīng)對處理給定范圍的所有透鏡，這些工具在曲率、凸度和凹度方面存在差異，從成本的角度—尤其是從后勤支持的角度考慮，這樣的方案將是有利的。
上文限定的本發(fā)明具有多種實(shí)施方式。
因此，在一優(yōu)選實(shí)施方式中，拋光墊為單體結(jié)構(gòu)，所述中央部分和周邊部分構(gòu)成了單個(gè)構(gòu)件，這將帶來簡化制造的優(yōu)點(diǎn)。
舉例來講，拋光墊包括多個(gè)瓣葉，它們從中央部分沿橫向突伸出，該結(jié)構(gòu)對應(yīng)于表面加工拋光墊的常態(tài)形狀。
作為備選方案，所述周邊部分采用了一個(gè)環(huán)繞著中央部分的環(huán)體形式，這樣，如果拋光墊為單體件，則其在不受力時(shí)呈現(xiàn)為盤體的形狀。
此外，界面體具有一與所述端面對正的中央部分、以及一周邊部分，其中的周邊部分在橫向上超出所述端面，并位于拋光墊的周邊部分與復(fù)位裝置之間。
這樣的設(shè)計(jì)可提高組件的靈活性。
舉例來講，界面體的周邊部分在不受力時(shí)呈現(xiàn)為一個(gè)環(huán)體的形狀，其環(huán)繞著界面體的中央部分。
工具還包括一可變形的環(huán)體，其在橫向上環(huán)繞著支撐體，并位于界面體的周邊部分與復(fù)位裝置之間。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)使得表面加工更為規(guī)則整齊。
為了使表面加工更進(jìn)一步地規(guī)則整齊，優(yōu)選地是，環(huán)體的縱向剖面為圓形。
另外，在一特定實(shí)施方式中，界面體為單體件結(jié)構(gòu)，其中央部分和周邊部分構(gòu)成了一個(gè)單體構(gòu)件，這對簡化制造有利。
因而，界面體在不受力時(shí)例如呈現(xiàn)為盤體的形狀。
復(fù)位裝置包括一彈簧片，其從支撐體沿橫向伸出，其第一端例如被接合到支撐體上，第二端被接合到拋光墊的周邊部分上。
優(yōu)選地是，片彈簧由其第一端剛性地錨固到支撐體中，這對工具的穩(wěn)定性有利。
在一特定的實(shí)施方式中，復(fù)位裝置包括一星形的構(gòu)件，其被固定到支撐體上，其被設(shè)置有一些分支體，這些分支體各構(gòu)成了一個(gè)片彈簧。
除了結(jié)構(gòu)相對較為簡單之外，在執(zhí)行表面加工的過程中，采用這種型式的構(gòu)件能對作用在拋光墊周邊部分上的復(fù)位力進(jìn)行調(diào)整。
舉例來講，支撐體包括兩個(gè)被固定在一起的夾頜，星形部件具有一中央部分，其被夾置在兩夾頜之間，且星形部件的分支體從該中央部分向外伸出。
如果如上述一實(shí)施方式中提到的那樣拋光墊為整體件結(jié)構(gòu)，并包括多個(gè)作為周邊部分的瓣葉，則優(yōu)選地是，星形部件的每個(gè)分支體都與瓣葉對正。
舉例來講，可設(shè)置七個(gè)瓣葉和七個(gè)分支體，這將足以保證快速而高質(zhì)量地完成對表面的加工。
所述端面可以是平面、凹面或凸面，這樣就實(shí)現(xiàn)了可能性利用有限數(shù)目的工具對大量的光學(xué)表面執(zhí)行表面加工。


通過閱讀下文對本發(fā)明一種實(shí)施方式所作的描述，可清楚地理解本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，但該實(shí)施方式僅被作為非限定性的示例，對其的描述是結(jié)合附圖進(jìn)行的，在附圖中圖1是一分解開的軸測圖，其表示了根據(jù)本發(fā)明的工具以及帶有待加工光學(xué)表面的眼科鏡片；圖2是圖1所示的工具在組裝后的軸測圖，表示了在對圖1所示透鏡的光學(xué)表面執(zhí)行加工過程中的狀態(tài)，以便于表示出工具在執(zhí)行表面加工的過程中相對于透鏡的運(yùn)動(dòng)，圖中表示出了工具的三種位置，其中的兩種用點(diǎn)劃線表示；圖3是沿圖2中的III-III線對工具以及透鏡所作的局部剖視圖；圖4是對圖3中的工具所作的立視剖面圖，圖中只表示出了工具本身，其在圖中處于停止?fàn)顟B(tài)，圖中對彈簧復(fù)位裝置所作的點(diǎn)劃線圖線表示了在執(zhí)行表面加工過程中的變形；圖5是與圖4類似的視圖，表示了第一種改型形式；圖6是與圖4和圖5類似的視圖，表示了第二種改型形式；以及圖7中示意性的俯視圖表示了在利用根據(jù)本發(fā)明的工具執(zhí)行表面加工的過程中、一眼科鏡片所處的狀態(tài)，圖中表示出了工具在掃掠過光學(xué)表面時(shí)的兩個(gè)位置，其中的一個(gè)位置用點(diǎn)劃線表示。
具體實(shí)施例方式
圖1表示了一種用于對光學(xué)表面2執(zhí)行表面加工的工具1，在該示例中，光學(xué)表面2為眼科鏡片3的一個(gè)表面。在圖1到圖3中，所針對的光學(xué)表面2是一凹面，但其同樣可以是凸面。
工具1是由至少三個(gè)構(gòu)件堆疊而成，其中的三個(gè)構(gòu)件即為剛性構(gòu)件4、一可被彈性壓縮的構(gòu)件5、以及一柔性構(gòu)件6。在下文中，這三個(gè)構(gòu)件分別被稱為支撐體、界面體以及拋光墊。
具體從圖1可看出，支撐體4包括兩個(gè)夾頜—即底部夾頜7和頂部夾頜8，它們被設(shè)計(jì)成適于疊壓在一起，并利用一銷體9相互套接起來，銷體9從頂部夾頜8的一個(gè)表面10突伸出，并適于嵌入到底部夾頜7一個(gè)表面12上制出的互補(bǔ)性孔洞11中，該孔洞11面對著所述銷體9。
從圖1可看出，支撐體4是一個(gè)繞軸線X對稱的圓形柱體，軸線X定義了縱長方向。
附圖中表示出了光學(xué)表面2的一條法線n，其位于光學(xué)表面2與工具1的對稱軸線X的相交點(diǎn)處。
在與制有孔洞11的表面12相反的一側(cè)，底部夾頜7具有一基本上橫向延伸的端面13，界面體5被貼壓到端面13上，并覆蓋著所述端面13。
在與支撐體4相反的一側(cè)，拋光墊6抵壓著界面體5。
更確切來講，拋光墊6在與所述端面13正對的相反側(cè)至少部分地覆蓋著界面體5。
借助于噴射流體中所含的、或拋光墊6自身中所帶的研磨劑，拋光墊6對光學(xué)表面2的刮擦?xí)⒈砻娌牧蠌墓鈱W(xué)表面2上去除掉，以便于對光學(xué)表面的表面狀態(tài)進(jìn)行改變，下文將對此進(jìn)行解釋。
根據(jù)本發(fā)明，拋光墊首先具有一中央部分6a，其與端面13成一線地對正；其次，拋光墊具有一周邊部分14，其在橫向上超出端面13之外。
周邊部分14利用復(fù)位彈簧裝置15與支撐體4連接起來。
周邊部分14與中央部分6a成一線地對正，且在息止?fàn)顟B(tài)，其基本上與中央部分6a共面。
在圖1到圖6所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，拋光墊6為單體件結(jié)構(gòu)，周邊部分14被與中央部分6a結(jié)合到一起，從而在事實(shí)上它們構(gòu)成了一個(gè)整體構(gòu)件。
在圖1中實(shí)線所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，拋光墊6為花卉的形狀，因而，其包括多個(gè)瓣葉14b，它們從中央部分6a沿橫向突伸出，由此形成了拋光墊6的周邊部分14，且每一瓣葉在橫向上的延伸量都超出所述端面13。
在圖1中點(diǎn)劃線所示的改型形式中，周邊部分14采取了環(huán)體14a的形式，該環(huán)體14a環(huán)繞著中央部分6a。
在此情況下，如圖1所示，如果拋光墊6為單體件結(jié)構(gòu)，則當(dāng)其未受力時(shí)呈現(xiàn)為盤體的形狀，其厚度相比于自身的直徑是很小的，因而，周邊部分14、14a相對于端面13構(gòu)成了一個(gè)凸緣。
下面將要描述的復(fù)位裝置15可被直接放置在支撐體4與拋光墊6的周邊部分14(實(shí)際上即為凸緣14a或瓣葉14b)之間。
但是，在附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，界面體5不僅包括與端面13對正的中央部分5a，而且包括一個(gè)在橫向上超出端面13之外的周邊部分16。
舉例來講，該周邊部分16與中央部分5a沿一直線對正，且在不受力時(shí)，呈現(xiàn)為環(huán)體的形狀，該環(huán)體環(huán)繞著中央部分5a，事實(shí)上，其位于拋光墊6的周邊部分14與復(fù)位裝置15之間。
從圖1到圖6可看出，界面體5為整體件結(jié)構(gòu)，其中央部分5a和周邊部分16被接合到一起，從而構(gòu)成了一個(gè)單體構(gòu)件，周邊部分16相對于端面13形成了一個(gè)凸緣。
因此，單體結(jié)構(gòu)的界面體5在不受力作用時(shí)，例如呈現(xiàn)為盤體的形狀，其厚度相比于其橫向尺寸是很小的。
如果界面體5和拋光墊6都為單體件結(jié)構(gòu)，則它們可具有相當(dāng)?shù)臋M向尺寸。具體來講，如果兩構(gòu)件都采取盤體的形式，則為了便于制造，最好是將二者制成相同的直徑。但是，同樣也可以采用直徑與界面體不同的拋光墊，尤其可采用較大的直徑，以便于削弱工具邊緣對被加工表面的影響。
另外，出于對下文將要提到的原因的考慮，在圖1到圖6所示的實(shí)施方式中，在界面體5的周邊部分16與復(fù)位裝置15之間設(shè)置有一個(gè)可變形的環(huán)體17。
事實(shí)上，該環(huán)體17被固定到周邊部分16的一側(cè)上，這一側(cè)與拋光墊6所在的一側(cè)相反—即位于與支撐體4相同的一側(cè)，從而使支撐體被環(huán)體17環(huán)繞著。
優(yōu)選地是，環(huán)體17的縱向剖面為圓形，但其剖面結(jié)構(gòu)同樣也可以是更為復(fù)雜的形狀，具體來講可以是橢圓形的、多邊形的、矩形的或方形的。此外，其與支撐體4同心地布置在周邊部分16上。
下面對復(fù)位裝置15進(jìn)行描述。
復(fù)位裝置15包括至少一彈簧片18，其從支撐體14沿橫向突伸出，且其第一端18a與支撐體4剛性地連接起來，并利用與第一端18a相反的一自由端18b與拋光墊6的周邊部分14連接起來。
結(jié)果就是，沿縱向作用到周邊部分14上的力會(huì)使與該周邊部分對正的片彈簧18變形，與所述作用力相反的反作用力則作用在周邊部分14上。
事實(shí)上，復(fù)位裝置15包括多個(gè)此類的片彈簧18，它們環(huán)繞著支撐體4的圓周均勻地分布，以便于能作用在拋光墊6的整個(gè)周邊部分14上。
具體來講，在圖1和圖2所示的實(shí)施方式中，復(fù)位裝置15事實(shí)上采取了星形部件19的形式，其被剛性地固定到支撐體4上。
該星形部件19具有一中央部分20，一些分支體18從該中央部分20突伸出，這些分支體各構(gòu)成了一個(gè)彈簧片，它們在水平面內(nèi)沿徑向延伸。
為了將星形部件19固定到支撐體4上，在實(shí)際工作中，該部件的中央部分20被夾置在支撐體4的兩夾頜7、8之間，并利用一個(gè)穿過其中心的孔洞21進(jìn)行對中，頂部夾頜8上的銷體9穿過該孔洞21，這樣構(gòu)成的組件利用一些緊固裝置保持在一起，其中的緊固裝置例如是穿過頂部夾頜8、星形部件19的中央部分20的螺釘，這些螺釘旋入到底部夾頜7中。
在上述的實(shí)施方式中，如果單體結(jié)構(gòu)的拋光墊6包括多個(gè)瓣葉14b，則星形部件19上應(yīng)當(dāng)具有與瓣葉14b相同數(shù)目的分支體18，對星形部件19進(jìn)行定向以使得每個(gè)分支體18都能與一瓣葉14b對正。因而，如果拋光墊6具有七個(gè)瓣葉14b，則星形部件19就具有七個(gè)分支體18，每個(gè)分支體都作為一個(gè)瓣葉14b的復(fù)位彈簧。
盡管如上文提到的那樣可提供多種實(shí)施方式，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與圖1到圖6所示實(shí)施方式對應(yīng)的工具1的表面加工效果尤其令人滿意。
如上文介紹的那樣，在該實(shí)施方式中，拋光墊6和界面體5都為單體結(jié)構(gòu)，界面體5采用了盤體的形式，拋光墊6為花狀，且復(fù)位裝置15采用了星形部件19的形狀，并在分支體18的自由端18b與界面體5之間設(shè)置了一圓形截面的、可變形的環(huán)體17。
盡管優(yōu)選地是采用粘接劑的接合方法，但環(huán)體17可通過任何合適的措施固定到界面體5和分支體18的自由端18b上，采用粘接方法尤其是由于其操作簡單。
在圖示的實(shí)施方式中，界面體5、拋光墊6、以及星形部件19的直徑至少為支撐體4直徑的兩倍。
另外，在對眼科鏡片執(zhí)行表面加工的情況中，界面體5和拋光墊6的直徑被設(shè)計(jì)成基本上等于鏡片3的直徑，以使得支撐體4的直徑遠(yuǎn)小于鏡片3的直徑。
圖2和圖3表示出了工具1的應(yīng)用情況。
在此情況下，工具被用于對一眼科鏡片的非球凸面2執(zhí)行表面加工或平滑處理。
鏡片3被安裝到一旋轉(zhuǎn)支撐件(圖中未示出)上，該支撐件對鏡片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使其繞一固定軸線Y轉(zhuǎn)動(dòng)。
利用足夠大的力將工具1抵壓到表面2上，以使得拋光墊6能貼合表面2的形狀。相對于光學(xué)表面2，工具1是可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的，且是偏心的?？衫煤线m的裝置來對工具進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
光學(xué)表面2與拋光墊6之間的摩擦作用足以驅(qū)使工具1在與鏡片3相同的方向上繞一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸線基本上重合于支撐體4的對稱軸線X。
利用研磨性或非研磨性的流體對光學(xué)表面2執(zhí)行噴射，具體的流體性質(zhì)取決于拋光墊自身是否具有研磨的功能。
為了能掃過整個(gè)光學(xué)表面2，工具1在其執(zhí)行表面加工的過程中沿一徑向軌跡移動(dòng)，工具1旋轉(zhuǎn)軸線X與光學(xué)平面2的交點(diǎn)在兩換向點(diǎn)之間往復(fù)移動(dòng)，兩換向點(diǎn)即外換向點(diǎn)A和內(nèi)換向點(diǎn)B，兩換向點(diǎn)距離鏡片3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y均具有一定距離。
由于界面體5的中央部分5a是可壓縮的，所以拋光墊6的中央部分6a可變形而擬合光學(xué)表面2的形狀。
由于彈簧片18發(fā)生了變形，拋光墊6的周邊部分14出現(xiàn)變形而擬合了光學(xué)表面2的形狀。
在支撐體4為剛性的情況下，大部分的材料去除是與端面13正對的位置處發(fā)生的—即主要是利用拋光墊6的中央部分6a來去除材料的。
拋光墊6的周邊部分14以及界面體5的周邊部分16具有顯著的穩(wěn)定作用，其中的原因首先在于相比于其拋光墊和界面體被局限在中央部分5a和6a的標(biāo)準(zhǔn)工具，工具1的底臺(tái)座或落座面積增大了；其次的原因在于由于設(shè)置了復(fù)位裝置15，其可保持拋光墊6周邊部分14與光學(xué)表面2之間的恒久接觸。
可變形的環(huán)體17平均了片彈簧18作用在界面體5圓周上的應(yīng)力分布，進(jìn)而平均了拋光墊6上的應(yīng)力分布。
結(jié)果就是，不論工具1在光學(xué)表面2上處于什么位置、不論其轉(zhuǎn)動(dòng)速度如何，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線X始終與光學(xué)表面2上的法線n共線或基本共線，從而在任何時(shí)候工具1的定向都是優(yōu)化的。
在圖3和圖4所示的實(shí)施方式中，支撐體4的端面13是一個(gè)平面。
因而，工具1適于對一定范圍內(nèi)曲率不同的光學(xué)表面2執(zhí)行表面加工。
為了改變工具1的適配性，可通過彎曲彈簧片18來對復(fù)位裝置15施加預(yù)應(yīng)力，從而使彈簧片在不受力時(shí)就已經(jīng)在某一方向(見圖5)或另一方向(見圖6)上彎折的。
如果彈簧片18在不受力時(shí)是直條(見圖4)或彎離端面13(見圖5)，則工具1適于對凹型的光學(xué)表面2執(zhí)行加工，如果彈簧片18在不受力時(shí)彎向端面13(見圖6)，則工具1將用于對凸型光學(xué)表面2執(zhí)行加工。
此外，在圖5所示的第一改型中，支撐體4的端面13是凸面，該工具1將用于對凹度更為顯著的光學(xué)表面2執(zhí)行加工。
在圖6所示的第一改型中，支撐體4的端面13是凹面，該工具1將用于對凸度更為顯著的光學(xué)表面2執(zhí)行加工。
當(dāng)然也可以將凹面或凸面構(gòu)造的端面13與上文對復(fù)位裝置15施加預(yù)應(yīng)力的方案結(jié)合起來使用。
圖4、5、6所示的三種工具1—即端面13分別為平面、凸面和凹面的三種工具足以對很寬范圍內(nèi)的、各種形狀的凸光學(xué)表面或凹光學(xué)表面2執(zhí)行表面加工，其中的形狀包括球形、環(huán)面形、漸變的非球形、或這些形狀的任意組合、或更為普遍的任意形式。
在一實(shí)施方式(圖中未示出)中，復(fù)位裝置采用了螺旋彈簧的形式，其第一端被錨固到支撐體中，第二端被固定到拋光墊的周邊部分上。該彈簧例如具有錐臺(tái)的輪廓形狀，在從支撐體向所述周邊部分的方向上，其是逐漸張展開的。
顯然，上述工具1的使用方式與本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)方法相對應(yīng)，因而，無須針對通常采用的機(jī)床而進(jìn)行特定的適配。
權(quán)利要求
1.用于對一光學(xué)表面(2)執(zhí)行表面加工的工具(1)，所述工具包括一剛性的支撐體(4)，其具有一橫向端面(13)；一可被彈性壓縮的界面體(5)，所述界面體被頂壓并覆蓋著所述端面(13)；以及一柔性的拋光墊(6)，其適于頂靠著所述光學(xué)表面(2)，且在與所述端面(13)正對的相反側(cè)抵接著并覆蓋所述界面體(5)的至少一部分；其特征在于所述拋光墊具有一中央部分(6a)，其正對著所述端面(13)；并具有一周邊部分(14)，其在橫向上超出所述端面(13)，且復(fù)位彈簧裝置(15)將所述周邊部分(14)與所述支撐體(4)接合起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于所述拋光墊(6)為單體結(jié)構(gòu)，所述中央部分(6a)和周邊部分(14)構(gòu)成單個(gè)構(gòu)件(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具，其特征在于所述拋光墊(6)包括多個(gè)瓣葉(14b)，它們從所述中央部分(6a)沿橫向突伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工具，其特征在于所述周邊部分(14)呈現(xiàn)為一環(huán)繞著所述中央部分(6a)的環(huán)體(14a)形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具，其特征在于所述拋光墊(6)為單體件，其在不受力時(shí)呈現(xiàn)為盤體的形狀。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述界面體(5)具有一與所述端面(13)正對的中央部分(5a)、以及一周邊部分(16)，所述周邊部分(16)在橫向上超出所述端面(13)，并位于所述拋光墊(6)的周邊部分(14)與所述復(fù)位裝置(15)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工具，其特征在于所述界面體(5)的周邊部分(16)在不受力時(shí)呈現(xiàn)為一環(huán)體的形狀，其環(huán)繞著所述界面體(5)的中央部分(5a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于所述工具還包括一可變形的環(huán)體(17)，所述環(huán)體(17)在橫向上環(huán)繞著所述支撐體(4)，并位于所述界面體(5)的周邊部分(16)與所述復(fù)位裝置(15)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具，其特征在于所述環(huán)體(17)具有圓形的縱向剖面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述界面體(5)為單體件結(jié)構(gòu)，它的中央部分(5a)和周邊部分(16)構(gòu)成一個(gè)單體構(gòu)件(5)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于所述界面體(5)在不受力時(shí)呈現(xiàn)為盤體的形狀。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述復(fù)位裝置(15)包括一柔性彈簧片(18)，其從所述支撐體(4)沿橫向伸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工具，其特征在于所述彈簧片(18)由第一端(18a)接合到所述支撐體(4)上，由第二端(18b)接合到所述拋光墊(6)的周邊部分(14)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工具，其特征在于所述彈簧片(18)由第一端(18a)剛性地錨固到所述支撐體(4)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述復(fù)位裝置(15)包括一星形的構(gòu)件(19)，其被固定到所述支撐體(4)上，并設(shè)置有分支體(18)，所述分支體各構(gòu)成一個(gè)柔性彈簧片(18)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工具，其特征在于所述支撐體(4)包括兩個(gè)相互固定在一起的夾頜(7、8)，所述星形部件(19)具有一中央部分(20)——其被夾置在所述兩夾頜(7、8)之間，且所述星形部件的分支體(18)從所述中央部分向外伸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的工具，其特征在于所述拋光墊(6)為整體件，并包括多個(gè)瓣葉(14b)，所述瓣葉從其中央部分(6a)沿橫向突伸出，每個(gè)分支體(18)都與一瓣葉(14b)對正。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的工具，其特征在于所述瓣葉(14b)和所述分支體(18)各有七個(gè)。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述支撐體(4)的端面(13)是平面。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述支撐體(4)的端面(13)是凸面。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述支撐體(4)的端面(13)是凹面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對光學(xué)表面(2)執(zhí)行表面處理的工具，該工具包括一剛性的支撐體(4)，其具有一橫向端面(13)；一可被彈性壓縮的界面體(5)，該界面體被頂接并疊壓著所述端面(13)；以及一柔軟的拋光墊(16)，其被設(shè)計(jì)成頂接著光學(xué)表面(2)，且在與所述端面(13)相反的一側(cè)，其垂直于所述端面(13)地抵接并疊壓著界面體(5)的至少一部分。本發(fā)明的特征在于拋光墊包括一所謂的中央部分(6a)，其位于所述端面(13)與一所謂的周邊部分(14)之間，周邊部分(14)在橫向上超出所述端面(13)，彈性的復(fù)位裝置(15)將所述周邊部分(14)與支撐體(4)連接起來。
文檔編號(hào)B24D7/00GK1620356SQ03802405
公開日2005年5月25日 申請日期2003年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者若埃爾·于蓋 申請人:埃西勒國際通用光學(xué)公司