超精密加工中心 UVM系列

功能

UVM系列在秉承高速、优质加工理念的基础上开发、搭载超精密空气静压轴承主轴。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、明显提高加工品质。

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，延长了刀具寿命
    此外，主轴高速旋转没有时间限制，可以只使用小直径刀具加工。

  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

  7. 综合支持软件 "UVM-TSA“
    => 通过本公司独家软件、支持自动化和高精度加工

高速空气轴承主轴

高速空气静力轴承主轴

主轴转速：60000 min-1
NRRO(*)：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（请参考下图）

高速且发热量低
  • 通过缩短暖机时间以提高加工效率
  • 提高加工精度

2. 高旋转精度

高旋转精度
  • 实现高质量加工表面
  • 延长了刀具寿命

3. 半永久轴承寿命

  • 可实现高速连续加工
  • 维护成本降低

4. 低振动 低噪音

  • 实现高品质加工表面
  • 改善作业环境

主轴轴承方式不同对比性能

项目 滚珠轴承主轴 空气轴承主轴
轴承寿命 2000 ~ 3000 小时 半永久
主轴连续高速旋转 数小时是极限 几乎没有限制
主轴电动马达 数10kW 1.8kW
（低发热，低噪音，低振动）
刀具寿命 较短（由于旋转精度低） 较长（由于旋转精度高）
所需主轴更换时间
主轴更换费用		 2 ~ 7 天，成本高昂 2 ~ 3 小时，成本低廉

线性马达驱动

实现高精度轮廓加工

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。
通过高度进给实现平滑加工面品质。

  1. 由于空动最小化，实现了围绕象限切换区域执行优质平滑加工。
  2. 消除滚珠丝杠容易产生的旋转偏摆 →提高平面加工品质。

高精度定位和平滑进给

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。

高效冷却系统

UVM-450C(H),UVM-700C(H)

将热变形控制到最低程度

提高热稳定性 将热变形降低到最小
结构铸造时冷却管采用芝浦机械独有的铸造技术。

UVM-450D(H),UVM-700E(5AD)

CastingPipes_2

结构恒温化系统
在机体内充满温度受控的媒介液使其循环

各种应用

（1）工件旋转和分度（C1轴）

垂直旋转和分度工作台（C1 轴）

示例

  • 交叉槽加工
  • 旋削
  • 菲涅尔透镜加工

（2）刀具分度(A轴）

刀具旋转和分度头（A 轴）

示例

  • 槽加工
  • 通过逐渐更改角度进行槽加工
  • 自动刀具更换
    （小塔）

自动化应用

1.自动换刀装置（ATC)

能够实现刀具长寿命的空气轴承主轴配合ATC功能可以实现长时间连续高速加工

自动换刀装置
(1) 刀具直夹式系统

实现刀具直接更换

(2) 能够换刀的刀具刀柄：

φ4mm 或 φ6mm

(3) 刀库：50把（选配：100把）

2.自动刀具长度测量装置

激光式、直线式以及摄影式可以自动检测刀尖位置

3.工件自动检测装置

配合被加工物的机上检测功能（形状·尺寸·自由曲面·几何形状尺寸）

工件自动检测装置

4.综合支持软件"UVM-TSA"（申请专利中）

通过本公司独家软件、支持自动化和高精度加工

UVM-TSA

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