拋光輪的制作方法

專利名稱：拋光輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種拋光輪，其用來拋光一種物體，更特別的是一種光學物體例如光學鏡片。本發明還涉及一種制造拋光輪的方法、一種拋光物體的方法和用于拋光物體的計算機程序產品。根據本發明的物體可以由比如玻璃、塑料或金屬這樣的材料通過比如模塑成型而制成。本發明的物體包括用于或者聚光或者發散光的任何光學物體。所述的光學物體可以是諸如望遠鏡、顯微鏡或照相機之類的光學系統的部件。
背景技術：
光學鏡片被用于眼科設備中，例如眼鏡和隱形眼鏡，以及用于諸如照相機、望遠鏡、顯微鏡和測距儀之類的精密儀器中。這些鏡片典型的制造方法是，在透明材料如無機玻璃或塑料的第一側面上給予一特定的曲率，而在該材料的相反側面上給予不同的曲率。由于在鏡片的第二側面上產生的曲率不同于在鏡片的第一側面上的曲率，光線就可以被集中到一想要的點上。鏡片的生產過程通常首先始于將玻璃或塑料半成品進行研磨或機加工來獲得大致近似的曲率或者想要的曲率。研磨加工在鏡片表面產生的表面粗糙度將導致不合意的散射光傳送到鏡片或從鏡片中傳出。為了減小表面粗糙度，將鏡片拋光以獲得比較光滑的表面。另外，拋光處理能夠為鏡片表面提供更加精確的曲率，以使離開鏡片的光線被更加精確地聚焦。用于眼鏡的半成品典型的是通過將諸如二乙二醇雙(碳酸烯丙酯)(CR-39)或者聚碳酸酯的熱固聚合物進行噴射模塑或澆鑄而制得的。這些半成品的典型尺寸為直徑在70 到80mm之間和厚度在8到20mm之間，該半成品也可以包含一與鏡片的期望倍率接近的基礎曲率。一旦具有基礎曲率的半成品形成了，那它的背面就可以被研磨來制造具有期望倍率的鏡片(例如來匹配驗光報告單的倍率)。大部分自動研磨機具有一切割刀具，在鏡片沿著該刀具的兩軸旋轉和運動時刀具是保持固定不動的。如果鏡片除了簡單的球形和/或圓柱形切削以外還需要曲率，那么可將鏡片在傾斜地產生一偏移光心時進行研磨(也就是感應(induced)棱鏡)。在鏡片被研磨后，再經過磨砂然后拋光處理。拋光機典型的是使用磨盤，該磨盤是被粘附到具有與鏡片的曲率相匹配但反向的滑輪上的拋光墊。磨盤和鏡片在一起摩擦來除去研磨加工所留下的表面粗糙度，以及對鏡片的曲率進行任何最后的修正。該拋光方法的不利之處是針對每一鏡片的驗光報告單都需要一單獨的磨盤。因此，典型的鏡片加工設備具有上百或上千的不同磨盤用來生產眼鏡，以滿足大范圍的驗光報告單需求。近來發展起來的更先進的拋光機是使用帶有工具主軸的旋轉頭，其中在該工具主軸上安裝有諸如拋光輪一類的成形工具。就鏡片而言，旋轉的拋光輪沿著具有左右定向的第一水平軸線(X軸)和具有前后定向的第二水平軸線(Y軸)運動。此外，其上裝有拋光輪的主軸沿著一Z軸垂直運動。該主軸也在一C軸周圍沿圓形方向運動。這些先進的拋光機典型地利用位置反饋系統來控制拋光輪的運動。拋光輪具有一精細研磨表面，當該研磨表面接觸到并越過鏡片表面運動時，能減少鏡片表面的粗糙度，該拋光輪的表面典型的是彎曲的，目的是為了符合鏡片表面的曲線輪廓。因此，典型的拋光輪是圓柱形的或球形的形狀。通常，這些拋光輪具有一根軸和相應的軸孔，用來容納可旋轉的電動驅動的主軸。 當拋光輪或鏡片圍繞一軸旋轉時，該拋光輪的接觸表面是與該軸對稱的，其目的是，在拋光輪和鏡片之間能有連續的接觸。常規的拋光輪典型的是具有一氨基甲酸乙酯(urethane)外殼，該外 殼從平板中切得并被粘結到環繞一球形鋁輪轂的球形天然橡膠基底上。該平板是以這樣的方式被切削的，以使其可以被折疊起來與基底的球形形狀相一致。然而，該折疊技術總會導致在折疊的連接處形成在該外殼中的不連續表面和間隙(gap)，這些間隙是造成拋光工具壽命受限的部分因素，因為在拋光過程中它們可能會抓牢鏡片的邊緣并開始從橡膠基底中撕裂開。時間一長，外部的外殼也會在間隙的交叉點處開始破裂開來。一旦被磨損以后，現有技術中已知的氨基甲酸乙酯外殼也很難替換。從橡膠基底中移去被磨損的氨基甲酸乙酯外殼并用一個新的來替換需要使用有毒的化學物質。已知的輪子的橡膠基底也有將其從它們各自的鋁輪轂中脫離的傾向。另外，常常很難生產出并維持與鋁輪轂同心的橡膠基底和外部氨基甲酸乙酯殼。具有基底、外殼或兩者的與鋁輪轂不同心的拋光輪在拋光過程中會將低頻波傳到鏡片的表面上，這就依次降低了拋光加工的精度。

發明內容
本發明在于避免上面所引用的現有技術的缺點，并涉及一種用來拋光物體的拋光輪，該拋光輪包括，-一輪轂，設有與一軸線共軸的軸孔；更適宜地，該輪轂具有近似地對稱于該軸孔的一球形外表面；-一基底層，由粘附到該輪轂上并與該軸線共軸的彈性體材料制成，該基底層具有一外表面，該外表面具有相對于該軸線基本上對稱的形狀；以及-一連續的覆蓋層，被粘附到該外表面上并與該軸線共軸，該連續的覆蓋層是由基本上覆蓋了整個該外表面的彈性體材料所制成。該連續的覆蓋層可以是具有彈性體特性的任何連續層，其基本上覆蓋了基底層14 的整個外表面20。該連續的覆蓋層可以由例如天然橡膠、合成橡膠、硅材料或者其任何組合材料制成。可以理解的是該連續的覆蓋層16沒有必要包含諸如拋光顆粒之類的研磨成分。 這可有多種選擇，可以既在拋光液體中又在連續的覆蓋層中、僅在連續的覆蓋層16中或僅在拋光液體中含有該研磨成分。有利的是連續的研磨層16的硬度比基底層的硬度高。首選地，連續的覆蓋層是由氨基甲酸乙酯粘合劑制得的。在本發明的一個優選實施例中，連續的覆蓋層具有大致均衡的厚度。根據本發明的一個實施例，連續的覆蓋層的硬度要大于基底層的硬度。首選地，基底層可以由包含例如天然橡膠、合成橡膠、硅材料或者其任何組合的具有彈性體特性的任何合成物所制得。更優選地，基底層是由聚氨基甲酸酯 (polyurethane)材料所制得的。根據本發明的一個實施例，連續覆蓋層由拋光顆粒組成。優選地，拋光顆粒是研磨齊 。更優選地，該拋光顆粒可以從金剛石、氧化銫、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、立方亞硝酸硼 (cubic boric nitrite)、剛玉砂、氧化鋯、氧化鈰和石榴石所組成的材料組中挑選出。該外表面20可以是球形的、環形的(torical)或者是圓柱形的形狀，更一般性的可以是相對于軸線26對稱的或基本上對稱的任何形狀。在一首選實施例中，該外表面20 是球形的。在一首選實施例中，該拋光輪包括一輪轂，該輪轂設有與一軸線共軸的軸孔；一基底層，由粘附到該輪轂上的彈性體材料所制成并與該軸線共軸，該基底層具有一外表面，該外表面相對于該軸線來說具有基本對稱的形狀。本發明還涉及一種制造用來拋光物體的拋光輪的方法，該拋光輪包括，一輪轂12， 其設有與軸線26同軸的軸孔18 ；—基底層14，其由粘附到輪轂12上并與軸線26同軸的彈性體材料所制成，該基底層具有一外表面20，該外表面20相對于軸線26來說具有基本對稱的形狀，其中，該方法包含一覆蓋步驟，其中將基底層的外表面20用一彈性體材料所覆蓋， 以便獲得一連續的覆蓋層16來基本上覆蓋整個外表面20。覆蓋步驟可以包含現有技術人員已知的所有覆蓋技術，以一種連續的方式用彈性體材料來基本上覆蓋整個外表面。在第一個實施例中，覆蓋步驟可以通過諸如浸涂或噴涂之類的涂覆技術來得以實現。在第二個實施例中，覆蓋步驟是用模塑成型技術來完成的。有利地，覆蓋步驟是緊接著彈性體被固化的固化步驟之后進行的。在本發明的一個實施例中，基底層通過使用這樣的覆蓋技術，首選是通過模塑成型技術而被粘附到輪轂上。有利地，一旦基底層被粘附到輪轂上，該基底層的外表面就被機加工以獲得相對于軸線來說具有基本上對稱的形狀。本發明還涉及一種拋光物體的方法，該方法包括如下步驟(a)提供由具有表面粗糙度的第一側面所組成的一物體；(b)提供如上面所描述的一拋光輪；(c)旋轉；(d)使該物體的第一側面與該拋光輪接觸來減少表面粗糙度。在本發明的一個實施例中，在旋轉步驟中，通過使用旋轉元件使物體和拋光輪相對于彼此旋轉。該旋轉元件可以是一根軸，該拋光輪可以設有輪轂12來容納所述軸。在另一個實施例中，該旋轉元件也可以是物體自身。在一個更進一步的實施例中， 該旋轉元件既可以是物體又可以是拋光輪。該物體可以是例如光學物體尤其是光學鏡片。 該物體也可以是由玻璃或金屬制得的模具。在本發明的一個實施例中，該方法是這樣的，使得第一側面的一表面具有近似拋物線或球形的曲率，并且該方法進一步包括步驟(e)使該第一側面的該表面與拋光輪接觸，以切除部分的物體并形成更精確的拋物線或球形曲率。根據本方法的一個實施例，該物體是一鏡片，并且該第一側面包含具有第一屈光度Dl的第一曲率，和具有第二屈光度D2的第二曲率，其中，Dl興D2。根據本方法的一個實施例，接觸步驟包括沿著X軸、Y軸、Z軸和C軸來控制拋光輪。在本發明的一首選實施例中，通過一計算機數控裝置來控制拋光輪。首選地，該物體是由玻璃或塑料所制成的鏡片。本發明還涉及用于數據處理設備的一種計算機程序產品，該計算機程序產品由一組指令組成，這些指令在被裝進數據處理設備時，促成該設備完成上文所描述的方法中的至少一個步驟。


被加入到說明書中并被作為其一部分的附圖示出了目前本發明的首選實施方式。 上文給出的概括性描述連同下文中具體描述的首選實施例，它們一起起到解釋本發明的原理的作用。 圖1描述的是根據本發明的拋光輪的某一個實施例的剖面圖，示出了輪轂、氨基甲酸乙酯基底和研磨層。圖2描述的是圖1所示的拋光輪的頂視圖。圖3描述的是圖1所示的拋光輪的透視圖。圖4描述了拋光輪的另一種實施例，其中，輪轂延伸出研磨層。圖5是描述了在拋光操作中使用常規的拋光輪從鏡片表面除去材料的一張圖表。圖6是描述了在拋光操作中使用根據本發明的拋光輪從鏡片表面除去材料的一張圖表。
具體實施例方式本發明提供了一種具有連續研磨層的拋光輪。更確切的是，提供了具有被粘接到一聚氨基甲酸酯基底上的輪轂的一種拋光輪，圍繞該聚氨基甲酸酯基底，形成一具有氨基甲酸乙酯粘合劑和拋光顆粒的研磨層。因為該拋光輪有一個無間隙的連續拋光表面，因此降低了該研磨層在拋光加工中裂開或撕裂的可能性。本發明的基底層和研磨層也使拋光輪在振動、隔音和剛性方面具有特別好的特性，該特性使研磨加工可能是平緩的。另外，與現有技術中已知的其它基底材料相比，氨基甲酸乙酯基底不大可能從輪轂中分離出來，因此就延長了拋光輪的使用壽命。最后，在發生機器故障或操作者失誤的情況下，根據本發明的拋光輪也更不容易受到削弱或被損壞的影響。因此，本發明的一個方面是提供了一種用于拋光光學鏡片的拋光輪，該拋光輪包含帶有一軸孔的輪轂；一聚氨基甲酸酯基底，其具有一球形外表面，并被粘附到輪轂上并與該輪轂共軸；以及一連續的研磨層，其包含氨基甲酸乙酯粘合劑和被粘附到該基底層外表面的拋光顆粒。本發明的研磨層可通過涂覆聚氨基甲酸酯基底來形成，該聚氨基甲酸酯基底具有由氨基甲酸乙酯粘合劑和拋光顆粒組成的磨料組分。可以用來涂覆磨料組分的幾種涂覆技術包括浸涂、噴涂或鑄造。因此，根據本發明的另一方面，提供了一種制造拋光輪的方法，該方法提供一聚氨基甲酸酯基底層，該聚氨基甲酸酯基底具有球形外表面并被粘附到帶有軸孔的一輪轂上；提供一磨料組分，其由氨基甲酸乙酯粘合劑和大量拋光顆粒組成；以及用該磨料組分涂覆基底層的外表面，以在該基底層的外表面上形成連續的球形研磨層。本發明的另一方面是提供了一種拋光光學鏡片的方法，其通過使鏡片與具有連續研磨層的球形拋光輪相接觸來進行拋光。該方法特別適用于對鏡片的兩面或者具有兩個或多個不同曲率的鏡片進行快速和精確的拋光，由于單一的輪子就可以拋光多個曲率，因此就消除了對每個鏡片曲面安裝一個不同磨盤的需要。 參考圖1-4，現描述根據本發明的拋光輪10。該拋光輪10包括具有一軸孔18的輪轂12，一基底層14和一研磨層16。根據本發明，該基底層14具有一球形外表面20，以下所用的術語“球形”是指具有近似于球體的形狀，包括但不限于球狀體形狀和半球體形狀如球形截體。圖1所示的實施例還包括一內表面22，在該內表面處該基底層14被粘附到輪轂 12上。連續的研磨層16形成在該基底層14的球形外表面周圍。雖然拋光輪10的形狀可根據其預期的使用而有所變化，該拋光輪通常是成形于圍繞輪轂軸線26的一球形表面28。另外輪轂、基底層和研磨層首選與軸線26共軸。在某些優選實施例中，輪轂12是由金屬制成的，特別首選的是鋁，因為其具有的機械加工性能和抗腐蝕性能。然而，其它金屬也在本發明的考慮之內，比如鋼，尤其是不銹鋼。輪轂也可以由一種聚合物類材料例如聚碳酸酯材料或樹脂材料所制成。有利的是，輪轂的彈性模量大于lOOOMPa。輪轂12可以通過鍛造、鑄造、機加工或現有技術中熟知的任何其它合適的加工技術而制得。輪轂12可以具有適合于拋光鏡片的任何尺寸，并且這些尺寸會很容易地被本領域的普通技術人員所知曉。例如，在某些首選實施例中，輪轂12的從軸線26到外表面24的半徑范圍是從約5mm到約50mm，更首選的是從約IOmm到40mm，甚至更首選從約20mm到約30mm。輪轂12首選地設有一孔18，用來以本領域中所已知的任何方式容納一軸(未示出)。例如，該孔18可以是螺紋型的，用于螺旋連接到該軸上，或者是錐形的以產生與互補 (complimentary)尺寸的軸的摩擦配合。在一特別首選的實施例中，該孔18是部分螺紋的和部分光滑的，其中軸的螺紋部分要比該光滑部分略大。在這個實施例中，該孔的光滑部分在尺寸上設計成來容納軸，而其螺紋部分在尺寸上被設計成一工具，用于從軸上方便地移去拋光輪。作為選擇的是，可以將拋光輪10夾緊到軸上。這種夾緊布置例如可以包括，提供一軸，在其一端具有環形法蘭，而在另一相對端具有用來安放螺栓的螺紋連接；穿過拋光輪來定位該軸以使拋光輪緊靠著法蘭；以及在軸的相對端擰緊螺母以使輪子固定到軸上。其上裝有輪轂12的軸可以是可轉動的、電機驅動的軸。可以變換的是，其上裝有輪轂12的軸也可以是固定不動的、不能轉動的軸，在這種實施例中，鏡片就相對于固定不動的軸旋轉。首選的是，輪轂12被構造成具有對稱于軸線26的外表面24，這種對稱設置將有助于在其轉動時平衡拋光輪10，并且用于將在拋光輪與鏡片接觸時可能產生的任何回轉振動降到最小。基底層14是由能被粘附到輪轂12上的、并且具有邵氏硬度A值為約15-約35的聚氨酯彈性體所制成。已經發現，這些基底材料使拋光輪在振動、隔音和剛性方面具有特別好的特性，該特性使一種平緩的研磨加工成為可能。很多種商業用的可澆鑄聚酯型聚氨基甲酸酯材料適合于用在本發明中，只要它們的邵氏硬度A值為約15-約35。
本領域的普通技術人員可以很容易地選出滿足上述標準的聚氨基甲酸酯材料。例如，一種適合于本發明的聚氨基甲酸酯材料是澆鑄氨基甲酸乙酯型聚酯材料、Uniroyal的產品Adiprene，其邵氏硬度A值為15-20，并添加了增塑劑160可塑劑來增加基底的塑性。在某些首選實施例中，通過將聚氨基甲酸酯材料澆鑄到輪轂周圍的一個特大尺寸的模具中來將基底層14固定到輪轂12上。在該模具放置好并且聚氨基甲酸酯材料固化以后，基底層就被精確研磨到想要的尺寸。該基底層可以被研磨到適于拋光鏡片的尺寸或形狀，并且這樣的尺寸和形狀很容易被本領域的普通技術人員所知曉。首選地，該基底層具有圍繞軸線26并且與軸線26對稱的球形外表面20。在某些首選實施例中，該基底層具有從內表面22到外表面20徑向測量的厚度范圍為約3mm-約20mm，更首選的是約5mm_約15mm， 以及甚至更加首選的是約5mm-約10mm。研磨層16用作拋光輪10的拋光表面，并且在拋光過程中它與鏡片表面直接接觸。 該研磨層含有精細的研磨顆粒(拋光顆粒)，當越過鏡片表面運動時，這些研磨顆粒就會從鏡片的表面除去一薄層，因而降低了鏡片的表面粗糙度。為了與鏡片表面的曲線輪廓相符合，該研磨層是典型的曲線狀。研磨層16是內含拋光顆粒的固化氨基甲酸乙酯粘合劑。該研磨層是通過用磨粒組分來涂覆基底層14而形成的，該磨粒組分包括未固化的液態氨基甲酸乙酯粘合劑和大量懸浮在其中的拋光顆粒。本領域中已知的任何可適用的涂覆技術包括浸涂、澆鑄或噴涂都可以用來將磨粒組分涂到基底層上去。在磨粒組分被涂覆以后，將氨基甲酸乙酯材料固化以在基底層周圍形成硬殼，其中露出了部分拋光顆粒。該硬殼然后被研磨到適宜于拋光鏡片的尺寸和形狀，并且這種尺寸和形狀容易被本領域的普通技術人員所知曉。首選地，該研磨層被成形加工來產生一球形工作嚙合表面，該表面具有從內表面到外表面徑向測量的厚度值為從約0. Imm到約 2. 5mm，首選的是從0. 2到0. 8mm。然而，該研磨層的厚度可以大于或者小于這個值，這取決于特定的拋光輪和拋光應用場合。首選地，該研磨層的厚度是均衡的。研磨層的氨基甲酸乙酯材料具有的邵氏硬度A值為從約66到約96。為了產生更有彈性的研磨表面，該層的氨基甲酸乙酯材料要比基底層的氨基甲酸乙酯材料更硬。很多種商業用的氨基甲酸乙酯材料適合于用在本發明中，只要它們具有邵氏硬度A值為從約66 到約96。本領域的普通技術人員可以容易地選出滿足上述標準的聚氨基甲酸酯材料。用于本發明實施中的拋光顆粒是按標準尺寸從商業上可以獲得的，首選地，顆粒的離散尺寸從約0. 5 μ m到20. 0 μ m，其中更加首選的尺寸是從約0. 5 μ m到約1. 5 μ m。在某些首選實施例中，拋光顆粒全部是一種近似的尺寸。這些顆粒是諸如氧化鋯、金剛石、氧化銫、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁、碳化硼、立方亞硝酸硼、剛玉砂、石榴石以及類似的研磨材料， 但是首選的是氧化鋯或氧化鈰。該顆粒可以是在研磨層中隨機性分布或者是形成矩陣。在或者是隨機性分布或者是矩陣中，顆粒首選的是均勻地遍及整個研磨層分布。所使用的顆粒數量將取決于組成被拋光表面所用的材料。根據本發明的另一方面，提供了一種新型的用于制造拋光輪的方法，該方法具有如下步驟(a)提供一聚氨基甲酸酯基底層，其具有球形外表面并且被粘附到一輪轂上； (b)提供一磨料組分，其由液體氨基甲酸乙酯粘合劑和大量拋光顆粒組成；(c)用該磨料組分涂覆基底層的外表面，以在該基底層的外表面上形成連續的球形研磨層；以及(d)固化該氨基甲酸乙酯粘合劑以形成硬的外表面。通過本領域中已知的大量涂覆方法的任何一種將磨粒組分涂到基底層的外表面上，包括但不限于浸涂、噴涂以及澆鑄。根據本發明的另一方面，還提供了一種改進的拋光光學鏡片的方法。該方法包括這些步驟(a)提供具有第一側面的光學鏡片半成品，該第一側面具有表面粗糙度；(b)提供具有連續氨基甲酸乙酯研磨層的球形拋光輪；(c)提供旋轉元件，其中該旋轉元件或者是步驟(b)中的拋光輪或者是步驟(a)中的鏡片半成品，或者兩者都是；以及(d)使鏡片的第一側面與拋光輪接觸來降低其表面粗糙度。被拋光的鏡片首選是玻璃或塑料鏡片。鏡片的第一側面典型地具有一區域，其具有由研磨過程所產生的近似拋物線或球形的曲率。根據某些首選實施例，拋光鏡片的方法進一步包含使這個區域與拋光輪相接觸的步驟，以移去一部分鏡片以便生成更精確的拋物線或球形曲率。該步驟典型的是與步驟 (d) 一致地完成。在某些實施例中，被拋光的鏡片有兩個或多個不同的曲率，例如雙焦距鏡片，其中鏡片的一部分具有用于矯正遠視的第一曲率，而鏡片的一隔開部分具有用來觀看近距離物體的不同的曲率。具有兩個或多個不同曲率的鏡片的其它例子包括用于矯正散光的鏡片。 因此，根據本發明這方面的某些實施例，鏡片的第一側面包含具有第一屈光度Dl的第一曲率和具有第二屈光度D2的第二曲率，其中Dl Φ D2。本發明的鏡片拋光方法適合用于這些加工過程，其中鏡片相對于固定不動的拋光輪而旋轉， 或者是拋光輪相對于固定不動的鏡片而旋轉，或者是拋光輪和鏡片相對于彼此都旋轉，但是按相反的方向旋轉。裝備有根據本發明拋光輪的先進的拋光機特別良好地適用于拋光具有復雜角度的鏡片，以及適合用一臺單一的機器來拋光一鏡片的兩側面。例如，在一個首選的拋光鏡片的方法中，拋光輪是被安裝到旋轉軸上或者是先進的拋光機的主軸上，該先進拋光機能夠首選通過計算機數控(CNC)來控制輪子的旋轉速度以及輪子沿著具有左/右定向的第一水平軸線(X軸)和具有前/后定向的第二水平軸線(Y軸)的運動，每一軸線都相對于旋轉軸或主軸定向。另外，其上拋光輪是受控的主軸的運動垂直地沿著Z軸和旋轉地圍繞C軸， 每一軸線也是相對于旋轉軸或主軸定向。這些先進的拋光機典型地使用位置反饋系統來控制拋光輪的運動。這種先進的拋光機控制方案是容易被本領域的普通技術人員所知曉的。實施例本發明將通過下面的例子來更詳細地描述，這些例子并不意圖以任何方式來限制本發明的范圍。對比例1 用來測量拋光加工過程中的材料切除率的方法要求在外側邊緣(edge)上生成具有大的倒角(chamfer)的一切削表面，該倒角在拋光加工過程中不會被接觸到并且其為測量提供了一固定參照(reference)。鏡片被支撐(block)并且表面被切除，然后將被支撐的鏡片的表面在表面光潔度儀上進行測量。表面光潔度儀典型地用來測量表面粗糙度，但是在這種情形下它可用來測量在拋光前的切削表面和拋光后的切削表面之間的差別。然后鏡片表面用常規的拋光輪拋光400秒種并在表面光潔度儀上再次測量。被拋光區域上有一些材料被從中切除，而且相對于在拋光過程中未被接觸到的倒角區域要低一些。將在拋光前和拋光后所提取的測量跡線(trace)對準，它們之間的差別就是將倒角區域用作共同參照點的材料切除的最終比
率。如圖5所示，在拋光過程中有大約45微米的材料從鏡片表面被切除。實施例2 用來測量拋光加工過程中的材料切除率的方法要求在外側邊緣上生成具有大的倒角的一切削表面，該倒角在拋光過程中不會被接觸到并且為測量提供了一固定的參照
點ο鏡片被支撐并且表面被切除，然后將被支撐的鏡片的表面在表面光潔度儀上進行測量。表面光潔度儀典型地用來測量表面粗糙度，但是在這種情形下它被用來測量在拋光前的切削表面和拋光后的切削表面之間的差別。然后鏡片表面用根據本發明的拋光輪拋光 400秒種并在表面光潔度儀上再次測量。被拋光的區域上有一些材料被從中切除，而且相對于在拋光過程中未被接觸到的倒角區域要低一些。將在拋光前和拋光后所提取的測量跡線對準，它們之間的差別就是將倒角區域用作共同參照點的材料切除的最終比率。如圖6所示，在拋光過程中有大約30微米的材料從鏡片表面被切除。參照附圖在上文中的詳細描述中說明了用來拋光物體的拋光輪10，該拋光輪包括-一輪轂12，其設有與軸線26共軸的軸孔18 ；-一基底層14，其由被粘附到輪轂12上并與軸線26共軸的彈性體材料制成，該基底層14具有一外表面20，該外表面20具有相對于軸線26基本上對稱的形狀；以及-一連續的覆蓋層16，其被粘附到外表面20上與軸線26共軸，該連續的覆蓋層16 由基本上覆蓋了整個外表面20的彈性體材料制成。以上所述的內容表明，參照附圖的詳細描述是為了闡述本發明而不是用來限制本發明。有許多變換實施例落入所附的權利要求的范圍。在權利要求中出現的所有附圖標記都不應解釋為限制權利要求，“包含”一詞除了在權利要求中列出的以外并不排除其它元件或步驟的存在，在元件或步驟之前出現的“一個”或“一種”并不排除眾多這種元件或步驟的存在。
權利要求
1.一種拋光由玻璃或塑料制成的鏡片的方法，該方法包括如下步驟(a)提供由玻璃或塑料制成的鏡片，所述鏡片包括具有表面粗糙度的第一側面；(b)提供一拋光輪(10)，所述拋光輪被配置用來拋光由玻璃或塑料制成的鏡片，該拋光輪包括——輪轂(12)，其設有與一軸線(26)共軸的軸孔(18)；-一基底層(14)，其由粘附到該輪轂(1 上并與軸線06)共軸的彈性體材料制成，該基底層(14)具有一外表面(20)，該外表面00)具有相對于軸線06)基本上對稱的形狀； 以及-一連續的覆蓋層(16)，其被粘附到該外表面OO)上并與軸線06)共軸，該連續的覆蓋層(16)由基本上覆蓋了整個外表面OO)的彈性體材料制成；(c)旋轉，其中通過使用旋轉元件使由玻璃或塑料制成的鏡片和該拋光輪相對于彼此旋轉；(d)使由玻璃或塑料制成的鏡片的第一側面與拋光輪接觸來減少表面粗糙度。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，該第一側面的一區域具有近似拋物線或球形的曲率，并且進一步包括步驟(e)使該第一側面的該區域與拋光輪接觸來切除部分的由玻璃或塑料制成的鏡片以形成更精確的拋物線或球形曲率。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，該第一側面包含具有第一屈光度D1的第一曲率和具有第二屈光度A的第二曲率，其中，D1 Φ D2。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，該接觸步驟包括沿著X軸、Y軸、Z軸和C軸來控制拋光輪。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪通過一計算機數控裝置來控制。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該連續的覆蓋層(16)的硬度比該拋光輪的基底層(14)的硬度高。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該連續的覆蓋層OO)由拋光顆粒組成。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該外表面OO)是球形的。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該連續的覆蓋層(16)由氨基甲酸乙酯粘合劑制得。
10.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該基底層由聚氨基甲酸酯材料制得。
11.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該輪轂(1 具有近似地對稱于軸孔 (18)的一球形外表面。
12.根據權利要求1所述的方法，其中，該拋光輪的該連續的覆蓋層(16)具有基本上均衡的厚度。
全文摘要
一種拋光由玻璃或塑料制成的鏡片的方法，包括步驟(a)提供鏡片，其包括具有表面粗糙度的第一側面；(b)提供拋光輪(10)，用來拋光鏡片，拋光輪包括輪轂(12)，其設有與軸線(26)共軸的軸孔(18)；基底層(14)，其由粘附到輪轂(12)上并與軸線(26)共軸的彈性體材料制成，該基底層(14)具有外表面(20)，該外表面(20)具有相對于軸線(26)基本上對稱的形狀；連續的覆蓋層(16)，其被粘附到外表面(20)上并與軸線(26)共軸，該連續的覆蓋層(16)由基本上覆蓋了整個外表面(20)的彈性體材料制成；(c)旋轉，其中通過使用旋轉元件使鏡片和拋光輪相對于彼此旋轉；(d)使鏡片的第一側面與拋光輪接觸來減少表面粗糙度。
文檔編號B24B13/01GK102152194SQ20101062483
公開日2011年8月17日 申請日期2005年12月21日 優先權日2004年12月21日
發明者洛伊克·凱雷, 詹姆斯·丹尼爾·里亞爾, 讓-馬克·帕迪烏, 馬克·席爾瓦 申請人:埃西勒國際通用光學公司