リニアモータ駆動 超精密微細加工機による高精度加工例 |碌々産業株式会社|振れ精度、高精度、高品位、リニア駆動

 

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リニアモータ駆動 超精密微細加工機による高精度加工例 機械と工具 2006年4月号 掲載

マシニングセンタがもたらす新しい加工技術

一般部品(金型、パーツ、冶工具等)が海外流出している中で生き残れる市場が 日本で誇れる高精度・微細高品位な製品の垂直立ち上げの「ものづくり」になっています。こうした流れの中で高精度・微細加工市場に最近の多様化する製品群の時代の流れで何処よりも早く、高機能で安価な商品を市場に出すべく、より高精度・微細・高能率化する「ものづくり」要求が多くなって来ています。今までは微細加工部品はエッチング、放電、成形研磨 等の電解・研削に依存していました。 こうした中で製品をより早く・より高精度に市場に送るべき高精度・微細・高能率な切削加工の移行が急ピッチで要求されて来ています。 この様な流れの中で微細加工機としての高精度・高速(高生産)を追及し機械加工に置けるμm(マイクロメータ)加工精度をnm(ナノメータ)の精度実現に踏み込んだ機械が「NANO-21」です。





NANO-21」の特徴

軸移動駆動方式を従来のボールネジから3軸リニアモータを採用する事によって高精度・微細な加工をより生産性を高める開発設計なっています。リニア仕様として対向式にマグネットを使用し吸着力を相殺しコギング軽減化し高精度で高追従可能な 追従が可能です。又、発熱源であるコイルの強制冷却を施しトータル精度向上を目指した。 リニア駆動を100%発揮すべく移動体を精度維持し剛性を崩さず軽量化しました。 この事により移動体のイナーシャー軽減できリニア特性の高速追従を実現できました。 リニア駆動の特徴であるロストモーションが無く、3D加工に於ける微細点群の反復動作をより正確により俊敏に動作させる事が可能です。また、小径円孤追従も従来機に対し350%の追従アップ(当社比)出来ました。
NANO-21の特徴
1.機械仕様としては重厚3点支持ベット、コラム・クロスビームの一体化による高剛性、門形に於ける高バランスでオーバハングの無い構造。


2.主軸ヘッドはエアバランサーによる高速・高精度追従可能なZ軸制御を実現。
3.主軸は発熱とダイナミック工具振れを抑え実回転を常にフィードバックしたビルトインスピンドルユニットを採用。微細に必要なパワー(1.1KWモータ)にし低発熱、振れ抑制しました。又、M2.6以下の微細リジットタップが加工可能です。
4.主軸は高速での振れ精度向上を視点に於いたHSK-E25を採用。
5.微細加工に於ける様々な技術データをリニア駆動とスピンドル5万回転に反映し様々な面からの検証・改善を行い更なる高精度・高品位を確立しました。
6.5万回転に於ける高速送り制御とそれに伴う高精度追従をチュンナップ。高剛性・高精度・高追従(高生産)を追求した門型軽量機械構造


実加工測定データ及び加工条件

微細加工の「ものづくり」が近年多方面から聞かれる中でリニア駆動の優位を高精度微細加工機に反映しました。 リニア駆動採用NANO-21は5万回転に於ける高速追従(実切削送り追従)と 長時間稼働変位及び経年変化の無い精度維持の3点が大きな特徴となります。







マイクロエンドミル、ドリル、軸付き砥石等がφ10μmに到達しそうなツール革新の中、微細工具を高寿命化、安定化を実現するのが微細加工機の課題です。 微細加工に於ける「限りなく実加工精度向上への追求/追究その加工機」がリニア駆動機NANO-21です。