东芝注塑机UVM-C 系列应用

• 精密模具加工
• 半导体相关的精密零部件加工

东芝注塑机UVM-C 系列功能

UVM-450C 在秉承高速、优质加工理念的基础上开发，配备高精度空气静力轴承主轴。这是一款高精度机器，适合精密模具应用。

与传统机种相比，该机器有助于确保降低运行成本，明显提高加工质量。
该设备预期可实现以下特定效果：

1. 标配 60,000 min-1 主轴
   => 缩短了加工时间
2. 使用非接触空气轴承，主轴服役寿命几乎无限长
   即使主轴受损，其维修成本也比其他机床的主轴低得多。
   => 降低了维修成本
3. 实现主轴的高旋转精度，延长了刀寿命
   此外，主轴高速运行无时间限制，只需使用小直径刀就可执行加工。
   => 降低了刀成本
   => 减少了所用刀的类型
   => 缩短了 CAM 人工操作时间
4. 大大提高了加工表面的质量
   => 缩短了人工抛光时间
5. 大大提高了加工精度
   => 实现了高附加值加工
6. 使用一台机器和各种选件（如旋转工作台）完成不同类型的加工作业
   => 该机器能提供各种类型的功能

高速空气静力轴承主轴

主轴转速：60000 min-1
SPAM(*)：0.10 μm
TIR：1 μm

(*1) 通过“单点异步误差运动”方法测量

1. 高速且发热量低

• 缩短了加工时间
• 减少了所用刀类型和工序数（使用小直径刀）
• 主轴热位移低（参见右图）
• 参见加工示例 11、12、13
• 参见加工示例 5～13

2. 高旋转精度

• 实现高质量加工表面
• 延长了刀寿命
• 参见加工示例 1、2、3
• 参见加工示例 5、6、7
• 参见加工示例 12

3. 轴承终身服役

• 可实现高速连续加工
• 维护成本降低

4. 低级别振动和噪音

• 实现高质量加工表面
• 改进工作环境
• 参见加工示例 1、2、3

主轴功能对比

线性马达驱动器

高精度造型

使用高进给速率加工优质表面，为 X、Y 和 Z 轴提供线性马达驱动系统。

1. 由于空动zui小化，实现了围绕象限切换区域执行优质平滑加工。
2. 消除了不利因素（例如，滚珠螺杆驱动系统的影响），实现了优质的成品平面。

• 参见加工示例 2、3

高精度定位和平滑进给

实现了 0.1 μm 可靠步进进给，为 X、Y 和 Z 3 个线性轴提供了 0.01 μm 编程分辨率。

• 参见加工示例 3

高效冷却系统

将热变形控制到zui低程度

机体中的铸造管由东芝机械自行开发。

各种应用

(1) 高速主轴

更换标配主轴

(2) 垂直旋转和分度工作台（C1 轴）

示例

• 交叉槽加工
• 车削
• 菲涅耳透镜加工
• 参见加工示例 5

(3) 工件水平旋转和分度工作台（A2 轴）

示例

• 透镜模具加工
• 车削

(4) 刀旋转和分度头（A 轴）

示例

• 槽加工
• 通过逐渐更改角度进行槽加工
• 自动刀更换（小塔）
• 参见加工示例 4

(5) 刀转向头（C2 轴）

示例

• 曲线槽加工
• 精良槽加工
  （例如，分析芯片）

(6) 高速微图案加工系统

刀以压电振荡器级高速移动。短时间内加工好微图案。

自动换刀装置

支持长时间高效运行的自动换刀装置

主要规格

主要规格

• 支持研磨（可选配全功能系统）
• 配备 ATC

加工示例

示例 1（高速高旋转精度主轴的效果）

连续微型钻孔

材料：SUS310
孔直径：φ0.01，0.08 贯穿深度
刀：碳化钨钻孔 φ0.01 x 0.1

示例 2（高速主轴和线性马达驱动器高精度造型控制的效果）

LED 透镜模具

材料：STAVAX® 52HRC
刀：cBN R0.5 滚珠端铣
刀旋转速度：60000 min-1
（STAVAX® 是 Bohler Uddeholm AG 的注册商标）

LED 透镜阵列模具

材料：STAVAX®  52HRC
形状：球面，φ孔径 4，深度 2
刀：cBN R0.5 滚珠端铣
表面粗糙度：0.032 μm Ra

LED 封装反射镜模具

材料：STAVAX® 52HRC
刀：cBN φ0.5 牛鼻端铣
表面粗糙度：0.022 μm Ra

示例 3（高旋转精度主轴和线性马达驱动器平滑进给的效果）

平面

材料：SKD61 52HRC
刀：cBN φ0.5 牛鼻端铣
刀旋转速度：60000 min-1
加工时间：2 小时 
表面粗糙度：0.004 μm Ra

自由形状表面 (2.5D)

材料：DC53 60HRC
刀：cBN R0.5 滚珠端铣
刀旋转速度：60000 min-1
加工时间：8 小时
表面粗糙度：0.008 μm Ra

自由形状表面 (3D)

材料：DC53 60HRC
刀：cBN R0.5 滚珠端铣
刀旋转速度：60000 min-1
表面粗糙度（加工时间）：
0.015 μm Ra（20 小时）
0.020 μm Ra（5 小时）

示例 4（线性马达驱动器平滑进给的效果，A 轴应用）

通过刨床加工抛光镜面

材料：STAVAX® 上镀 Ni-P
刀：单结晶金刚石刀
端部 R10

示例 5（线性马达驱动器的平滑进给效果，C 轴应用）

菲涅耳透镜模具

材料：镀铜
刀：单晶金刚刀
工作旋转速度：400 min-1
加工时间：62 分钟

示例 6（高旋转精度主轴的效果 => 延长刀寿命）

用刀开槽

材料：SUS630 40HRC
刀：碳化钨 φ0.3 扁平端铣
加工时间：每个元件 5 分钟
总共 120 小时
刀寿命：120 小时（刀加工了 1440 个元件）

示例 7（高旋转精度主轴的效果 => 延长刀寿命）

用一个刀连续加工

壳腔

材料：CENA1® 40HRC
刀：碳化钨 R0.5 滚珠端铣
加工时间：55 分钟/一个型腔
刀寿命：用一个刀加工 36 个型腔
（CENA1® 是 Hitachi Metals, Ltd. 的注册商标。）

示例 8（高旋转精度主轴的效果 => 延长刀寿命）

用一个小直径铣床进行高速钻孔

φ0.08 mm 0.4 mm 深 3452 通孔

材料：SUS410
刀：碳化钨 φ0.08 铣床
连续加工时间：138 小时

示例 9（高速主轴的效果 => 通过小直径刀改进加工工艺）

Cu-W 薄壁加工

壁厚 0.11 mm 高度 3 mm

材料：Cu-W
刀：碳化钨 φ0.7 扁平端铣

示例 10（高速主轴的效果 => 通过小直径刀改进加工工艺)

使用小直径端铣加工硬化钢

材料：SKD11 58HRC
刀：碳化钨 φ0.4 扁平端铣

示例 11（高速主轴的效果 => 通过小直径刀改进加工工艺）

用小直径端铣高速加工

材料：NAK80® 40HRC
（NAK80® 是 Daido Steel Co., Ltd. 的注册商标）

小直径端铣高速加工效果

示例 12（高速主轴的效果 => 通过小直径刀改进加工工艺）

注塑成形 A4 Note PC 型腔

上盖型腔

材料：NAK55®
（NAK55® 是 Daido Steel Co., Ltd. 的注册商标） 
刀：碳化钨滚珠端铣
加工条件：（粗加工/R1.5）
刀旋转速度：30000 min-1
进给速率：6000 mm/min
切削深度（Z 轴）： 0.5

示例 13（高速主轴的效果 => 通过小直径刀改进加工工艺）

用于注塑成型的壳模具

材料：SKD61 (H13)

客户 A 传统工艺：工艺所需天数 => 超过 1 周

用高速机床改进工艺：工艺所需天数 => 2 天