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Untersuchung zur CAD/CAM unterstützten Optikbearbeitung mit Diamantschleifscheiben

Die Optiktechnologie, als Schlüsseltechnologie der Bundesregierung ausgerufen, steht unter ständigem Innovationsdruck [1]. Immer komplexere und anspruchsvollere, meist verborgene Geräte in Bereichen wie der Mikroskopie, Lasertechnik, Energietechnik, Raumfahrt und Anwendungen im Automotivebereich ziehen die Notwendigkeit nach sich, Produktionsprozesse zu überdenken und effizient zu gestalten. Verfahren der konventionellen Optikbearbeitung, wie Prismen-, Sphären- und die Asphärenbearbeitung reichen zum Teil nicht mehr aus, steigende Anforderungen an Geometrie und Form zu erfüllen. Die Massgabe kompaktere Bauformen zu realisieren und dabei Gewicht und Baugröße zu sparen und die Flexibilität Sphären, Asphären und 3D-Freiformflächen auch in geringen Losgrößen wirtschaftlich und flexibel fertigen zu können, veranlassen die Entwickler und Technologen neue verfahrenstechnische Wege zu gehen [2].

von Jens Bliedtner und Christian Schindler

Technologische Problemstellung

State of the Art Optikbearbeitungsmaschinen sind zunehmend moderne CNC-Bearbeitungszentren, die für vielfältige Prozesse der Rund- und Planoptik entwickelt wurden. Die Maschinenkinematik erlaubt es auch 5-achsige Schleifbearbeitungen durchzuführen, wofür die NC-Programmgenerierung jedoch eine wesentliche Herausforderung darstellt. Aus der Metallbearbeitung bekannte CAD/CAM-Systeme liefern Strategien und Wege, jedwelche Werkstückgeometrien in 5-Achs-Bearbeitungsmaschinen zu fertigen. Untersucht wird, inwieweit sich übliche Schruppund Schlichtstrategien an Vorund Feinschleifanforderungen der Optik in Hinblick auf Genauigkeit, Formabweichungen und sprödharte Werkstoffe anwenden lassen. Zusätzlich ist es nötig, Diamantschleifwerkzeuge softwaretechnisch zu hinterlegen und 3- bis 5-Achs- Bearbeitungen zu erproben.