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引进案例
选择OKUMA的理由
半导体制造设备精密加工的工序集约化
ALI Co., Ltd
- 行业
- 铝制精密零件的高精度加工
现场面临的课题
缩短半导体制造设备中型工件的加工周期
减少作业者更换工装的作业负担
本公司大约八成的销售额来自半导体制造设备用铝制零件的加工,其中还包含了例如设备腔室内部的精密切削零件等,众多可直接决定设备性能的核心零件。
这些零件对精度的要求极为严苛, 例如几何公差需控制在0.01mm以内, 表面粗糙度Ra需达到0.2~0.4μm以下。
对于ø400mm以下的工件, 公司使用2021年首次引进的5轴控制立式加工中心'MU-400VⅡ'进行加工。但对于近年来需求不断增长的ø500~600mm级别的工件, 由于存在干涉, 刀具长度受限等问题, 不得不使用卧式加工中心采取拆分工序的方式来进行生产。
更换工装及精度确认需要耗费大量时间和人力。在必须满足短交货期要求的前提下, 如何兼顾缩短生产周期与减轻作业负担, 成为了一项十分紧迫的课题。
选择OKUMA机床解决问题

引进的决定性因素
同时实现稳定的高精度加工、紧凑型设计及生产率的提高
为解决ø500~600mm级别工件拆分工序的问题, 我们研究了使用与该工件尺寸最匹配的5轴控制加工中心来完成工序集约。
已经引进的“MU-400VⅡ”在满足精度要求方面毫无尺寸偏差, 用三坐标测量仪检测能够得到完全符合预期的数字。同时, 其紧凑型设计缩短了机内刀具移动距离, 加之高速ATC带来的高生产效率, 都获得了高度评价。
另一方面, 当加工ø400mm以上的工件时, 需要为避免干涉而重新编写程序并调整刀具, 于是我们开始考虑工作台尺寸加大了一圈的“MU-500VⅢ”。我们考虑如采用这一尺寸便可轻松加工ø500~600mm级别的工件, 顺畅地推进加工作业。经过上述对“MU-400VⅡ”实际使用效果的探讨研究, 我们认为“MU-500VⅢ”同时满足了以下三个条件, 是最合适的设备:稳定的高精度加工, 几乎与现有立式加工中心“MB-56VⅡ”同等占地面积的紧凑型设计, 以及生产效率的提升。
引进后的效果
不逊于3轴机的机床刚性与稳定的加工精度
在半导体制造设备零件的加工中, 最为看重的是“每次都能稳定输出相同的加工精度”。
为此, 在引进之前, 我们将其与现有的3轴立式加工中心“MB-56VⅡ”进行对比, 仔细评估了其刚性和加工能力等。
在实际使用“MU-500VⅢ”后, 我们确认它在加工精度和加工能力方面相比“MB-56VⅡ”毫不逊色, 因此能够放心地推进工序集约。
有效利用3轴机的加工条件缩短启动调试时间
通常情况下, 引进5轴加工机时, 需要重新设定加工条件。但在“MU-500VⅢ”上, 可以直接沿用现有3轴立式加工中心的加工条件, 这使得零件加工的启动速度大幅加快。
由此, 新零件加工的投产速度显著加快, 这直接带来了生产率的提升。
生产周期缩短约50%, 推动新订单增长
此前, 无法装夹在现有“MU-400VⅡ”上的零件, 其侧面加工只能在卧式加工中心“MB-5000HⅡ”上以拆分工序的方式进行。整个过程——包括工件搬运, 专用夹具的装拆, 重新装夹, 加工及精度确认——大约需要耗费8个小时。
自引进“MU-500VⅢ”以来, 从粗加工到精加工的所有5面加工, 只需一次装夹即可连贯完成。这不仅大幅减少了手工作业, 同时也解决了因工序切换而导致的精度偏差问题。
由此, 全工序的生产周期从8小时缩减至4小时, 应对短交货期订单的能力得到了提升。并且, 运用由此释放出的产能获取更多新订单, 使得整个工厂的设备运转率获得提升, 进而带动销售额的增长。
充分利用“Hyper-SurfaceⅡ”(特殊规格)实现加工面质量的严格管控
半导体制造设备的核心零件, 其平面度, 平行度及轮廓度均需要达到0.01~0.02mm以下的严格公差。 在曲面加工中, 有时会因为CAM输出的加工数据出现紊乱, 导致加工面产生齿痕或竖纹, 从而损害加工面质量。 不过, “Hyper-SurfaceⅡ”可以在NC(数控系统)端对加工数据的紊乱进行补偿修正, 从而在确保形状精度的同时, 获得优异的加工面质量。 对于维持本公司的高精度加工方面, “ Hyper-SurfaceⅡ”是不可或缺的存在。(冠木 亮介 先生)
未来展望
凭借无法被自动化替代的加工技艺, 为“制造业之都”东大阪创造新的价值
虽然制造业中的自动化和AI的应用也日益广泛, 但本公司所追求的目标是:“掌握无法被自动化, AI替代的加工技艺, 成为让客户觉得'非ALI(艾尔艾)莫属'的技术团队”。
我们年轻的工程师们将充分发挥“MU-500VⅢ”等高性能OKUMA机床的潜能, 并将其和我们公司自身积累的经验知识相融合, 从而迈向新的高度。
我们希望能够将在半导体相关零件加工中锤炼出的技术, 拓展到其他尖端领域, 为“制造业之都”东大阪开启新的篇章发挥重要作用。
(山上 将志 先生)
客户信息
ALI Co., Ltd
(大阪府东大阪市)
- Website
- https://ali2016.jp/
2016年, 山上社长凭借在大型铝制零件加工工厂积累的技术经验和独到见解创立了ALI。并专注于面向半导体制造设备所需铝制精密零件的高精度加工, 拓展了客户群体。通过限定采用高纯度铝材料, 降低腐蚀风险, 实现了产品差异化。于2024年, 获得了ISO 9001:2015认证, 并荣获“东大阪制造大奖”铜奖。


