東芝注塑機UVM-C 系列應用

• 精密模具加工
• 半導體相關的精密零部件加工

東芝注塑機UVM-C 系列功能

UVM-450C 在秉承高速、優質加工理念的基礎上開發，配備高精度空氣靜力軸承主軸。這是一款高精度機器，適合精密模具應用。

與傳統機種相比，該機器有助于確保降低運行成本，明顯提高加工質量。
該設備預期可實現以下特定效果：

1. 標配 60,000 min-1 主軸
   => 縮短了加工時間
2. 使用非接觸空氣軸承，主軸服役壽命幾乎無限長
   即使主軸受損，其維修成本也比其他機床的主軸低得多。
   => 降低了維修成本
3. 實現主軸的高旋轉精度，延長了刀壽命
   此外，主軸高速運行無時間限制，只需使用小直徑刀就可執行加工。
   => 降低了刀成本
   => 減少了所用刀的類型
   => 縮短了 CAM 人工操作時間
4. 大大提高了加工表面的質量
   => 縮短了人工拋光時間
5. 大大提高了加工精度
   => 實現了高附加值加工
6. 使用一臺機器和各種選件（如旋轉工作臺）完成不同類型的加工作業
   => 該機器能提供各種類型的功能

高速空氣靜力軸承主軸

主軸轉速：60000 min-1
SPAM(*)：0.10 μm
TIR：1 μm

(*1) 通過“單點異步誤差運動”方法測量

1. 高速且發熱量低

• 縮短了加工時間
• 減少了所用刀類型和工序數（使用小直徑刀）
• 主軸熱位移低（參見右圖）
• 參見加工示例 11、12、13
• 參見加工示例 5～13

2. 高旋轉精度

• 實現高質量加工表面
• 延長了刀壽命
• 參見加工示例 1、2、3
• 參見加工示例 5、6、7
• 參見加工示例 12

3. 軸承終身服役

• 可實現高速連續加工
• 維護成本降低

4. 低級別振動和噪音

• 實現高質量加工表面
• 改進工作環境
• 參見加工示例 1、2、3

主軸功能對比

線性馬達驅動器

高精度造型

使用高進給速率加工優質表面，為 X、Y 和 Z 軸提供線性馬達驅動系統。

1. 由于空動zui小化，實現了圍繞象限切換區域執行優質平滑加工。
2. 消除了不利因素（例如，滾珠螺桿驅動系統的影響），實現了優質的成品平面。

• 參見加工示例 2、3

高精度定位和平滑進給

實現了 0.1 μm 可靠步進進給，為 X、Y 和 Z 3 個線性軸提供了 0.01 μm 編程分辨率。

• 參見加工示例 3

高效冷卻系統

將熱變形控制到zui低程度

機體中的鑄造管由東芝機械自行開發。

各種應用

(1) 高速主軸

更換標配主軸

(2) 垂直旋轉和分度工作臺（C1 軸）

示例

• 交叉槽加工
• 車削
• 菲涅耳透鏡加工
• 參見加工示例 5

(3) 工件水平旋轉和分度工作臺（A2 軸）

示例

• 透鏡模具加工
• 車削

(4) 刀旋轉和分度頭（A 軸）

示例

• 槽加工
• 通過逐漸更改角度進行槽加工
• 自動刀更換（小塔）
• 參見加工示例 4

(5) 刀轉向頭（C2 軸）

示例

• 曲線槽加工
• 精良槽加工
  （例如，分析芯片）

(6) 高速微圖案加工系統

刀以壓電振蕩器級高速移動。短時間內加工好微圖案。

自動換刀裝置

支持長時間高效運行的自動換刀裝置

主要規格

主要規格

• 支持研磨（可選配全功能系統）
• 配備 ATC

加工示例

示例 1（高速高旋轉精度主軸的效果）

連續微型鉆孔

材料：SUS310
孔直徑：φ0.01，0.08 貫穿深度
刀：碳化鎢鉆孔 φ0.01 x 0.1

示例 2（高速主軸和線性馬達驅動器高精度造型控制的效果）

LED 透鏡模具

材料：STAVAX® 52HRC
刀：cBN R0.5 滾珠端銑
刀旋轉速度：60000 min-1
（STAVAX® 是 Bohler Uddeholm AG 的注冊商標）

LED 透鏡陣列模具

材料：STAVAX®  52HRC
形狀：球面，φ孔徑 4，深度 2
刀：cBN R0.5 滾珠端銑
表面粗糙度：0.032 μm Ra

LED 封裝反射鏡模具

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

示例 3（高旋轉精度主軸和線性馬達驅動器平滑進給的效果）

平面

材料：SKD61 52HRC
刀：cBN φ0.5 牛鼻端銑
刀旋轉速度：60000 min-1
加工時間：2 小時 
表面粗糙度：0.004 μm Ra

自由形狀表面 (2.5D)

材料：DC53 60HRC
刀：cBN R0.5 滾珠端銑
刀旋轉速度：60000 min-1
加工時間：8 小時
表面粗糙度：0.008 μm Ra

自由形狀表面 (3D)

材料：DC53 60HRC
刀：cBN R0.5 滾珠端銑
刀旋轉速度：60000 min-1
表面粗糙度（加工時間）：
0.015 μm Ra（20 小時）
0.020 μm Ra（5 小時）

示例 4（線性馬達驅動器平滑進給的效果，A 軸應用）

通過刨床加工拋光鏡面

材料：STAVAX® 上鍍 Ni-P
刀：單結晶金剛石刀
端部 R10

示例 5（線性馬達驅動器的平滑進給效果，C 軸應用）

菲涅耳透鏡模具

材料：鍍銅
刀：單晶金剛刀
工作旋轉速度：400 min-1
加工時間：62 分鐘

示例 6（高旋轉精度主軸的效果 => 延長刀壽命）

用刀開槽

材料：SUS630 40HRC
刀：碳化鎢 φ0.3 扁平端銑
加工時間：每個元件 5 分鐘
總共 120 小時
刀壽命：120 小時（刀加工了 1440 個元件）

示例 7（高旋轉精度主軸的效果 => 延長刀壽命）

用一個刀連續加工

殼腔

材料：CENA1® 40HRC
刀：碳化鎢 R0.5 滾珠端銑
加工時間：55 分鐘/一個型腔
刀壽命：用一個刀加工 36 個型腔
（CENA1® 是 Hitachi Metals, Ltd. 的注冊商標。）

示例 8（高旋轉精度主軸的效果 => 延長刀壽命）

用一個小直徑銑床進行高速鉆孔

φ0.08 mm 0.4 mm 深 3452 通孔

材料：SUS410
刀：碳化鎢 φ0.08 銑床
連續加工時間：138 小時

示例 9（高速主軸的效果 => 通過小直徑刀改進加工工藝）

Cu-W 薄壁加工

壁厚 0.11 mm 高度 3 mm

材料：Cu-W
刀：碳化鎢 φ0.7 扁平端銑

示例 10（高速主軸的效果 => 通過小直徑刀改進加工工藝)

使用小直徑端銑加工硬化鋼

材料：SKD11 58HRC
刀：碳化鎢 φ0.4 扁平端銑

示例 11（高速主軸的效果 => 通過小直徑刀改進加工工藝）

用小直徑端銑高速加工

材料：NAK80® 40HRC
（NAK80® 是 Daido Steel Co., Ltd. 的注冊商標）

小直徑端銑高速加工效果

示例 12（高速主軸的效果 => 通過小直徑刀改進加工工藝）

注塑成形 A4 Note PC 型腔

上蓋型腔

材料：NAK55®
（NAK55® 是 Daido Steel Co., Ltd. 的注冊商標） 
刀：碳化鎢滾珠端銑
加工條件：（粗加工/R1.5）
刀旋轉速度：30000 min-1
進給速率：6000 mm/min
切削深度（Z 軸）： 0.5

示例 13（高速主軸的效果 => 通過小直徑刀改進加工工藝）

用于注塑成型的殼模具

材料：SKD61 (H13)

客戶 A 傳統工藝：工藝所需天數 => 超過 1 周

用高速機床改進工藝：工藝所需天數 => 2 天