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133-9085-3885信息來源:www.cheleton.net | 發布時間:2025年10月09日
雙向銑頭(又稱雙主軸銑頭、復合銑頭)是一種可實現雙向或多向切削的機床功能部件,能在一次裝夾中完成工件不同角度、不同面的銑削、鉆孔、攻絲等加工,核心優勢在于減少裝夾次數、提升加工精度與效率。在模具制造行業,模具(尤其是復雜型腔模具、大型模具)對加工精度(通常要求 ±0.005mm~±0.02mm)、表面質量(Ra≤0.8μm)及生產周期的要求較高,雙向銑頭的應用恰好解決了傳統單方向加工的痛點,具體場景如下:
一、復雜型腔模具的 “一次裝夾” 加工
復雜型腔模具(如汽車覆蓋件模具、家電外殼模具、醫療器械模具)的型腔常包含深腔、斜壁、異形曲面、多向孔位等結構,傳統加工需多次拆卸工件調整裝夾角度,易因 “重復定位誤差” 導致型腔精度偏差。雙向銑頭通過雙主軸或可旋轉主軸的設計,實現一次裝夾完成多方向加工,典型應用包括:
汽車覆蓋件模具的型腔銑削汽車前保險杠、車門內板模具的型腔需同時加工 “垂直深腔”(如安裝卡扣的凹槽)和 “45° 斜壁”(如外觀過渡面),雙向銑頭可通過:
主主軸加工垂直型腔,副主軸(或可切換主軸)調整至 45° 角加工斜壁,避免工件二次裝夾;
雙主軸協同切削,減少刀具路徑重復,將型腔加工效率提升 30%~50%,同時消除重復定位導致的 “接刀痕”,保證型腔表面光滑度(Ra≤0.4μm)。
家電外殼模具的多向孔位加工洗衣機內筒、冰箱門板模具的型腔壁上需加工 “垂直安裝孔”(固定螺絲)和 “水平定位孔”(裝配導向),傳統加工需先銑型腔、再拆件翻面鉆孔,易導致孔位與型腔壁的垂直度偏差(超差可能達 0.1mm)。雙向銑頭可在銑完型腔后,直接切換主軸方向:
主主軸鉆垂直孔,副主軸旋轉 90° 鉆水平孔,孔位同軸度誤差控制在 ±0.01mm 內,滿足裝配精度要求;
避免工件翻面時的磕碰損傷(模具型腔表面多為拋光面,易刮花)。
二、大型模具的 “跨區域高效切削”
大型模具(如風電葉片模具、船舶外板模具、大型汽車沖壓模具)尺寸通常超過 3m(部分風電模具長達 10m 以上),工件重量達數噸,二次裝夾難度大、成本高。雙向銑頭通過 “雙主軸覆蓋更大加工范圍” 的特性,減少工件移動或機床行程依賴,具體應用包括:
風電葉片模具的曲面加工風電葉片模具的型面為 “長弧形曲面”(長度 8m~12m),需加工 “葉根法蘭孔”(垂直方向)和 “葉片型腔加強筋槽”(沿曲面傾斜方向)。雙向銑頭的應用優勢在于:
雙主軸分別承擔 “曲面粗銑” 和 “正確銑削”,主主軸用大直徑刀具(φ50mm~φ80mm)快速去除余量,副主軸用小徑球頭刀(φ10mm~φ20mm)精修曲面,加工效率提升 40% 以上;
無需移動大型工件,僅通過主軸切換即可覆蓋葉根至葉尖的全區域加工,避免機床長行程移動導致的振動誤差。
大型沖壓模具的刃口與型腔同步加工汽車大型沖壓模具(如車身側圍模具)需同時加工 “凸模 / 凹模刃口”(鋒利邊緣,精度要求 ±0.005mm)和 “型腔過渡面”(光滑曲面)。雙向銑頭可通過:
主主軸安裝硬質合金立銑刀加工刃口(需高剛性、低振動),副主軸安裝高速鋼球頭刀精修型腔面(需高轉速、高表面質量),兩者同步或交替作業,縮短加工周期;
避免刃口與型腔分兩次加工導致的 “刃口與型腔錯位”(傳統加工錯位可能達 0.02mm,影響沖壓件精度)。
三、模具鑲件與組件的 “多面復合加工”
模具常包含多個 “鑲件”(如模具型腔的局部耐磨鑲塊、高精度導向鑲套)和 “組件”(如模具頂出機構的固定板),這些零件需加工 “多向臺階、斜孔、螺紋孔” 等結構,雙向銑頭可實現 “一面裝夾、多面完工”,典型應用包括:
模具耐磨鑲件的多向切削塑料模具的型腔易磨損區域(如澆口附近)需鑲嵌 “淬火鋼鑲件”(如 H13 鋼,硬度 50~55HRC),鑲件需加工 “垂直臺階面”“30° 斜導柱孔”“M8 螺紋孔”。雙向銑頭可:
主主軸銑削垂直臺階面(保證平面度≤0.003mm),副主軸旋轉 30° 鉆斜導柱孔(保證孔的傾斜精度 ±0.1°),隨后切換絲錐刀具攻螺紋,一次裝夾完成所有加工;
避免鑲件多次裝夾導致的 “孔位與臺階面垂直度超差”(傳統加工超差可能達 0.03mm,影響鑲件裝配后的定位精度)。
模具頂出板的多向孔系加工模具頂出板(控制頂針運動的板件)需加工 “頂針導向孔”(垂直,φ8H7 公差)、“導柱定位孔”(垂直,φ20H6 公差)和 “螺栓固定孔”(水平,M12 螺紋)。雙向銑頭可:
雙主軸分別加工垂直孔和水平孔,主主軸用鉸刀精修頂針孔(保證孔徑公差 ±0.005mm),副主軸用鉆頭 + 絲錐加工水平螺紋孔,孔系位置度誤差控制在 ±0.01mm 內;
減少頂出板的裝夾次數(從傳統 3 次裝夾減少至 1 次),避免裝夾誤差導致的 “頂針卡滯”(頂針孔與導柱孔錯位會導致頂針運動不暢,影響模具使用壽命)。
四、模具修復與改型的 “正確補加工”
模具在使用過程中可能出現 “型腔磨損、刃口崩缺”,或因產品改型需對型腔進行 “局部修改”(如擴大某區域、增加凹槽),雙向銑頭憑借 “多方向切削靈活性”,可實現正確補加工,避免整體報廢模具:
模具型腔磨損的局部精修塑料模具型腔(如手機外殼模具)長期使用后,表面可能出現 0.01mm~0.03mm 的磨損,導致產品外觀瑕疵。雙向銑頭可:
無需拆卸模具(部分大型模具拆卸成本高),通過主軸旋轉調整角度,深入型腔內部磨損區域,用小徑球頭刀(φ5mm~φ8mm)進行 “微量切削”(切削量 0.005mm~0.01mm),恢復型腔表面精度;
避免傳統 “整體重新銑削型腔” 的高成本(補加工成本僅為重新加工的 1/5~1/3)。
模具改型的局部結構添加若產品改型需在模具型腔中增加 “小凸臺”(如產品 logo 凹槽)或 “斜向缺口”,雙向銑頭可:
針對已加工完成的型腔,通過副主軸調整至所需角度(如 15°、30°),直接在原有型面上銑削新結構,保證新結構與原有型腔的 “過渡平滑度”(接刀痕≤0.002mm);
無需重新制作模具鑲件,縮短改型周期(從傳統 2 周縮短至 3~5 天)。
五、高硬度模具材料的 “高效切削”
模具常用高硬度材料(如淬火鋼、高速鋼、粉末冶金鋼,硬度 50HRC 以上),傳統單主軸加工需頻繁換刀、切削效率低,雙向銑頭可通過 “雙主軸分工” 提升硬料加工效率:
粗加工與精加工分離:主主軸安裝 “超硬刀具”(如 CBN 立方氮化硼刀具)進行粗銑(快速去除余量,切削速度可達 80~120m/min),副主軸安裝 “金剛石刀具” 進行精銑(保證表面質量,Ra≤0.2μm);
減少刀具磨損:雙主軸分別承擔不同切削負荷,避免刀具 “粗精銑兼顧” 導致的快速磨損(刀具壽命可延長 20%~30%),尤其適用于大型模具的高硬度型腔加工(如熱作模具鋼 H13 的型腔)。