DE102004058797A1 - Method for processing functional elements with curved surfaces comprises adjusting the geometry of a tool contour depending on the pivoting angle and rotary angle of the tool during rotation of a polishing tool about its own axis - Google Patents

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Christian-Toralf Dr.-Ing. Weber
Jürgen Dr.-Ing. Weiser
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Abstract

Method for processing functional elements with curved surfaces, especially aspherical surface structures or other randomly shaped functional surfaces, comprises adjusting the geometry of a tool contour depending on the pivoting angle and rotary angle of the tool during rotation of a polishing tool about its own axis. Preferred Features: A sensor integrated into the polishing tool consists of adjusting parts in the form of piezo-actuators or similar adjusting parts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Werkzeug zur Bearbeitung von Funktionselementen mit gekrümmten Oberflächen, insbesondere für asphärisch, toroidal, ellipsoidal, zylindrisch oder anderer beliebig geformter Funktionsflächen, anwendbar im optischen Bereich zur Bearbeitung optischer Funktionsflächen als auch zur hochgenauen mechanischen Bearbeitung von Funktionsflächen im Formenbau zur Herausbildung oberflächengenauer Presswerkzeuge oder Spritz-Gieß-Werkzeugen.The The invention relates to a method and a tool for machining of functional elements with curved Surfaces, especially for aspherical, toroidal, ellipsoidal, cylindrical or other arbitrarily shaped Functional surfaces, applicable in the optical range for processing optical functional surfaces as also for high precision machining of functional surfaces in the Mold construction for the development of surface-precise pressing tools or injection molding tools.

Zur Bearbeitung derartiger Oberflächenstrukturen bedarf es besonderer Werkzeuge und Verfahren, um die zu bearbeitenden Oberflächen mit den geforderten Strukturen und Oberflächengenauigkeiten herstellen zu können.to Processing of such surface structures It requires special tools and procedures to handle those surfaces produce with the required structures and surface accuracies to be able to.

Es ist allgemein bekannt, eine hochgenaue Bearbeitung von insbesondere optischer Funktionsflächen durch traditionelle Optiktechnologien mit großflächigen Werkzeugen, der Durchmesser des Werkzeuges und des Werkstückes sind weitestgehend gleich groß, durchzuführen. Dabei sind aufgrund verschiedener Gegebenheiten, so der eingeschränkten Beherrschung der Verschleißverhältnisse und der Druckverhältnisse, die maßgeblichen Einfluss auf die örtlichen Abtrennhöhen und damit auf die Formbildung haben, zur Erreichung hoher Genauigkeiten Grenzen gesetzt. In einigen Fällen kann dadurch nicht einmal die Formgenauigkeit der Vorbearbeitung auf hochgenauen Optikschleifmaschinen beim konventionellen Polieren aufrechterhalten werden.It is well known, a high precision machining of particular optical functional surfaces through traditional optics technologies with large-scale tools, the diameter of the tool and the workpiece are largely the same size, perform. There are due to various circumstances, so the limited control the wear conditions and the pressure conditions, the authoritative Influence on the local Abtrennhöhen and thus have on the shaping, to achieve high accuracies Set limits. In some cases can not even the shape accuracy of the pre-processing on high-precision optical grinding machines during conventional polishing be maintained.

Eine Qualitätsverbesserung und somit eine Genauigkeitssteigerung, dies allerdings verbunden mit recht hohem Aufwand, ermöglichen andererseits sogenannte Korrekturverfahren. Kennzeichnend für diese Korrekturverfahren ist die gezielte, örtlich unterschiedliche Einwirkung auf die Werkstückoberfläche, dies erfolgt entweder durch entsprechend klein dimensionierte Polierwerkzeuge oder aufbauend auf abtragenden, nicht mechanischen Wirkprinzipien, so beispielsweise durch das Ionenstrahl-Ätzen.A quality improvement and thus an increase in accuracy, but this associated with quite a lot of effort on the other hand so-called correction method. Characteristic of this Correction procedure is the targeted, locally different action on the workpiece surface, this is done either by appropriately small sized polishing tools or based on erosive, non-mechanical active principles, such as by ion beam etching.

Das Bearbeiten, das Polieren von Funktionselementen mit asphärischen Oberflächenstrukturen mit Formwerkzeugen, erfolgt mittels bekannter zweier Polierverfahren. Bei dem ersten Verfahren wird das zu bearbeitende Funktionselement, beispielsweise eine Linse, mit einem Formwerkzeug in Verbindung gebracht, wobei die Linse fest steht, während das Polierwerkzeug sogenannte Schwabbelbewegungen durchführt. Hierzu wird es von der Poliermaschine so angetrieben, dass jeder Punkt seiner aktiven Oberfläche kleine Kreisbewegungen ausführt, ohne dass das Werkzeug insgesamt um seine Achse rotiert. Die Größe der Kreisbewegungen ist maßgebend für die Polierleistung.The Edit, polishing of functional elements with aspherical Surface structures with Forming tools, by means of known two polishing processes. In the first method, the functional element to be processed becomes for example, a lens associated with a molding tool brought, with the lens is fixed, while the polishing tool so-called Schwabbelbewegungen performs. For this purpose, it is driven by the polishing machine so that everyone Point of its active surface small circular movements without that the tool rotates as a whole about its axis. The size of the circular movements is authoritative for the Polishing performance.

Kreisbewegungen mit etwas größerem Radius führen zu höherer Polierleistung und umgekehrt.circular movements with a slightly larger radius to lead to higher Polishing performance and vice versa.

Die Größe des Radius der kleinen Kreisbewegungen ist jedoch begrenzt, da durch diese Kreisbewegungen die zu bearbeitende Linse und das Formwerkzeug mit ihren Krümmungen nicht mehr genau übereinander liegen, wodurch ein ungleichmäßiger Materialabtrag entsteht. Um diese Effekte in akzeptablen Grenzen zu halten, wird das Polierwerkzeug mit einer weichen Oberfläche ausgeführt, die sich der Form der Linse anpassen kann. Grundsätzlich führen Formwerkzeuge, wegen ihrer flächigen Berührung mit der zu polierenden Oberflächenstruktur, zu einem hohen Materialabtrag und einer guten Flächenqualität, es muss jedoch der richtige Radius für die kleinen Kreisbewegungen gefunden werden, damit sich bei ausreichendem Materialabtrag auch die erforderliche Qualität der Oberflächengeometrie erzielen lässt.The Size of the radius The small circular movements is limited, however, because of this Circular movements the lens to be machined and the mold with their curvatures no longer exactly on top of each other lie, causing an uneven material removal arises. To keep these effects within acceptable limits the polishing tool is designed with a soft surface that conforms to the shape of the Lens can adjust. in principle to lead Forming tools, because of their surface contact with the surface structure to be polished, To a high material removal and a good surface quality, but it must be the right one Radius for the small circular motions are found so that when sufficient Material removal also achieve the required quality of the surface geometry leaves.

Bei dem zweiten Verfahren wird auch ein Formwerkzeug benutzt, es findet jedoch ein anderer Bewegungsablauf statt. Das mit einer asphärischen Oberflächenstruktur ausgebildete Funktionselement, beispielsweise gleichfalls eine Linse, und das Formwerkzeug befinden sich an den rotierenden Spindeln einer Poliermaschine, wobei die eine Spindel, vorzugsweise die oben angeordnete Werkzeugspindel, schräg gestellt wird, während die unten angeordnete Werkstückspindel an einem Kreuzschlitten befestigt ist, mittels dem sie vertikal und horizontal verfahren werden kann.at The second method also uses a mold, it finds however, another movement takes place. That with an aspherical surface structure trained functional element, for example, also a lens, and the mold are located on the rotating spindles of a Polishing machine, wherein the one spindle, preferably the top arranged Tool spindle, inclined is posed while the workpiece spindle arranged below attached to a cross slide, by means of which they are vertical and can be moved horizontally.

Da das Funktionselement/die Linse und das Formwerkzeug nicht rotationssymmetrisch sind, müssen sie ihre Lage zueinander beibehalten. Die beiden Spindeln der Maschine müssen ihre Lage zueinander beibehalten und müssen daher mit synchroner Drehzahl angetrieben werden, wobei auch der Phasenwinkel beider Spindeln genau übereinstimmen muss.There the functional element / the lens and the mold are not rotationally symmetrical are, must they maintain their position relative to each other. The two spindles of the machine have to maintain their position to each other and therefore need synchronous speed are driven, whereby also the phase angle of both spindles exactly match got to.

Nur so ist gewährleistet, dass das Funktionselement, die Linse und das Werkzeug mit ihren Konturen genau übereinander liegen und diese Zuordnung auch bei der Rotation der beiden Spindeln erhalten bleibt, was mit erheblichen Aufwendungen verbunden ist.Just this ensures that the functional element, the lens and the tool with their Contours exactly on top of each other lie and this assignment even with the rotation of the two spindles is maintained, which is associated with significant expenses.

Eine weitere Methode zur Bearbeitung von Funktionselementen mit gekrümmten Oberflächen stellt das Polierverfahren mit Polierstiften dar.A provides another method for machining functional elements with curved surfaces the polishing method with polishing pins.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird gleichfalls eine Poliermaschine mit mindestens zwei Spindeln benötigt, wobei die Werkzeugspindel um einen Schwenkpunkt schräggestellt werden kann (b-Achse), während die Werkstückspindel an einem Kreuzschlitten befestigt ist, der ihr horizontale und vertikale Bewegungen in der x- und z-Achse erlaubt. Die vertikale Drehachse der Werkstückspindel ist als gesteuerte vierte Maschinenachse ausführt (c-Achse).To carry out this method, a polishing machine with at least two spindles is also required, wherein the tool spindle can be tilted about a pivot point (B-axis), while the workpiece spindle is attached to a cross slide, which allows its horizontal and vertical movements in the x- and z-axis. The vertical axis of rotation of the workpiece spindle is executed as a controlled fourth machine axis (c-axis).

Damit kann die Werkstückspindel und das mit ihr verbundene Werkstück, beispielsweise ein Linse, in gesteuerte Rotation versetzt werden.In order to can the workpiece spindle and the workpiece associated therewith, such as a lens, be placed in controlled rotation.

Durch das Ansteuern der b-, c-, x- und z-Achse wird ein vorgegebener Bewegungsablauf erzeugt, der dazu führt, dass der Polierstift, relativ zur zu bearbeitenden Oberfläche, die gewünschte Oberflächenstruktur abfährt und dabei stets senkrecht zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes ausgerichtet bleiben soll.By the control of the b-, c-, x- and z-axis becomes a predetermined sequence of movements generated, which leads to that the polishing pin, relative to the surface to be machined, the desired surface structure leaves and always aligned perpendicular to the surface of the workpiece to be machined should stay.

Neben des technisch sehr aufwändigen Verfahrens zur Realisierung sind als Nachteile ferner die geringe zeitbezogene Polierleistung, die geringen Standzeiten des Polierwerkzeuges sowie die Qualitätsmängel der hergestellten Oberflächenstrukturen zu nennen.Next of the technically very complex Methods for the realization are further disadvantages as the low time-related polishing performance, the short service life of the polishing tool as well as the quality defects of fabricated surface structures too call.

Zur Beseitigung dieser Nachteile wird mit der DE 101 06 007 A1 ein Verfahren zum Polieren von Linsen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt, bei dem das variable Formwerkzeug so aufgebaut ist, dass es im Arbeitsbereich über eine nachgiebige, weiche Struktur (Arbeitsfläche) verfügt, die sich beim Andrücken an die Oberfläche des Werkstückes, beispielsweise eine Linse, an dieser abformt und so die Form eines Negativabdruckes der Linse annimmt und danach fixiert werden kann. Die fixierte Arbeitsfläche des variablen Formwerkzeuges soll die Form des Negativabdruckes für die Dauer des Bearbeitungsvorganges beibehalten.To eliminate these disadvantages is with the DE 101 06 007 A1 a method for polishing lenses and an apparatus for performing the method presented, wherein the variable mold is constructed so that it has a resilient, soft structure (work surface) in the work area, which when pressed against the surface of the workpiece, for example a lens, on this forms and so takes the form of a negative impression of the lens and can be fixed afterwards. The fixed working surface of the variable forming tool is intended to maintain the shape of the negative impression for the duration of the processing operation.

Zu diesem Zweck besitzt das Formwerkzeug eine nachgiebige Arbeitsfläche, welche über geeignete Mittel festen Kontakt mit der Oberfläche des Werkzeuges bringen soll und ferner sind weitere Mittel vorhanden, die ein Fixieren des erhaltenen Negativabdruckes der Oberflächenstruktur an der Arbeitsfläche ermöglichen soll. Dies soll durch eine Viel zahl von verschiebbaren Stahlstiften erreicht werden, die im Formwerkzeug vorgesehen sind.To For this purpose, the mold has a resilient work surface, which has suitable Make firm contact with the surface of the tool should and further there are other means that fixation allow the obtained negative impression of the surface structure on the work surface should. This is due to a lot of number of sliding steel pins can be achieved, which are provided in the mold.

Unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit und der geforderten Qualitätsanforderungen von bearbeiteten Oberflächenstrukturen erscheint die Anwendung dieses Verfahrens einschließlich seiner Vorrichtung nicht sehr geeignet.Under Attention to cost-effectiveness and the required quality requirements of machined surface structures the application of this procedure appears including its Device not very suitable.

Ein Polierwerkzeug der beschriebenen Gattung wird mit der JP 102 86 777 A vorgestellt, in dem eine Vielzahl von Bohrungen mit einzeln geführten Nadeln angebracht sind. Die Kopfstücke der Nadeln sollen sich, wie die bereits oben beschriebenen Polierstifte, der asphärischen Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes anschmiegen, wobei auch hier nachteilig ist, dass durch die Vielzahl der vorzusehenden Nadeln es erheblicher Aufwendungen hinsichtlich deren Lagerung, Führung und Ansteuerung bedarf, was wiederum die Wirtschaftlichkeit negativ beeinflusst.A polishing tool of the type described is with the JP 102 86 777 A presented in which a plurality of holes are mounted with individually guided needles. The head pieces of the needles should, like the polishing pins already described, conform to the aspherical surface of the workpiece to be machined, which is also disadvantageous that the need to be provided by the large number of needles considerable expenses in terms of their storage, management and control, which in turn the profitability negatively influenced.

Diese Nachteile werden auch nicht durch die Lösung der DE 44 07 148 C2 beseitigt, mit der ein Läpp- und Polier-Werkzeug vorgeschlagen wird, bei dem zur Erzeugung der Form und/oder der Korrektur der Form einer Werkzeugwirkfläche Mittel zur definierten Verspannung dieser Werkzeugwirkfläche vorgesehen sind, die zur feinfühligen Formkorrektur des zugehörigen Werkzeugkörpers führen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass im Werkzeug, als Mittel zur Verspannung, ein piezoelektrisches Stellglied zentrisch angeordnet ist, welches gegenüber dem Werkzeuggrundkörper durch Lager derart gelagert ist, dass es von der Drehbewegung des Werkzeuges entkoppelt ist und von außen ansteuerbar sein soll, so dass seine Lagenänderung auf den Werkzeuggrundkörper weiterleitbar ist.These disadvantages are not solved by the solution DE 44 07 148 C2 eliminated, with a lapping and polishing tool is proposed, in which are provided for generating the shape and / or the correction of the shape of a tool acting surface means for defined clamping of this tool effective area, which lead to the sensitive shape correction of the associated tool body. This is to be achieved in that in the tool, as a means for clamping, a piezoelectric actuator is arranged centrally, which is mounted relative to the tool body by bearings such that it is decoupled from the rotational movement of the tool and should be controllable from the outside, so that its position change is forwarded to the tool body.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Werkzeug zur Bearbeitung von Funktionselementen mit gekrümmten Oberflächen bereitzustellen, dessen Werkzeug während der Bearbeitung verstellbar ist, dies in Abhängigkeit der herauszubildenden Oberflächenstruktur unter Erreichung einer hohen Präzision und Produktivität, wobei gleichfalls die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden sollen.task The present invention is a method and a tool to provide for processing curved surface functional elements, its tool during The processing is adjustable, this depending on the trainees surface structure achieving high precision and productivity, while also eliminating the disadvantages of the prior art should be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4 gelöst, wobei besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen in den Unteransprüchen angegeben sind.These Task is according to the invention with the Features of the claims 1 and 4 solved, particular embodiments and advantageous solutions in the dependent claims are indicated.

So wurde ein Verfahren und ein Werkzeug geschaffen, welche entsprechend der Kinematik des Bearbeitungsverfahrens bzw. der Werkzeugmaschine gewährleisten, dass Verstellungen bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Ashpären in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel und Drehwinkel der Spindel des Werkzeughalters relativ zur Werkstückoberfläche erfolgen.So a method and a tool has been created which accordingly the kinematics of the machining process or the machine tool guarantee, that adjustments in the machining of rotationally symmetric Ashpären dependent on from the swivel angle and angle of rotation of the spindle of the tool holder done relative to the workpiece surface.

Die Anpassung wird entsprechend der lokalen Soll-Geometrie bzw. unter Berücksichtigung der Ist-Geometrie, der Anpassung entsprechend der Differenz Soll/Ist und abhängig vom Bearbeitungsfortschritt vorgenommen, wodurch eine Beeinflussung über die lokale Einflussnahme auf den Polierdruck und damit direkt auf die lokale Abtrennhöhe zur Oberflächenstruktur des Werkstückes erfolgt.The adaptation is carried out according to the local desired geometry or taking into account the actual geometry, the adaptation according to the difference between target / actual and depending on the processing progress, whereby an influence on the local influence on the polishing pressure and thus takes place directly on the local separation height to the surface structure of the workpiece.

So zeichnet sich das vorgestellte Verfahren dadurch aus, dass die Verstellung der Geometrie der Kontur des Werkzeuges, des Polier-Läpp-Werkzeuges in Abhängigkeit des Schwenkwinkels und zusätzlich in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Polier-Läpp-Werkzeuges, dies während der Umdrehung des Polier-Läpp-Werkzeuges um seine eigene Achse, vorgenommen wird.So the presented method is characterized by the fact that the adjustment the geometry of the contour of the tool, the polishing-lapping tool dependent on of the swivel angle and in addition dependent on from the angle of rotation of the polishing-lapping tool, this while the rotation of the polishing-lapping tool around its own axis, is made.

Dies bedeutet, die Kontwoberfläche des Polier-Läpp-Werkzeuges wird während der Bearbeitung durch ortsabhängige, aktive Verstellung der Oberflächenstruktur des Polier- und Läpp-Werkzeuges der Geometrie der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche gezielt angepasst, wodurch eine höhere Präzision und Produktivität erreicht wird.This means the web surface the polishing lapping tool is during the processing by location-dependent, active adjustment of the surface structure of the polishing and Lapping tool the geometry of the workpiece surface to be machined targeted, thereby a higher one precision and productivity is reached.

Entsprechend der Kinematik der jeweiligen Werkzeugmaschine erfolgt die Verstellung bei der Bearbeitung von rotationssystemmetrischen Asphären in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Polier-Läpp-Werkzeuges und dem Drehwinkel des Polier-Läpp-Werkzeuges, somit der Spindel des Werkzeughalters, relativ zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes.Corresponding the kinematics of the respective machine tool, the adjustment takes place in the processing of rotational-system-metric aspheres depending on from the tilt angle of the polishing lapping tool and the rotation angle of the polishing-lapping tool, thus the spindle of the tool holder, relative to the surface of the to be machined workpiece.

Die Anpassung des Polier-Läpp-Werkzeuges zur zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes erfolgt dabei entweder direkt auf der Grundlage der in der Maschinensteuerung gespeicherten Geometrie- und Technologiedaten durch die Maschinensteuerung oder selbsttätig aufbauend auf den Informationen von in das Polier-Läpp-Werkzeug integrierter Sensorik durch ebenfalls in das Werkzeug integrierter Stellglieder/Aktoren auf der Basis eines entsprechendes Steuerungssystems.The Adaptation of the polishing and lapping tool to the surface to be processed of the workpiece takes place either directly on the basis of the machine control stored geometry and technology data by the machine control or automatically building on the information from in the polishing lapping tool integrated sensor technology also integrated in the tool Actuators / actuators based on a corresponding control system.

Dies bedeutet, dass das oder die Polier-Läpp-Werkzeuge während der Bearbeitung definiert in Abhängigkeit von der lokalen Krümmung bzw. den Krümmungsradien der Oberfläche des Werkstückes verformt werden, dies in Abhängigkeit von der Kontur des Polier-Läpp-Werkzeuges und der Kinematik der jeweiligen Werkzeugmaschine, wobei die Beeinflussung der Druckverteilung über eine gezielte Deformation der Oberflächenstruktur des Polier-Läpp-Werkzeuges mittels geeigneter Stellglieder/Aktoren statisch oder dynamisch erfolgt.This means that the polishing lapping tool or tools during the Editing defined in dependence from the local curvature or the radii of curvature the surface of the workpiece be deformed, this in dependence from the contour of the polishing-lapping tool and the kinematics of the respective machine tool, the influence the pressure distribution over a targeted deformation of the surface structure of the polishing lapping tool by means of suitable actuators / actuators static or dynamic he follows.

Durch die Anpassung des Polier-Läpp-Werkzeuges an die gewünschte Oberflächenstruktur des Werkzeuges wird gegenüber den konventionellen starren Werkzeugen eine höhere Genauigkeit des Polier- und Läppprozesses erreicht, da Ungenauigkeiten aufgrund der Radienabweichungen von Werkzeug und Werkstück weitestgehend vermieden werden und durch die Möglichkeit, größere Bereiche der jeweiligen Werkstückoberfläche gleichzeitig zu bearbeiten, wird eine Steigerung der Produktivität erreicht.By the adaptation of the polishing lapping tool to the desired surface structure the tool is facing Conventional rigid tools have a higher accuracy of polishing and lapping process achieved because of inaccuracies due to the radii deviations of Tool and workpiece be largely avoided and by the possibility of larger areas the respective workpiece surface at the same time to increase productivity.

Das gemäß der Erfindung ausgebildete Werkzeug ist ein Polier-Läpp-Werkzeug, dessen Oberfläche, die Arbeitsfläche des Polier-Läpp-Werkzeuges, an die gewünschte Ausführung der Oberflächenstruktur des Werkstückes anpassbar ist, dies derart, dass Krümmungsgradienten innerhalb bzw. zwischen der Kontaktfläche vom Werkstück und Polier-Läpp-Werkzeug abgeglichen werden und so qualitativ hochwertige Polierergebnisse bei einer weiteren vergrößerten Bearbeitungsfläche von asymmetrischen Werkstückoberflächen erzielt werden.The according to the invention Trained tool is a polishing-lapping tool whose surface is the working surface the polishing lapping tool, to the desired execution the surface structure of the workpiece is adaptable, such that curvature gradients within or between the contact surface from the workpiece and polishing lapping tool be matched and so high quality polishing results in a further enlarged processing area of achieved asymmetric workpiece surfaces become.

Erfindungsgemäß ist das geschaffene Polier-Läpp-Werkzeug als ein Rotationswerkzeug ausgebildet, welches aus radial angeordneten und einzeln ansteuerbaren flügelartigen Segmenten besteht, welche untereinander durch Feststoffgelenke spielfrei verbunden sind. Die einzelnen flügelartigen Segmente sind ferner in Teilsegmente unterteilt, die als Teilarbeitsflächen ausgebildet und über steuerbare Stellglieder, beispielsweise Piezoaktoren ansteuerbar sind, somit die einzelnen Teilarbeitsflächen der flügelartigen Segmente so geschwenkt und angesteuert werden, dass eine gleichförmige Druckverteilung und damit ein gleichmäßiger Materialabtrag auf bzw. von der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes erreicht wird.This is according to the invention created polishing lapping tool formed as a rotary tool, which is arranged radially and individually controllable wing-like segments exists, which interconnected by solid joints without play are. The single wing-like Segments are further subdivided into sub-segments, which are formed as partial work surfaces and over controllable actuators, such as piezo actuators controlled are, thus the individual sub-working surfaces of the wing-like segments pivoted so and be controlled that a uniform pressure distribution and thus a uniform material removal on or from the surface of the workpiece to be machined is reached.

Dabei ist der Werkzeughalter des Polier-Läpp-Werkzeuges zur Werkzeugspindel normal zur aktuellen Kontaktfläche zwischen Polier-Läpp-Werkzeug und Werkstück ausgerichtet, was über das Vorschubsystem der Werkzeugmaschine erfolgt.there is the tool holder of the polishing-lapping tool to the tool spindle normal to the current contact surface between polishing and lapping tool and workpiece aligned, what about the feed system of the machine tool takes place.

Durch die Einzelansteuerbarkeit und somit einzelne Verstellung der Teilarbeitsflächen der Flügelsegmente wird die verfahrensbestimmende Verstellung der Geometrie der Oberflächenstruktur des Polier-Läpp-Werkzeuges in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel und zusätzlich vom Drehwinkel des Polier-Läpp-Werkzeuges, das heißt, während einer Umdrehung des Polier-Läpp-Werkzeuges um seine eigene Achse, realisiert.By the individual controllability and thus individual adjustment of the partial work surfaces of the wing segments becomes the process-determining adjustment of the geometry of the surface structure the polishing lapping tool dependent on from the swivel angle and in addition the angle of rotation of the polishing-lapping tool, this means, while one revolution of the polishing-lapping tool around its own axis, realized.

Aufgrund der einstellbaren Geometrie oder der Oberflächenstruktur des Werkzeuges ist es möglich, auch bei Werkstücken mit komplexer Oberflächengestalt, beispielsweise bei asphärischen Systemen, eine gleichmäßige Druckverteilung im Kontaktbereich zwischen der Arbeitsfläche bzw. den Teilarbeitsflächen des Polier- und Läpp-Werkzeuges und der Oberflächenstruktur des Werkstückes zu erzielen.by virtue of the adjustable geometry or the surface structure of the tool Is it possible, also for workpieces with complex surface shape, for example, aspherical Systems, a uniform pressure distribution in the contact area between the work surface or the partial work surfaces of the Polishing and lapping tool and the surface structure of the workpiece to achieve.

Ferner ist die Möglichkeit gegeben, dass durch Verstellung der Geometrie der Arbeitsfläche des Polier- und Läpp-Werkzeuges über die Beeinflussung des lokalen Polierdruckes gezielt Fehler in der Oberflächengeometrie kompensiert werden, somit die Bestimmung der zu korrigierenden Fehler und der daraus resultierenden erforderlichen Verstellung des Werkzeuges, die Ansteuerung der flügelartigen Segmente, während der Bearbeitung (In-Prozess) oder vor Bearbeitungsbeginn (Pre-Prozess) erfolgt.Furthermore, there is the possibility that By adjusting the geometry of the working surface of the polishing and lapping tool over the influence of the local polishing pressure targeted errors in the surface geometry can be compensated, thus determining the error to be corrected and the resulting required adjustment of the tool, the control of the wing-like segments during processing (in-process) or before the start of processing (pre-process).

Es gehört auch zur Erfindung, dass die flügelartigen Segmente und die Teilsegmente, somit auch deren Teilarbeitsflächen, zur Vermeidung von Spielen, Hystereseeffekten oder Reibkräften untereinander gleichfalls durch Feststoffgelenke verbunden sind. Infolge der Ansteuerung der flügelartigen Segmente, somit auch der einzelnen Teilsegmente, wird die membranartige Struktur der Arbeitsfläche des Polier- und Läpp-Werkzeuges in der Gesamtheit ihrer Teilarbeitsflächen mittels mehrerer punkt- oder flächenartig angreifender Stellelemente elastisch verformt, um lokal-, ringförmig- oder segmentförmig gezielt die Oberflächengeometrien vom Werkzeug und vom Werkstück zu beeinflussen.It belongs also to the invention that the wing-like Segments and the subsegments, thus also their partial work surfaces, for Avoidance of games, hysteresis effects or frictional forces among each other are also connected by solid joints. As a result of the control the wing-like Segments, thus also the individual subsegments, becomes the membranous Structure of the work surface the polishing and lapping tool in the totality of their sub-workplaces by means of several or areally attacking adjusting elements elastically deformed to local, annular or segment shape specifically the surface geometries from the tool and the workpiece to influence.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen inWith following embodiment the invention should be closer explained become. The associated Drawings show in

1: ein Polier-Läpp-Werkzeug in einer perspektivischen Ansicht, 1 : a polishing lapping tool in a perspective view,

2: die Ausbildung eines flügelartigen Segmentes in einer Schnittansicht, 2 : the formation of a wing-like segment in a sectional view,

3: die Zuordnung des Polier-Läpp-Werkzeuges zu einem zu bearbeitenden Werkstück in prinziphafter Darstellung und 3 : the assignment of the polishing lapping tool to a workpiece to be machined in a schematic representation and

4: eine Detailansicht nach 3, der Zuordnung/Anpassung eines flügelartigen Segmentes vom Polier-Läpp-Werkzeug zu einer asphärischen Oberflächenstruktur eines Werkstückes. 4 : a detailed view after 3 , the assignment / adaptation of a wing-like segment from the polishing-lapping tool to an aspheric surface structure of a workpiece.

Wie in der 1 dargestellt, ist das aktiv verstellbare Polier-Läpp-Werkzeug 1 als ein Rotationswerkzeug ausgebildet, welches über den Werkzeughalter 2 Aufnahme in einer Werkzeugmaschine findet. Der Grundkörper des Polier-Läpp-Werkzeuges 1 besteht aus einzelnen spielfrei verbundenen und radial angeordneten flügelartigen Segmenten 3, welche zueinander über Feststoffgelenke 4 verbunden sind.Like in the 1 shown is the actively adjustable polishing lapping tool 1 formed as a rotary tool, which over the tool holder 2 Recording in a machine tool finds. The main body of the polishing lapping tool 1 consists of individual play-free connected and radially arranged wing-like segments 3 which are connected to each other via solid joints 4 are connected.

Die Arbeitsfläche 5 des Polier-Läpp-Werkzeuges 1 wird in seiner Gesamtheit herausgebildet durch die einzelnen Arbeitsflächen 7 von Teilsegmenten 6 der Segmente 3, welche zueinander gleichfalls spielfrei durch Feststoffgelenke 4 verbunden sind, 2 – .The work surface 5 the polishing lapping tool 1 is formed in its entirety by the individual work surfaces 7 of sub-segments 6 the segments 3 , which are also free of play by solid joints 4 are connected, 2 -.

Aus der Darstellung nach 2 ergibt sich, wie die einzelnen Teilsegmente 6, 6' und 6'' untereinander durch die Feststoffgelenke 4 verbunden sind und in dem jeweiligen Segment 3 Stellglieder 8 vorgesehen sind, welche zur Ansteuerung der einzelnen Teilsegmente 6 dienen. Das bedeutet, die Teilsegmente 6 werden entsprechend ihrer Ansteuerung durch eine interne Sensorik über die Stellglieder 8 verstellt, dies in einem bestimmten Verstellbereich, dargestellt und gekennzeichnet als Schwenkwinkel 9. Die Stirnflächen der einzelnen Teilsegmente 6 bilden einzelne Arbeitsflächen 7 heraus, die wiederum in der Gesamtheit die Arbeitsfläche 5 des Polier-Läpp-Werkzeuges 1 ergeben.From the illustration to 2 results like the individual subsegments 6 . 6 ' and 6 '' with each other through the solid joints 4 are connected and in the respective segment 3 actuators 8th are provided, which for controlling the individual sub-segments 6 serve. That means the subsegments 6 are controlled by an internal sensor via the actuators according to their control 8th adjusted, this in a certain adjustment range, shown and marked as a swivel angle 9 , The end faces of the individual subsegments 6 form individual work surfaces 7 out, in turn, the work surface in its entirety 5 the polishing lapping tool 1 result.

Die Arbeitsposition eines Polier-Läpp-Werkzeuges 1 zu einem Werkstück 11 ist in der 3 dargestellt. Das Werkstück 11 ist in der Werkstückaufnahme 10 eingespannt und wird während des Bearbeitungsvorganges in eine rotative Bewegung versetzt.The working position of a polishing-lapping tool 1 to a workpiece 11 is in the 3 shown. The workpiece 11 is in the workpiece holder 10 clamped and is placed during the machining process in a rotary motion.

Zur bearbeitenden Oberflächenstruktur des Werkstückes 11 wird das Polier-Läpp-Werkzeug 1 positioniert, dies in der dargestellten Form, dass die Segmente 3 bzw. Teilsegmente 6; 6' und 6'' entsprechend den herauszubildenden Konturen zum Werkstück 11 positioniert werden.To the working surface structure of the workpiece 11 becomes the polishing lapping tool 1 positioned, this in the illustrated form that the segments 3 or subsegments 6 ; 6 ' and 6 '' according to the contours to be formed to the workpiece 11 be positioned.

Während des Bearbeitungsvorganges führt das Polier-Läpp-Werkzeug 1 rotative Bewegungen aus, in der 3 gekennzeichnet durch den Drehwinkel 13. Der Drehwinkel 13 gibt das Maß des rotativen Umlaufs vom Polier- und Läpp-Werkzeuges 1 an und kann dabei als umlaufender Drehwinkel 13 ausgeführt sein, das heißt, Winkelbereiche halt über 360° ablaufen, aber auch in einem geringen Winkelmaß und dies auch bei wechselnder Drehrichtung.During the machining process, the polishing-lapping tool performs 1 rotative movements out in the 3 characterized by the angle of rotation 13 , The angle of rotation 13 gives the measure of the rotative rotation of the polishing and lapping tool 1 and can thereby as a rotating angle 13 be executed, that is, angle ranges stop over 360 °, but also in a small angular extent and this also with changing direction of rotation.

In der 3 sind zwei Arbeitspositionen eines Polier- und Läpp-Werkzeuges 1 dargestellt, welche der jeweils herauszubildenden Oberflächenstruktur des Werkstückes 11 angepasst sind. In der 3 sind diese mit den Radienangaben R1 und R2 dokumentiert, während die Schwenkbarkeit des Polier- und Läpp-Werkzeuges 1 durch den Schwenkbereich 12 gekennzeichnet ist.In the 3 are two working positions of a polishing and lapping tool 1 represented, which of the respective surface structure of the workpiece to be formed 11 are adjusted. In the 3 These are documented with the radii R1 and R2, while the pivoting of the polishing and lapping tool 1 through the swivel range 12 is marked.

Durch die radiale Anordnung und der einzeln ansteuerbaren flügelartigen Segmente 3 ist die Möglichkeit gegeben, dass sich das Polier- und Läpp-Werkzeug 1 auch größeren Radiendifferenzen innerhalb der Kontaktflächen des zu bearbeitenden Werkstückes 11 und der Arbeitsfläche 5 bzw. der Arbeitsflächen der Teilsegmente 6 anpassen kann bzw. diese angesteuert werden, wie in der 4 gezeigt.Due to the radial arrangement and the individually controllable wing-like segments 3 there is the possibility that the polishing and lapping tool 1 also larger differences in radius within the contact surfaces of the workpiece to be machined 11 and the work surface 5 or the work surfaces of the sub-segments 6 can adapt or be controlled, as in the 4 shown.

Die Oberflächenstruktur des Werkstückes 11 ist wiederum mit Radiengradienten, hier mit R1, R2 und R3 dargestellt, zu denen das gesamte Polier- und Läpp-Werkzeug 1 angepasst und angesteuert wird, dargestellt anhand eines einzelnen flügelartigen Segmentes 3.The surface structure of the workpiece 11 is again shown with radius gradients, here with R1, R2 and R3, to which the entire polishing and lapping tool 1 adapted and controlled, represented by a single wing-like segment 3 ,

Die Darstellung nach 4 verdeutlicht auch in zeichnerischer Darstellung die variable Verstellbarkeit der Teilsegmente 6, 6', 6'', die über die vorgesehenen Stellglieder 8, beispielsweise Piezoaktoren, angesteuert werden. Dabei wird das Teilsegment 6'' gemäß des dargestellten Beispiels mit einem größeren Schwenkwinkel 9 zur Werkstückoberfläche 15 verstellt und positioniert als die Teilsegmente 6 und 6', deren Bezugsflächen mit anderen Krümmungsradien ausgebildet sind. Nach 4 sind die Krümmungsradien der Werkstückoberfläche 15 bei diesem Werkstück 11 mit verschieden großen Radiengradienten R1, R2, R3 ausgebildet.The representation after 4 also illustrates in graphical representation the variable adjustability of the sub-segments 6 . 6 ' . 6 '' that are above the provided actuators 8th , For example, piezo actuators are controlled. This is the subsegment 6 '' according to the example shown with a larger swing angle 9 to the workpiece surface 15 adjusted and positioned as the sub-segments 6 and 6 ' whose reference surfaces are formed with other radii of curvature. To 4 are the radii of curvature of the workpiece surface 15 with this workpiece 11 formed with different radius gradients R1, R2, R3.

Die Arbeitsflächen 7 der Teilsegmente 6 sind mit Polierpads 14 bestückt. Denkbar ist natürlich auch der Einsatz einer Polierfolie.The work surfaces 7 the subsegments 6 are with polishing pads 14 stocked. Of course, it is also conceivable to use a polishing foil.

Aufgrund der einstellbaren Werkzeuggeometrie, der Kontur der Arbeitsfläche 5 des Polier- und Läpp-Werkzeuges 1 ist die Möglichkeit gegeben, auch bei großen Werkstücken 11 mit komplexer Oberflächengestalt, ausgeprägt als asphärische Systeme, eine gleichmäßige Druckverteilung im Kontaktbereich zwischen dem Polier- und Läpp-Werkzeug 1 und der Oberflächenstruktur des Werkstückes 11 zu erzielen, wodurch eine Erhöhung der Genauigkeit bei gleichzeitiger Steigerung der Produktivität erreicht wird.Due to the adjustable tool geometry, the contour of the work surface 5 the polishing and lapping tool 1 the possibility exists, even with large workpieces 11 with complex surface shape, pronounced as aspherical systems, a uniform pressure distribution in the contact area between the polishing and lapping tool 1 and the surface structure of the workpiece 11 achieve an increase in accuracy while increasing productivity.

Es wurde bereits ausgeführt, dass die Stellglieder 8 als Piezoaktoren ausgebildet sind, wobei auch Präzisionsspindeln, elektrostriktive, elektrochemische oder thermische Aktoren eingesetzt werden können, welche auf die Teilsegmente 6 der flügelartigen Segmente 3 einwirken und bei ihrer Aktivierung eine gezielt gerichtete Verstellung der einzelnen Teilsegmente 6 bewirken, somit direkt auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes 11 Einfluss genommen wird.It has already been stated that the actuators 8th are designed as piezoelectric actuators, whereby precision spindles, electrostrictive, electrochemical or thermal actuators can be used, which on the subsegments 6 the wing-like segments 3 act upon activation and a targeted adjustment of the individual subsegments 6 effect, thus directly on the surface to be machined of the workpiece 11 Influence is taken.

Die vorgesehenen Feststoffgelenke 4, mittels denen die flügelartigen Segmente 3 und ihre Teilsegmente 6 spielfrei untereinander verspannt und befestigt sind, gewährleisten eine sichere Verbindung, dies bei Ausschluss von Spiel, Hystereseeffekten der jeweilig verstellten Teilsegmente 6.The intended solid joints 4 by means of which the wing-like segments 3 and their subsegments 6 play with each other braced and secured, ensure a secure connection, this case of exclusion of play, hysteresis effects of the respective adjusted sub-segments 6 ,

Die bereits oben beschriebene maschineninterne Sensorik zur Regelung und zur Steuerung des jeweiligen Bearbeitungsvorganges ergibt sich auch zeichnerisch aus der Darstellung gemäß 4, was dokumentiert wird durch die unterschiedliche Ansteuerbarkeit der flügelartigen Segmente 3 bzw. deren Teilsegmente 6, 6' und 6'', wiederum dokumentiert durch den jeweiligen Schwenkwinkel 9. Durch die direkte Einwirkung der flügelartigen Segmente 3 auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche 15 erfolgt zum einen eine Erfassung des Ist-Zustandes der Oberflächenstruktur des Werkstückes 11 im jeweiligen Wirkbereich der flügelartigen Segmente 3 bzw. deren Teilsegmente 6 und zum anderen wird dadurch gesichert, dass unter Einbeziehung der Sensorik das Polier- und Läpp-Werkzeug 1 so angesteuert werden kann, dass die gewünschten Oberflächenstrukturen vom zu bearbeitenden Werkstück 11 herausgebildet werden. Entsprechend der Preston-Hypothese, wonach der erreichte Abtrag proportional zum wirkenden Polierdruck ist, lässt sich somit gezielt das Abtragsprofil und damit die Oberflächengestalt der zu verarbeitenden Werkstückoberfläche 15 beeinflussen.The machine-internal sensor system already described above for controlling and controlling the respective machining operation also results in the drawing from the representation according to FIG 4 , which is documented by the different controllability of the wing-like segments 3 or their sub-segments 6 . 6 ' and 6 '' , again documented by the respective swivel angle 9 , Due to the direct action of the wing-like segments 3 on the workpiece surface to be machined 15 on the one hand, a detection of the actual state of the surface structure of the workpiece takes place 11 in the respective effective range of the wing-like segments 3 or their sub-segments 6 and on the other hand, it ensures that the polishing and lapping tool is integrated into the sensor system 1 can be controlled so that the desired surface structures of the workpiece to be machined 11 be formed. According to the Preston hypothesis, according to which the achieved removal is proportional to the effective polishing pressure, the removal profile and thus the surface shape of the workpiece surface to be processed can thus be targeted 15 influence.

Somit können durch die Verstellung des Polier-Läpp-Werkzeuges 1 über die Beeinflussung des lokalen Polierdruckes gezielt Fehler in der Geometrie der Werkstückoberfläche 15 kompensiert werden, somit können die Bestimmung der zu korrgierenden Fehler und die daraus resultierende erforderliche Verstellung des Polier-Läpp-Werkzeuges 1, während der Bearbeitung oder vor Bearbeitungsbeginn erfolgen.Thus, by adjusting the polishing lapping tool 1 specifically influenced by the local polishing pressure errors in the geometry of the workpiece surface 15 Thus, the determination of the errors to be corrected and the resulting required adjustment of the polishing-Läpp tool 1 , during processing or before the start of processing.

Die vorhandene Sensorik zur Bestimmung eines bestimmten Profils einer Werkstückoberfläche und der Erfassung einer Druckverteilung wird weitestgehend durch ein automatisches „Anschmiegen" des Läpp- und Polier-Werkzeuges zum Werkstück erreicht und somit ist gleichzeitig ein formerhaltendes Polieren möglich.The existing sensors for determining a specific profile of a Workpiece surface and the detection of a pressure distribution is largely by a automatic "nestling" of lapping and Polishing tool reaches the workpiece and thus at the same time a shape-retaining polishing is possible.

Eine Messung der Werkstückoberfläche 15 eines Werkstückes 11 vor dem Bearbeitungsbeginn, einer Pre-Prozess-Messung, kann beispielsweise mit einem Formmessgerät erfolgen oder durch das Abfahren der Werkzeugbahn mit sensorischen Werkzeugen.A measurement of the workpiece surface 15 a workpiece 11 Before the start of processing, a pre-process measurement, can be done for example with a form measuring device or by the departure of the tool path with sensory tools.

Die Übertragung der Steuer- bzw. Regelsignale und die Energieübertragung für diese Prozesse geschieht drahtlos, um den Prozess nicht durch Überträgersysteme, wie Schleif ringe oder ähnliches zu beeinflussen und vorteilhafter Weise wird das Polier-Läpp-Werkzeug 1 autark, beispielsweise durch das Mitführen von Akkus oder Mikropumpen an bewegten bzw. rotierenden Teilen, mit der erforderlichen Energie versorgt.The transmission of the control signals and the energy transfer for these processes is wireless, so as not to influence the process by transmitter systems, such as abrasive rings or the like, and advantageously the polishing lapping tool 1 self-sufficient, for example, by carrying batteries or micropumps on moving or rotating parts, supplied with the required energy.

Claims (8)

Verfahren zur Bearbeitung von Funktionselementen mit gekrümmten Oberflächen, insbesondere asphärischer Oberflächenstrukturen oder anderer beliebig geformter Funktionsflächen, bei dem die Regelung des Druckes oder des Stellweges des Stellelementes auf der Grundlage des gemessenen Profils der Oberfläche des Werkstückes oder der gemessenen Druckverteilung des Werkzeuges durch eine Sensorik erfolgt, das Polier-Läpp-Werkzeug und das zu bearbeitende Werkstück relativ zueinander rotieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Geometrie der Werkzeugkontur in Abhängigkeit des Schwenkwinkels und zusätzlich in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Werkzeuges während der Umdrehung des Polier-Läpp-Werkzeuges um seine eigene Achse vorgenommen wird und die Anpassung der Werkzeugkontur vom Polier- und Läpp-Werkzeug durch die Maschinensteuerung oder mittels eines selbsttätig, aufbauend auf Informationen von im Polier- und Läpp-Werkzeug integrierter Sensorik, arbeitenden Steuerungssystems durchgeführt wird.Method for processing functional elements with curved surfaces, in particular aspherical surface structures or others arbitrarily shaped functional surfaces, in which the regulation of the pressure or the travel of the control element on the basis of the measured profile of the surface of the workpiece or the measured pressure distribution of the tool by a sensor, the polishing lapping tool and the workpiece to be machined rotate relative to each other , characterized in that the adjustment of the geometry of the tool contour in dependence of the pivot angle and additionally in dependence on the rotation angle of the tool during the rotation of the polishing lapping tool is made about its own axis and the adaptation of the tool contour of the polishing and lapping tool is performed by the machine control or by means of a self-acting, based on information from integrated in the polishing and lapping tool sensor, working control system. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung auf der Grundlage der in der Maschinensteuerung gespeicherten Geometrie- und Technologiedaten arbeitet.Method according to claim 1, characterized in that that the machine control based on that in the machine control stored geometry and technology data works. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Polier-Läpp-Werkzeug integrierte Sensorik aus durch im Polier- und Läpp-Werkzeug angeordneten Stellgliedern in Form von Piezoaktoren oder ähnlichen Stellgliedern besteht.Method according to claim 1, characterized in that that in the polishing lapping tool integrated sensor technology by actuators arranged in the polishing and lapping tool in the form of piezo actuators or similar Actuators consists. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als ein Polier-Läpp-Werkzeug (1) in Form eines Rotationswerkzeuges ausgebildet ist, welches aus radial angeordnet und einzeln ansteuerbaren flügelartigen Segmenten (3) besteht, die flügelartigen Segmente (3) durch Feststoff gelenke (4) verbunden und in den flügelartigen Segmenten (3) steuerbare Stellglieder (8) angeordnet sind.Tool for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the tool as a polishing lapping tool ( 1 ) is designed in the form of a rotary tool, which consists of radially arranged and individually controllable wing-like segments ( 3 ), the wing-like segments ( 3 ) by solid joints ( 4 ) and in the wing-like segments ( 3 ) controllable actuators ( 8th ) are arranged. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flügelartigen Segmente (3) in Teilsegmente (6; 6'; 6'') untergliedert sind, die Arbeitsflächen (7; 7'; 7'') der Teilsegmente (6; 6'; 6'') die Arbeitsfläche (5) des Polier- und Läpp-Werkzeuges (1) herausbilden und die Teilsegmente (6; 6'; 6'') mittels Feststoffgelenken (4) spielfrei untereinander verbunden sind.Tool according to claim 4, characterized in that the wing-like segments ( 3 ) into subsegments ( 6 ; 6 '; 6 '' ), the work surfaces ( 7 ; 7 '; 7 '' ) of the subsegments ( 6 ; 6 '; 6 '' ) the working surface ( 5 ) of the polishing and lapping tool ( 1 ) and the subsegments ( 6 ; 6 '; 6 '' ) by means of solid joints ( 4 ) are interconnected without play. Werkzeug nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsegmente (6; 6'; 6'') über die Stellglieder (8) ansteuerbar und verschwenkbar sind, wobei das Verstellmaß durch das Maß des zugehörigen Schwenkwinkels (9) bestimmt wird, dieses wiederum abhängig von den Radiengradienten R1 bis Rn der Werkstückoberfläche (15).Tool according to claims 4 and 5, characterized in that the sub-segments ( 6 ; 6 '; 6 '' ) via the actuators ( 8th ) are controllable and pivotable, wherein the Verstellmaß by the degree of the associated pivot angle ( 9 ), which in turn depends on the radius gradients R1 to Rn of the workpiece surface ( 15 ). Werkzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flügelartigen Segmente (3) in Teilsegmente (6 bis 6n) ausgebildet und diese zu Radiengradienten R1 bis Rn ansteuerbar sind.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the wing-like segments ( 3 ) into subsegments ( 6 to 6n ) and these can be controlled to radius gradients R1 to Rn. Werkzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächen (7; 7'; 7'') der Teilsegmente (6; 6'; 6'') mit Polierpads (14) bestückt sind.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the work surfaces ( 7 ; 7 '; 7 '' ) of the subsegments ( 6 ; 6 '; 6 '' ) with polishing pads ( 14 ) are equipped.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011002881A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Zine-Eddine Boutaghou Polishing pad with array of gimballed abrasive segments
US8801497B2 (en) 2009-04-30 2014-08-12 Rdc Holdings, Llc Array of abrasive members with resilient support
US9221148B2 (en) 2009-04-30 2015-12-29 Rdc Holdings, Llc Method and apparatus for processing sliders for disk drives, and to various processing media for the same
CN110303417A (en) * 2019-07-29 2019-10-08 苏州昱耀模具科技有限公司 A kind of polishing grinding equipment bistrique
CN115194604A (en) * 2022-06-23 2022-10-18 金华博蓝特新材料有限公司 Processing device and processing method for surface-shaped curved round element

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8801497B2 (en) 2009-04-30 2014-08-12 Rdc Holdings, Llc Array of abrasive members with resilient support
US8808064B2 (en) 2009-04-30 2014-08-19 Roc Holdings, LLC Abrasive article with array of composite polishing pads
US8840447B2 (en) 2009-04-30 2014-09-23 Rdc Holdings, Llc Method and apparatus for polishing with abrasive charged polymer substrates
US8926411B2 (en) 2009-04-30 2015-01-06 Rdc Holdings, Llc Abrasive article with array of composite polishing pads
US8944886B2 (en) 2009-04-30 2015-02-03 Rdc Holdings, Llc Abrasive slurry and dressing bar for embedding abrasive particles into substrates
US9221148B2 (en) 2009-04-30 2015-12-29 Rdc Holdings, Llc Method and apparatus for processing sliders for disk drives, and to various processing media for the same
WO2011002881A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Zine-Eddine Boutaghou Polishing pad with array of gimballed abrasive segments
CN110303417A (en) * 2019-07-29 2019-10-08 苏州昱耀模具科技有限公司 A kind of polishing grinding equipment bistrique
CN115194604A (en) * 2022-06-23 2022-10-18 金华博蓝特新材料有限公司 Processing device and processing method for surface-shaped curved round element

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