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こんにちは、SurVibes(さぁ!バイブス)編集部です!
今回ご紹介するマイクロレンズアレイ金型を模したサンプルは、直径0.5mm、深さ0.15mmの超微細な球面状ポケットを、0.55mmのピッチで25mm角内に1,620箇所も有しています。
さらにその加工面はRa 1.1nmとナノレベルの面粗さを実現しています。
本サンプルの加工に使用したソディックの超精密加工用マシニングセンタ『AZ275nano』は、120,000min-1の超高速スピンドルを有しており、この超微細ポケットを1箇所あたり約56秒で加工することが可能です。
カメラ、スマートフォン、センサなど光学製品の超高精度加工に課題をお持ちの方はぜひ参考にご覧ください。
目次
本サンプルの注目ポイント

| 材質 | STAVAX |
| ワークサイズ | 25 mm×25 mm×15mm |
| ポケット径/ポケットの深さ/ピッチ | 0.5 mm/0.15mm/0.55mm |
| ポケット数 | 1,620箇所 |
| 加工時間 | 1穴あたり56秒 |
| 加工機 | リニアモータ駆動ナノマシニングセンタ「AZ275nano」 |
| 主軸回転数 | 120,000 min-1 |
| 送り速度 | 240 mm/min |
| 使用工具 | 計4本 CBNボールエンドミル R0.2 ×3 PCDボールエンドミル R0.2 ×1 |
本サンプルの加工には以下のような技術が活用されています。
POINT
世界唯一無二の除振機構を搭載した超微細精密加工用マシニングセンタ
ここからは上記3つの技術を搭載したソディック製マシニングセンタ『AZ275nano』についてご紹介します。
①最大120,000min-1の超高速回転を実現するエアスピンドル
極細工具によるハイスピード加工を実現するうえで鍵となるのが主軸の回転速度です。
AZ275nanoは極細工具による超微細形状加工をターゲットに開発されており、その主軸回転速度は驚異の120,000min-1を誇ります。
これほどの回転速度となると一般的なマシニングセンタに用いられるベアリング(転がり軸受け)では、摩擦・振動の影響が大きくなるため、AZ275nanoは非接触のエア軸受けを採用しています。
エア軸受には物理的な接触が無いため、工具の振れを抑制する効果が期待されます。
②テーブル駆動による振動を極限まで抑制する独自機構
超微細形状加工においてはテーブルの駆動による振動の影響が相対的に大きくなります。
ソディックが開発した『アクティブ除振機構』は、加工テーブルと逆位相に駆動する『キャンセル軸』を設けることで慣性による振動を打ち消す独自技術です。


この技術を採用することで、振動による工具負荷や加工品質への影響を気にすることなく送り速度を引き上げることができます。
テーブルの駆動が反作用を引き起こし、マシン全体が振動してしまっていることが分かります。
テーブルと逆位相に駆動するキャンセル軸が反作用を打ち消し、振動を極少レベルまで抑制できています。
緻密な動作制御を実現する自社開発NC装置
上述した特長を最大限に発揮するため、AZ275nanoはソディック自社開発のNC装置『LN4AZ』を搭載しています。
LN4AZは高周波アンプの採用により制御サイクルを高速化したことで、最小指令単位1nmを実現しています。
また、さらなる位置決め精度追及のため、スケールフィードバック分解能を従来機の3nmから0.1nmに高性能化しています。
まとめ
今回は、直径0.5mm、深さ0.15mm、面粗さRa 1.1nmの超微細ポケットを0.55mmのピッチで1,620箇所有する加工サンプルをご紹介しました。
当社マシニングセンタのフラッグシップモデルAZ275nanoはこの超微細ポケットを1箇所あたり約56秒で加工しています。
「自社のワークでも精度が出せるのか気になる」「詳細な情報を知りたい」といったご質問やご要望がございましたら、是非お気軽にお問い合わせください。