日本TOP精工自制刀具切削“既硬又脆”材料

    综合多方消息，日本TOP精工（TOP SEIKO）是一家颇受好评、专门切削“既硬又脆”难加工材料的企业，该公司加工的材料包括氧化铝（Al2O3）、碳化硅（SiC）等陶瓷材料，以及金属中比较硬又很脆的纯钨（W）及纯钼（Mo）等材料。该公司加工的量产品方面，陶瓷类有用于半导体制造装置的晶圆吸附板，及用于CVD（化学气相沉积）装置的簇射极板等，金属类有处理辐射和X光的工业用和医用检查装置的金属零部件等。该公司能在短时间内实现难加工材料的高精度加工。
   
    例如，TOP精工加工用于半导体制造装置的SiC吸附板是直径290mm、厚10mm的圆盘状部件，表面有10条同心圆形状的沟槽（宽1mm）。而且，SiC的维氏硬度非常高，是Al2O3的1.3倍。用加工中心（MC）切削这么难切削的材料时，一般会使用在超硬合金上涂有金刚石的极细高刚性钻头。这种极细钻头虽然刚性很高，但不耐用。因此，TOP精工研究出了既可使刀具经久耐用又能在短时间内切削出沟槽的方法，关键在于自制工具。该公司自制了有开孔的圆盘状部件的底部配备两个长方形（宽度为800μm）金刚石片的刀具。使这种刀具在MC上旋转，就能在工件上切削出圆形沟槽。
   
    除陶瓷外，TOP精工还加工W、Mo等金属。在这些金属加工中，也经常采用不同寻常的方法，比如，在用棒料进给器向NC车床供应Mo棒的同时，一次以数百个为单位加工，实现这样的加工靠的是自制刀具，通过延长刀具寿命实现了Mo工件40～50小时的无人加工。此外还有不用卡盘夹住W板材、而用粘合剂将其固定在夹具上加工的方法，这种方法可以不剩下卡盘夹持的部分，将整个板材当做母材使用。
   
    据介绍，TOP精工能在短时间内实现高难度加工作业，除了该公司积累了12年的加工经验外，在遇到很难的加工作业时，通常都是经营者与现场所有工作人员一起反复尝试“循环”。这个循环就是：第一，观察加工前、中、后的现象；第二，根据观察的结果做出假设；第三，通过实际加工验证假设。通过反复观察、反复试验，使得该公司能创造出一些有悖于常识的加工方法。