牧野銑床推出新型立式加工中心，主軸采用滾動軸承提高剛性

　　牧野銑床制作所將推出一款適用于模具的微細加工及精密加工的立式加工中心（MC）“iQ500”（圖1）。該產(chǎn)品通過在主軸采用滾動軸承提高了剛性，在抑制熱位移的同時，提高了旋轉(zhuǎn)跳動精度?？删芗庸ぶ饾u向大型化發(fā)展的車用光學部件的模具等。

圖1：牧野銑床制作所的微細及精密加工用加工中心“iQ500”

以滾動軸承實現(xiàn)與靜壓軸承相當?shù)谋砻娲植诙?/font>

　　滾動軸承是與轉(zhuǎn)動體接觸的結構，容易達到切削所需的剛性。而另一方面，隨著主軸的轉(zhuǎn)動，軸承因摩擦生熱，主軸有可能發(fā)生熱膨脹。而且軸承會產(chǎn)生跳動，不適合對表面粗糙度要求較高的加工，一般會用靜壓軸承來替代。

　　為此，牧野開發(fā)了一種冷卻系統(tǒng)，對于從主軸內(nèi)部輸入冷卻油的“軸芯冷卻”方式使用的冷卻油，將溫控精度從過去的±0.5℃提高到了±0.1℃。通過采用該系統(tǒng)，在新機型中，熱位移產(chǎn)生的紋波量降低到了0.1μm。再加上嚴格設定部件公差，減少組裝過程中每個旋轉(zhuǎn)部件的失衡等手段，實現(xiàn)了順暢的轉(zhuǎn)動。從而使旋轉(zhuǎn)跳動精度降低到過去的1/2，達到了與靜壓軸承相當?shù)乃健?/font>

采用直線導軌提高精度

　　新機型在工作臺側配置一個軸（Y軸），在主軸側配置兩個軸（X、Z軸），采用加工點緊挨著進給軸導軌面的結構（圖2）。因為剛性高，所以對高速移動和翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的跳動，以及各個可動部的負載變化（扭轉(zhuǎn)）的影響很小。因為移動體的翻轉(zhuǎn)姿態(tài)誤差容易控制，所以容易得到?jīng)]有“筋線”和“條紋”的平滑加工面。

圖2：“iQ500”軸的配置

圖3：X、Y軸產(chǎn)生的起伏

　　此外，新產(chǎn)品還采用了摩擦系數(shù)低、剛性高的滾動導軌，最大可加工重達300kg的工件。在滾動導軌上，受到滾動體（滾子）轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的跳動的影響，進給軸會出現(xiàn)起伏。為了遏制這一現(xiàn)象，新機型采用了專門用來高精度管理滾子圓度、圓柱度、直徑的直線導軌（圖3）。并且提高了床身和工作臺上直線導軌設備的直線度，在安裝直線導軌設備后，仍可維持單體精度。

　　此外，NC程序可以指定的最小單位從過去的100nm縮小到了10nm。對于加工移動量變化小、平緩的曲面（斜面）等特別有效?？潭确答伒姆直媛蕪倪^去的5nm提高到了1.25nm。全沖程時的定位精度與重復定位精度為±1.0μm（保證值）。

可加工車用光學部件和LED的模具

　　設想加工的工件方面，一個例子就是用來制作車用導光板的模具。導光板是設置在前燈透鏡部分、有著連續(xù)V形槽的部件。為了在行駛時容易識別出行人和對面車輛，導光板與前燈合二為一的例子越來越多，部件也逐漸向大型化、復雜化發(fā)展（圖4）。與此同時，為了實現(xiàn)均勻發(fā)光，導光板要具備規(guī)整的微細形狀和表面粗糙度。因為前照燈與導光板所需的精度和性能不同，所以模具采用了嵌套結構（圖5、6）。

圖4：車用前燈和導光板合二為一的示例

圖5：導光板模具的示例

圖6：嵌套結構的模具

　　為此，新機型擴大了工作臺的作業(yè)面，以往機型“iQ300”為600×400mm，新機型為800×500mm，支持的工件高度從190mm增加到300mm，X/Y/Z軸的沖程從400/350/200mm擴大到了600/500/300mm?？梢约庸ご笮凸ぜＲ驗槟軌虻玫綗o需拋光的加工表面粗糙度，所以還支持圖案的微細化。由于可以加工微細形狀，將模具（模芯）的轉(zhuǎn)角R做到最小，因此還能夠減少成型品亮度不均的現(xiàn)象。

　　除此之外，新機型還可用來加工LED模具、工業(yè)用精密橡膠模具等（圖7）。這些模具面的品質(zhì)會嚴重影響成型品的性能。新機型能夠得到象限突起（軸的運動方向翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的突起狀誤差）較小的精加工面，因此可以用來加工這些模具。