对于生产中大批量标准化金属零部件的制造商而言，主要挑战并非仅仅是提高加工速度。真正的挑战在于如何在提高产量的同时，保持尺寸稳定、孔位可重复、螺纹可靠以及加工周期可预测。

用于大批量生产的多轴数控机床通过允许多个主轴或加工单元同时工作来满足这一需求。与一次只完成一个工序不同，这种机床可以在同一个生产周期内加工多个工件或多个特征。

这种并行加工方法可以缩短加工周期，降低搬运要求，并帮助工厂在不增加相同数量的独立机器和操作人员的情况下扩大产能。

鈊美智能提供数控机床、专用设备、机器人上下料系统以及汽车零部件、阀门、卫浴五金、门控产品、连接器和工业金属部件等行业的集成生产解决方案。买家可通过鈊美产品中心查看相关设备。

什么是多轴数控机床？

多轴数控机床配备两个或多个主轴或加工头，这些主轴或加工头可以同时或按协调的顺序运行。

根据机器配置的不同，它可能执行以下操作：

• 钻孔
• 窃听
• 铣削
• 无聊的
• 转弯
• 倒角
• 表面加工
• 多孔加工

多轴数控机床在大批量生产中的主要价值在于并行加工。当多个工序同时进行时，可以减少分配给每个成品零件的有效加工时间。

常见的机器配置包括：

• 多个垂直钻孔和攻丝头
• 卧式多主轴加工单元
• 多工位旋转工作台机床
• 车削、钻孔、铣削和攻丝组合系统
• 专用于单一产品系列的数控机床
• 采用机器人上下料的多轴单元

正确的配置取决于工件图纸、材料、加工工序、生产量和所需的灵活性。

为什么批量生产要选择多轴数控机床？

对于一家工厂而言，如果其拥有稳定的重复订单，并且目前的产能受到周期时间长、重复装载或过多的工件转移的限制，那么一台用于批量生产的多轴数控机床就显得尤为重要。

每个周期更高的产量

多个主轴可以同时加工不同的工件或加工特征。这使得工厂在每个加工周期内能够完成更多零件的加工。

对于每月订单稳定的制造商而言，提高每个生产周期的产量有助于在不不断增加机器的情况下提高产能。

更短的有效周期时间

单轴机床按顺序完成加工操作。多轴机床可以并行完成多个加工操作。

例如，一个主轴可以钻孔，而另一个主轴可以攻丝或加工第二个工件。这样可以减少完成每批工件所需的总时间。

降低零件单价

更高的产量、更少的转移和更少的人工搬运可以降低分配给每个成品组件的机器工时和人工成本。

实际节省金额取决于：

• 当前周期时间
• 产量
• 操作员数量
• 机器利用率
• 夹具装载时间
• 工具消耗
• 自动化级别

更稳定的批次质量

CNC 控制、稳定的夹具和同步加工减少了因不同操作员或生产班次造成的差异。

当客户要求数千个零件的尺寸和装配性能保持一致时，这一点至关重要。

减少工件搬运

将多个工序合并到一台机器或单元中可以减少：

• 重复加载
• 手动定位
• 设备间的转移
• 操作间隙
• 在制品库存

减少转移次数还可以降低定位错误和表面损坏的风险。

哪些零件适合多轴加工？

多轴数控机床最适合批量生产几何形状稳定、操作可重复、订单量可预测的零件。

行业	典型组件	常见加工要求
汽车	制动泵体、转向部件、壳体	钻孔、攻丝、镗孔、多面加工
阀门制造	球阀阀体、歧管、过滤阀	端口钻孔、螺纹加工、密封面加工
浴室五金件	水龙头主体、角阀、配件	钻孔、攻丝、铣削、镗孔
门控	闭门器本体、地弹簧部件	多孔加工、攻丝、铣削
电气连接器	连接器外壳、针脚、端子	精密钻孔和重复定位
工业五金	铰链、支架、轴承支架	批量钻孔、攻丝、铣削、倒角

仅凭行业名称不应决定机器的选择。供应商必须对实际工件和工艺流程进行评估。

同一行业的两个零部件可能需要不同的主轴配置、夹具、工具和自动化系统。

多轴数控机床与单轴数控机床

比较	单轴数控机床	多轴数控机床
加工方法	操作按顺序完成	多项手术同时完成
生产产出	缓和	重复部件数量高
周期	通常更长	缩短并行加工时间
灵活性	更适合更换产品	更适合稳定的产品系列
固定装置的复杂性	一般较低	需要协调的固定装置设计
初始投资	降低	更高
每部分成本	大批量生产时价格更高	当容量充足时，降低音量
最佳应用	原型和灵活批量	稳定的中高产量

单轴机床可能更适合产品种类繁多和小批量订单。而多轴机床则在生产稳定且需要缩短生产周期时更具价值。

需要评估的重要机器配置

纺锤的数量和排列方式

更多的纺锤并不一定意味着更高的生产效率。

供应商应确定：

• 可以同时运行多少个操作？
• 无论主轴加工一个工件还是多个工件
• 工具访问要求
• 零件间距
• 所需的主轴功率和转速
• 维护通道

一台结构平衡良好的机器，其性能可能优于设计更复杂、配备不必要加工头的机器。

机器刚性

同时切削会产生联合加工力。机床机架、主轴单元、导轨和夹具必须在这些载荷下保持稳定。

良好的刚性支撑：

• 振动减少
• 稳定的孔位
• 更好的表面质量
• 更长的工具寿命
• 可重复精度

主轴性能

选择主轴时应考虑以下因素：

• 工件材料
• 孔径
• 螺纹尺寸
• 切削深度
• 所需扭矩
• 工具类型
• 预计营业时间

高主轴转速并非总是首要考虑因素。钢、不锈钢、黄铜、铝和铸铁所需的切削条件各不相同。

固定装置设计

夹具设计至关重要，因为可能需要同时加工多个工件或进行多个工序。

好的灯具应该：

• 精确定位每个工件
• 保持夹紧力稳定
• 防止变形
• 提供工具访问权限
• 释放芯片和冷却液
• 支持快速加载
• 确认夹紧正确
• 与机器人可靠地协同工作

不稳定的夹具会抵消机器的生产效率优势。

多工位和多主轴配置

不同的生产目标需要不同的机器布局。

多轴加工多个零件

每个主轴同时加工一个独立的工件。

当工厂需要倍增某个重复工序的产量时，这种配置是合适的。

多轴加工单个零件

不同的主轴可以同时加工同一零件的多个特征。

对于具有多个孔或可同时进行加工位置的零件，这可能比较合适。

旋转工作台多工位机床

工件在多个工位间移动，每个工位执行不同的工序。

生产流程可能包括：

1. 加载中
2. 钻孔
3. 窃听
4. 铣削
5. 倒角
6. 检查
7. 卸货

当工件和工艺保持稳定时，这种方法可以支持连续生产。

组合式数控机床

一台组合式机床可以将车削、钻孔、攻丝、铣削或镗孔集成在一个系统中。

这样可以减少不同机器之间的物料转移，提高工艺连续性。

多轴数控机床在什么情况下才算是批量生产的明智投资？

在购买用于批量生产的多轴数控机床之前，制造商应该评估生产需求是否足以证明采用专用高产量解决方案的合理性。

通常情况下，以下情况更适合进行这项投资：

• 订单稳定且可重复。
• 同一产品系列定期生产。
• 当前循环时间限制产能
• 目前有多台机器执行类似的操作。
• 人工装卸需要太多操作人员。
• 产品调拨会造成延误
• 不同生产班次的质量存在差异。
• 厂房空间限制了设备扩展
• 需要降低零件的单价。

在以下情况下可能不太适用：

• 订单量低
• 产品设计经常变化
• 每天都需要进行设置更改
• 未来需求存在不确定性
• 零件的空白状态变化很大。

在这种情况下，柔性数控设备可能更具价值。

自动化如何提升多轴生产效率

多轴机床可以与以下设备集成：

• 机器人装卸
• 自动送料器
• 传送带
• 旋转式物料台
• 液压或气动装置
• 清洁站
• 检查系统
• 零件标记设备

自动化有助于保持稳定的生产节奏，并减少机器等待操作员的时间。

然而，机器人和机器必须正确匹配。如果加工周期、夹具或送料系统才是真正的瓶颈，那么即使机器人速度再快也无法提高产量。

供应商应评估整个流程：

• 原材料回收
• 工件定位
• 夹具夹紧
• 加工
• 松开夹具
• 成品零件移除
• 检查
• 位置安排

买家在选择供应商前应该检查哪些方面

评估区域	需要问的问题
工件分析	供应商是否已审核图纸、材料和公差？
流程规划	哪些操作可以同时运行？
主轴布局	为什么建议的主轴数量是合适的？
固定装置设计	所有工件将如何定位和夹紧？
周期时间估算	计算过程中包括哪些步骤？
准确性	如何在同步切割过程中保持重复性？
工具管理	如何控制工具磨损和更换？
自动化	现在可以集成机器人装载功能吗？还是以后再集成？
转换	不同的产品安装需要多长时间？
服务	是否包含安装、培训和远程支持？

专业的供应商应该提供完整的加工方案，而不仅仅是机器规格表。

为什么选择鈊美智能？

鈊美智能专注于数控设备、专用机床、机器人搬运和智能生产线解决方案。

对于多轴加工项目，鈊美可支持：

• 工件图纸分析
• 加工工艺规划
• 主轴配置
• 机器结构选择
• 灯具设计讨论
• 工具推荐
• 机器人装载集成
• 周期时间评估
• 安装和调试
• 操作员培训
• 未来产品线扩展

鈊美为汽车零部件、阀门、卫浴五金、门控系统、连接器、轴承座等精密金属行业的制造商提供支持。

通过鈊美“关于我们”页面了解更多公司信息。

询价前需要提供的信息

为获得切实可行的方案，买方应提供以下信息：

• 二维和三维产品图
• 工件样品
• 材料类型
• 空白尺寸
• 关键公差
• 所需的机械加工操作
• 当前周期时间
• 每班次目标产量
• 产品型号数量
• 现有设备
• 工厂布局
• 首选自动化级别
• 当地电力和安装条件

提供这些信息有助于工程团队计算正确的机器布局、主轴数量、夹具系统和生产能力。

您可以通过鈊美联系我们页面提交项目信息。

常问问题

什么是用于批量生产的多轴数控机床？

用于批量生产的多轴数控机床使用多个主轴或加工头同时加工多个零件或特征，帮助工厂缩短生产周期并提高产量。

数控机床应该有多少个主轴？

合适的主轴数量取决于工件、加工工序、目标产量、夹具布局和可用空间。只有当加工过程能够有效并行运行时，增加主轴数量才有用。

哪些行业使用多轴数控机床？

常见行业包括汽车、阀门、卫浴五金、门控系统、连接器、轴承座和通用工业五金。

多轴数控机床可以加工不同的材料吗？

是的。当机器、主轴、刀具和切削参数配置正确时，它们可以加工黄铜、铝、钢、不锈钢、铸铁和其他金属。

能否添加机器人装载功能？

是的。多轴设备可以与机器人、自动送料器、输送机和夹具确认系统集成。

多轴数控机床适合小批量生产吗？

它通常更适合重复性较高的中大批量生产。灵活的单轴设备可能更适合频繁更换配料的小批量生产。

影响多轴机床价格的因素有哪些？

价格取决于主轴数量、机器结构、加工复杂程度、夹具设计、控制系统、自动化水平、检测设备以及所需产量。

结论

用于批量生产的多轴数控机床可以帮助制造商缩短生产周期、提高产能、减少零件搬运，并保持稳定的批量质量。

最佳解决方案并非一定是主轴数量最多的机床，而是主轴布局、夹具、刀具、自动化程度和生产节奏都与实际工件和订单量相匹配的机床。

对于生产稳定的汽车零部件、阀门组件、卫浴五金、门控产品、连接器或工业金属零件的工厂而言，设计合理的多轴数控系统可以降低单位制造成本并支持可扩展的增长。

您可以通过鈊美产品中心探索可用的数控设备，通过鈊美博客查看更多制造指导，或者通过“联系我们”页面发送您的图纸和输出要求。