小姐姐有話說：

日本一家超精密加工小作坊做出的模具，曾引爆網絡。

這個模具，用手按壓凸起，竟然能與平面融入一體。小姐姐管她叫【天衣無縫的模具】。

是不是難以想象？以下放魔法圖：

武田模具制作所：天衣無縫的模具

小姐姐表示，這個GIF讓我十分治愈，一個圖可以看好幾遍。

今天我要和你聊聊：

傳說中的日本精密加工小作坊——武田模具制作所。

首先，武田模具制作所是個怎樣的存在？

武田模具制作所是模具專業廠商，創辦于1978年，目前僅有18名員工（男性14名　女性4名），專門制作順應時代需求的模具。

日本武田金型制作所的“小作坊”

40多年來，武田模具制作從最初的兩名員工，增長至18人，因為他們家技術精湛，模具精密，生意也是日漸欣榮。

武田制作所不僅為日本汽車大廠制作模具，也生産Iphone蘋果手機的金屬保護外殼。

以下上圖：

武田模具制作所：蘋果手機金屬保護外殼

這次，武田制作所利用線切割，實現了精度0.1微米的超精密加工，制作出了天衣無縫的模具。

制作難點

武田修一社長表示，兩塊金屬分别切割凸模和凹模，然後再組合在一起的。每套的加工時間标稱要30小時，實際要多花20～30%的時間。

外形加工及預留連接部分（暫停點）的加工采取5次切割方式，兩部分的切割參數和偏移量（Offset）均一緻。

武田模具制作所：天衣無縫的模具

5次加工後與目标尺寸之間的偏差分别為0.2mm、0.1mm、0.05mm、0.03mm、0.005mm（要達到0.003mm精度時則還要再切割一次）。

兩塊材料配合要到達這樣的精度十分困難，這兩塊材料之間的精度達到0.003mm。

精密線電極放電加工機

為了制造天衣無縫的模具，武田模具制作所使用的是——日本西部電機(Seibu)株式會社出品的精密線電極放電加工機Seibu M75A，工件的精度測量使用的是——Crysta-Apex C574高精度CNC三維測量儀。

武田模具制作所中，能加工這個模具的隻有兩位技師，其中一位就是下圖中的女技師。

武田模具制作所女技師

天衣無縫的模具所用的材料是——日本JIS标準的SKD11（中國GB标準牌号的Cr12MoV）等模具用高碳高鉻合金工具鋼，材料貌似并不特殊。

值得注意的是，材料需要經過淬火等熱處理。

神奇的慢走絲

線切割分為快走絲、中走絲和慢走絲。慢走絲是線切割的一種，利用電火花切割腐蝕。

武田模具制作所天衣無縫的模具，就是由慢走絲線切割加工工藝制造。

武田模具制作所：天衣無縫的模具

慢走絲加工：用銅絲做電極，加工速度慢可以達到0.001毫米的精度，實現Ra0.4~0.2微米的粗糙度。

快走絲：往複使用的，加工速度快，精度低。快走絲用钼絲，其耐磨，導電性也不錯。

中走絲：介于快走絲和慢走絲之前，加工速度慢，精度高，但是可以往複使用。同樣使用钼絲。

但是快走絲和中走絲都無法達到上述工件的精度要求。

零件加工難點在于兩個工件加工配合尺寸的公差設計以及加工實現水平。

武田模具制作所：天衣無縫的模具

對于慢走絲所需銅合金絲材（耗材）直徑精度、設備運行起來的重複定位精度和軟件設計能力都有很高的要求。

所以最後能做成圖片中的模具，難度系數極大。

那麼，慢走絲為何能實現高精度？

慢走絲實現高精度的原因有三點，一是慢走絲單向運動，走過即廢棄，絲電極本身始終保持了高精度。二是，慢走絲走的很慢，幾乎沒有抖動。三是，整個工件都完全浸在去離子水中，不會有加工氧化。

武田模具制作所制造車間

以上。ps：

日本像武田模具制作所這樣的小廠還有很多，它們日複一日，年複一年，打磨同一項工藝，

做到極緻。

正是因為秉持着工匠精神，日本才能完成一個又一個驚豔世界的産品。

來源：機器人網、制造業原理

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