エアーベアリングスピンドル LEVICRON レビクロン

転がり軸受を使用したスピンドルでは実現できない、超高精度加工を実現

自社開発の特許を持つ静圧エアーベアリング技術と流体力学CFDと有限要素解析FEAを駆使したさまざまな解析手法を用いた製品開発で、通常の転がり軸受を使用したスピンドルと同等以上の高剛性で、高精度なエアーベアリングスピンドルをお届けします。

特徴

高速回転

エアーベアリングは転がりベアリングよりも高速で回転させることができることはよく知られています。転がりベアリングではベアリングそのものがシャフトの速度を制限することが多いですが、エアーベアリングスピンドルでは遠心力とローターの動的不安定性のみが速度を制限します。したがって、エアーベアリングスピンドルはローラーベアリングスピンドルよりも大きなシャフト直径で設計することができます。
さらに、Levicron社のスピンドルには、自社開発したHSKバネ無しツールクランピングシステムにより、これまで課題となっていたバネによる振動および不安定性を排除し、より安定的に高速で回転させることができるよう設計されています。

優れた回転精度

Levicron社のエアー静圧スピンドルに使用されているエアーベアリングは、より中心で回転できるよう解析を繰り返し、部品の加工技術を向上させ、10nmよりも小さい非同期誤差運動を達成しました。
この回転精度により、ナノレベルの表面粗さRaで加工することが可能です。

優れた安定性

Levicron社のスピンドルは、その特殊な冷却構造とカートリッジ式設計により、シャフトのアキシアル方向の軸はわずか数μmしか伸びず、且つ短時間（8万回転仕様の場合、3分未満）で安定します。一般的な高速回転の転がり軸受けスピンドルでは50μm以上の伸びがあり、安定するまで15分程度かかってしまいます。
また、エアーベアリングスピンドルはベアリングやシャフトが摩耗しないため、長時間連続運転しても安定性は変化しません。

高剛性

エアーベアリングスピンドルは、剛性や負荷容量が小さいと言われてきたため、高い負荷がかかるアプリケーションからは敬遠されてきました。これまでは主に、基板の穴あけ等、軽負荷なアプリケーションで多く使われていたことは事実です。
しかし、Levicron社はこれを金属加工にも使用できるよう、高い剛性と負荷容量を持つベアリングシステムを開発しました。転がり軸受けスピンドルに近い剛性を持ち、且つ転がり軸受けよりも高精度なスピンドルを提案させていただきます。また、UASDタイプ（高エアー圧仕様）では剛性はさらに高くなり、高負荷なアプリケーションにも対応可能です。

製品ラインナップ

• 工具スピンドル
• ワークヘッドスピンドル
• 超精密HSKツールホルダー



スピンドル型式の読み方



■工具スピンドル

ツールインターフェース	型式
HSK-E20	ASDxxxH20A、UASDxxxH20A
HSK-E25	ASDxxxH25、ASDxxxH25A、UASDxxxH25、UASDxxxH25A
HSK-E32	UASD060H32、UASD060H32A
HSK-E40	UASD060H40
コレット式	ASDxxxCx、UASDxxxCx
HSK-C63	ASD010PH63M




・HSK-E20






主な基本仕様：

型式	(U)ASDxxxH20A
ツールインターフェース	HSK-E20
ツール交換	自動、エアー供給
ハウジング胴径	φ80 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
エンコーダー	1 Vss SinCos
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 40nm～55nm
主な用途	切削、内面研削、穿孔

選択可能オプション

エアーベアリング供給圧力	・標準圧力（0.6～1.0 MPa） ・高圧力（2.0～3.0 MPa）
コネクタ・継手位置	・アキシアル方向（スピンドル後部）
最高回転数	・120,000 min-1 ・150,000 min-1
モーター仕様	・200 V、高トルク（0.22 Nm） ・400 V、高トルク（0.22 Nm） ・200 V、高精度スロットレス（0.13 Nm）

供給圧力および最高回転数による仕様比較

	標準圧力（0.6～1.0 MPa） ASD-H20A		高圧力（2.0～3.0 MPa） UASD-H20A
最高回転数（min-1）	120,000	150,000	120,000	150,000
出力（kW） 高トルクモーター	2.5	2.8	2.5	2.8
出力（kW） 高精度モーター	1.6	1.9	1.6	1.9
ラジアル 負荷容量（N）	160～200	190	280～310	580
アキシアル 負荷容量（N）	240	230	650	630
ラジアル剛性 （N/μm）	16	20	24	38
アキシアル剛性 （N/μm）	21	25	30	45

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・HSK-E25






主な基本仕様：

型式	(U)ASDxxxH25、(U)ASDxxxH25A
ツールインターフェース	HSK-E25
ツール交換	自動、エアー供給
ハウジング胴径	φ100 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
エンコーダー	1 Vss SinCos
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 30nm
主な用途	切削、内面研削、穿孔

選択可能オプション

エアーベアリング供給圧力	・標準圧力（0.6～1.0 MPa） ・高圧力（2.0～3.0 MPa）
コネクタ・継手位置	・ラジアル方向 ・アキシアル方向（スピンドル後部）
最高回転数	・60,000 min-1 ・80,000 min-1 ・90,000 min-1
モーター仕様	・208 V、高トルク（0.7 Nm） ・400 V、高トルク（0.7 Nm） ・208 V、高精度スロットレス（0.33 Nm ・400 V、高精度スロットレス（0.33 Nm）

供給圧力および最高回転数による仕様比較

	標準圧力（0.6～1.0 MPa） ASD-H25、ASD-H25A			高圧力（2.0～3.0 MPa） UASD-H25、UASD-H25A
最高回転数（min-1）	60,000	80,000	90,000	60,000	80,000	90,000
出力（kW） 高トルクモーター	4.7	5.3	4.8	4.7	5.3	4.8
出力（kW） 高精度モーター	1.9	2.5	2.8	1.9	2.5	2.8
ラジアル 負荷容量（N）	300	260	220	900	800	750
アキシアル 負荷容量（N）	550	500	450	1,300	1,250	1,200
ラジアル剛性 （N/μm）	40	25	20	70	50	35
アキシアル剛性 （N/μm）	65	45	35	150	120	80

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・HSK-E32






主な基本仕様：

型式	UASD060H32、UASD060H32A
ツールインターフェース	HSK-E32
ツール交換	自動、エアー供給
ハウジング胴径	φ100 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
最高回転数	60,000 min-1
出力	4.2 kW
トルク	0.7 Nm
エンコーダー	1 Vss SinCos
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 30nm
エアーベアリング供給圧力	2.0～3.0 MPa
ラジアル負荷容量	900 N
アキシアル負荷容量	1,300 N
ラジアル剛性	70 N/μm
アキシアル剛性	150 N/μm
主な用途	切削、内面研削、穿孔

選択可能オプション

コネクタ・継手位置	・ラジアル方向 ・アキシアル方向（スピンドル後部）
モーター仕様	・208 V、高トルク（0.7 Nm） ・400 V、高トルク（0.7 Nm）

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・HSK-E40






主な基本仕様：

型式	UASD-H40
ツールインターフェース	HSK-E40
ツール交換	自動、エアー供給
ハウジング胴径	φ120 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
最高回転数	60,000 min-1
出力	4.2 kW
トルク	0.7 Nm
エンコーダー	1 Vss SinCos
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 30nm
エアーベアリング供給圧力	4.0～6.0 MPa
主な用途	切削、内面研削、穿孔

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・コレット式






主な基本仕様：

型式	ASDxxxCx、UASDxxxCx
ツールインターフェース	コレット式（φ3mm、4mm、6mm、1/8"、1/4"）
ツール交換	自動、エアー供給
ハウジング胴径	φ100 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
エンコーダー	1 Vss SinCos
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 30nm
主な用途	切削、内面研削、穿孔

選択可能オプション

エアーベアリング供給圧力	・標準圧力（0.6～1.0 MPa） ・高圧力（2.0～3.0 MPa）
最高回転数	・60,000 min-1 ・80,000 min-1 ・100,000 min-1
モーター仕様	・208 V、高トルク（0.7 Nm） ・400 V、高トルク（0.7 Nm） ・208 V、高精度スロットレス（0.33 Nm） ・400 V、高精度スロットレス（0.33 Nm）

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・HSK-C63






主な基本仕様：

型式	ASD-PH63M
ツールインターフェース	HSK-C63
ツール交換	手動
ハウジング胴径	φ175 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
最高回転数	10,000 min-1
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 15 nm
エアーベアリング供給圧力	0.6～1.0 MPa
ラジアル負荷容量	1,800 N
アキシアル負荷容量	2,500 N
ラジアル剛性	180 N/μm
アキシアル剛性	250 N/μm
主な用途	切削、内面研削、外面研削

選択可能オプション

モーター仕様	・400 V、高トルク（13.5 Nm） ・400 V、高精度（6.5 Nm）
エンコーダー（軸モード）	標準：光学式、インクリメント（1 Vss Sin/Cos、11840） オプション：アブソリュート ・BISS-C（18/26/32-bit） ・Mitsubishi-2/4（23/27-bit） ・Fanuc（23/27-bit） ・Drive-CliQ（26/29-bit）
エンコーダー（スピンドルモード）	GMRセンサー、インクリメント（1 Vss Sin/Cos、253） ※軸モードのアブソリュートエンコーダーを選択した場合、非搭載可能

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■ワークヘッドスピンドル







主な基本仕様：

型式	ASD-Px
先端形状	平端面φ120mm
ハウジング胴径	φ175 mm
モーター種類	ブラシレスDCモーター
最高回転数	10,000 min-1
静的テーパー振れ精度	< 0.1μm
シャフトエラーモーション	< 15 nm
エアーベアリング供給圧力	0.6～1.0 MPa
ラジアル負荷容量	1,800 N
アキシアル負荷容量	2,500 N
ラジアル剛性	180 N/μm
アキシアル剛性	250 N/μm
主な用途	ワークヘッド、旋削、軸、フライカッティング

選択可能オプション

先端形状	標準：平端面φ120mm オプション ・真空チャック付き（φ150～200mm） ・HSK-C63（スピンドルの型式はASD-PH63M）
モーター仕様	・400 V、高トルク（13.5 Nm） ・400 V、高精度（6.5 Nm）
エンコーダー	標準：光学式、インクリメント（1 Vss Sin/Cos、11840） オプション：アブソリュート ・BISS-C（18/26/32-bit） ・Mitsubishi-2/4（23/27-bit） ・Fanuc（23/27-bit） ・Drive-CliQ（26/29-bit）
エンコーダー（スピンドルモード）	GMRセンサー、インクリメント（1 Vss Sin/Cos、253） ※軸モードのアブソリュートエンコーダーを選択した場合、非搭載可能

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■超精密HSKツールホルダー






Levicronの超精密HSKスピンドルの能力を発揮させるためには、ツールホルダーもスピンドルと同様に超精密且つ高バランスでなければなりません。市販されている一般的なツールホルダーではナノレベルの精度を出せないためです。
Levicron社は、特殊な製造工程とバランス取り工程により、超精密な焼き嵌めツールホルダーを開発しました。これらのツールホルダーとLevicronのHSKスピンドルと組み合わせることにより、以下の特性を得ることができます。

ツールインターフェース	HSK-E（DIN 69893-E）25、32、40
ツール固定方法	焼き嵌め
シャンク径（mm）	8mm、6mm、4mm、3mm（3mmはHSK-E25、-E32のみ）
シャンク径（inch）	1/4"、1/8"（HSK-E25のみ）
静的振れ精度	< 0.8μm
バランス等級	G0.3 mm/s＠60,000 min-1
繰り返し精度（アキシアル、ラジアル）	< 0.2μm

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本ページに掲載しているすべての画像はLevicron社より提供されたものです。