何時需要配備雙 Y 軸與 360° B 軸的雙主軸 CNC 車床?
雙主軸 CNC 車床可將正面與背面加工整合成更連續的製程,顯著提升生產效率。對許多車削零件而言,正主軸與背主軸已能提供所需的生產力,減少二次裝夾與人工搬運工件。
然而,隨著零件幾何形狀日益複雜,僅增加第二主軸可能仍不足以滿足加工需求。
若零件需要偏心特徵、多面加工、斜孔、銑削、鑽孔或其他複雜製程,便可能需要更大的刀具移動自由度。此時,雙 Y 軸與 360° B 軸等進階配置就顯得格外重要。
對於正在評估進階加工需求的製造商而言,了解何時需要這些附加軸向功能,有助於判斷一般雙主軸配置是否足夠,或是否應考慮功能更完整的多軸加工方案,例如富格蘭 SUPER CSL。
從雙主軸進一步提升至複雜加工
在先前的文章〈什麼是雙主軸 CNC 車床?為什麼能提升生產效率?〉中,我們說明了正主軸與背主軸如何相互配合,完成工件正面與背面的加工。透過在兩個主軸之間移交工件,製造商可以減少人工重新夾持,並將更多製程整合至連續的加工循環中。
我們也探討過〈雙主軸同步如何縮短精密加工的循環時間〉,包括協調主軸運作如何減少非切削時間並提高機台利用率。
不過,主軸配置只解決了部分加工挑戰。
以需要下列製程的零件為例:
- 工件兩端車削
- 偏心鑽孔
- 橫向鑽孔
- 多面銑削
- 不同角度的攻牙
- 複雜輪廓加工
正主軸與背主軸可以改善零件兩端的加工方式,但若要加工偏離工件中心線或位於不同角度的特徵,仍可能需要額外的軸向控制。
這正是 Y 軸與 B 軸功能特別有價值的地方。
雙 Y 軸能為雙主軸 CNC 車床增加哪些能力?
在傳統車削中,大多數加工都圍繞工件的旋轉中心線進行。當零件包含偏離中心線的特徵時,就需要額外的軸向移動。
Y 軸 CNC 車床可讓切削刀具偏離中心線移動,擴大同一台機器能夠完成的加工特徵範圍。
採用雙 Y 軸後,這項加工彈性可進一步延伸至不同的刀具位置與加工作業。
依照零件設計與加工程式,雙 Y 軸可支援下列製程:
- 偏心鑽孔
- 偏心銑削
- 溝槽加工
- 多面特徵加工
- 更複雜的車銑複合加工
對於生產日益複雜之精密零件的製造商而言,重點並不只是擁有「更多軸向」。真正的優勢在於,無須將工件移至另一台機器,便能完成更多必要的加工作業。
為什麼 360° B 軸很重要?
B 軸帶來另一項重要能力:角度加工彈性。
B 軸不會將刀具限制在固定的加工方向,而是能依照工件位置,以不同角度定位刀具。
在富格蘭 SUPER CSL上,伺服驅動 B 軸可進行 360° 旋轉,支援不同角度位置的鑽孔、攻牙與銑削。
當零件包含下列特徵時,這項功能尤其實用:
- 斜孔
- 傾斜表面
- 多角度鑽孔
- 角度攻牙
- 複雜銑削特徵
若沒有 B 軸功能,部分製程可能需要使用第二台機器、特殊治具或增加裝夾次數。
透過 360° B 軸,更多此類特徵有機會在同一加工流程中完成。
什麼情況下標準雙主軸配置已足夠?
並非每一種零件都需要雙 Y 軸或 B 軸。
如果主要需求是高效率地完成正面與背面車削,配置較單純的雙主軸 CNC 車床可能已是合適的解決方案。
例如,Mini-88-25 CNC車床採用雙主軸設計並配置伺服刀塔。正主軸負責正面加工,背主軸則支援背面加工。
當生產重點如下時,這類配置可能相當適合:
- 正面與背面車削
- 減少二次裝夾
- 高效率小型零件生產
- 單純的車削作業
- 精巧型機台配置
因此,選擇機台的目標不應是追求最多的軸數,而是找出符合零件實際複雜程度的配置。
如果您仍在判斷走刀式車床或走心式車床何者較適合工件,可參考我們的富格蘭機台選購指南,取得更完整的選擇架構。
何時應考慮雙 Y 軸與 360° B 軸?
當同一零件同時出現多項加工需求時,採用更進階雙主軸 CNC 車床的必要性便會更加明確。
1. 零件需要多面加工
如果零件除了車削,還需要在多個位置進行鑽孔或銑削,額外的軸向移動可減少重新定位工件的需求。
雙 Y 軸功能可為偏離工件中心線的特徵提供更大的加工彈性。
2. 零件包含角度特徵
包含斜孔、傾斜表面或角度鑽孔及攻牙需求的零件,可受益於 B 軸定位功能。
360° B 軸能提供更大的自由度,讓刀具從所需角度接近並加工這些特徵。
3. 希望減少二次加工
複雜零件通常需要經過多台機器加工:
車削 → 移轉 → 銑削 → 鑽孔 → 再次裝夾
每一次移轉都會增加生產時間,也會多一次定位差異的可能性。
結合車削、銑削、Y 軸移動、B 軸定位及雙主軸功能的機台,可以將更多製程整合在同一加工平台上。
4. 重複生產複雜零件
如果只是偶爾加工複雜零件,多次裝夾或許仍可接受。
但若需要重複生產複雜零件或產量較大,減少裝夾次數就會愈來愈重要。
可帶來的效益包括:
- 減少人工搬運工件
- 減少治具需求
- 縮短設定時間
- 提高不同製程之間的定位一致性
- 使生產流程更加順暢
在這些情況下,投資額外的軸向加工能力,可能帶來更高的長期生產價值。
標準雙主軸與進階多軸雙主軸的比較
下表可協助您快速了解兩者差異:
| 加工需求 | 雙主軸+刀塔 | 雙主軸+雙 Y 軸+360° B 軸 |
|---|---|---|
| 正面車削 | ✓ | ✓ |
| 背面加工 | ✓ | ✓ |
| 正/背主軸加工 | ✓ | ✓ |
| 偏心加工 | 受機台配置限制 | 彈性較高 |
| 多面加工 | 有限 | ✓ |
| 角度鑽孔/攻牙 | 有限 | ✓ |
| 360° 角度定位 | — | ✓ |
| 複雜車銑複合加工 | 基礎至中等 | 進階 |
| 富格蘭代表機型 | Mini-88-25 CNC車床 | SUPER CSL |
富格蘭 SUPER CSL:專為更複雜的加工需求而設計
對於需要超越傳統雙主軸車削能力的應用,富格蘭 SUPER CSL將多項加工功能整合於單一平台。
其主要特色包括:
- 正主軸與背主軸
- 雙 Y 軸
- 伺服驅動 B 軸
- 360° B 軸旋轉
- 正主軸與背主軸皆具 Cs 軸功能
- 車削、鑽孔、攻牙及銑削功能
雙主軸、雙 Y 軸及 360° B 軸的組合,旨在為複雜精密零件加工提供更大的彈性。
製造商不必在多台機器之間移轉尚未完成的零件,而可評估是否能將更多製程整合至單一加工流程中。
如何判斷需要哪一種雙主軸 CNC 車床?
選擇機台前,應先從零件著手,而不是只看機台規格。
檢視零件圖面並確認下列問題:
- 零件是否需要兩端加工?
- 是否有偏離中心線的特徵?
- 零件是否需要銑削或橫向鑽孔?
- 是否有不同角度的孔位或表面?
- 目前需要多少次獨立裝夾?
- 增加軸向功能後,是否能整合這些裝夾程序?
- 預計生產量是多少?
如果主要需求是正面與背面車削,Mini-88-25 CNC車床可能是較為直接的解決方案。
如果零件同時包含正面/背面加工、偏心特徵、多面銑削及角度加工,配備雙 Y 軸與 360° B 軸的SUPER CSL可能更為合適。
結論
雙主軸 CNC 車床本身已是整合正面與背面加工的強大解決方案,但面對愈來愈複雜的零件,僅有兩個主軸可能仍不足以滿足需求。
雙 Y 軸可擴大偏心及多面特徵的加工能力,360° B 軸則能為角度鑽孔、攻牙與銑削提供所需彈性。結合這些功能,有助於整合複雜製程並減少多次裝夾。
最合適的配置最終仍取決於工件本身。
若加工需求主要是較單純的正面與背面加工,配備刀塔的雙主軸 CNC 車床,例如Mini-88-25 CNC車床,即可提供高效率的解決方案。若零件需要更複雜的多軸加工,採用雙主軸、雙 Y 軸與 360° B 軸配置的富格蘭 SUPER CSL則是更進階的選擇。
需要協助評估您的零件嗎?
機台選擇應依據實際零件的幾何形狀、材料、加工程序、公差要求與生產數量。
如果您不確定應採用標準雙主軸配置,或是配備雙 Y 軸與 360° B 軸的進階雙主軸 CNC 車床,歡迎提供零件圖面與生產需求,並聯絡富格蘭科技有限公司。
我們的團隊可協助評估您的加工需求,並建議合適的富格蘭機台配置。