2025-09-23


陶瓷加工 “产能瓶颈”?雕铣机双主轴设计提效率

在陶瓷加工行业,“产能跟不上订单需求” 是许多企业的共同痛点 —— 单主轴雕铣机虽能满足中小批量生产,但面对新能源、医疗等领域 “大批量、快交付” 的订单(如单日需加工 500 件陶瓷绝缘件),单主轴设备需 24 小时满负荷运转仍难以达标,且长期高负荷易导致设备故障,反而延误交付。而陶瓷雕铣机的 “双主轴设计”,通过 “并行加工 + 协同作业” 的模式,在不增加设备占地面积的前提下,将产能提升 80%-120%,从根本上突破单主轴的产能局限,成为应对大批量陶瓷加工的核心解决方案。

一、双主轴 “并行加工”:同一时间完成双倍工作量,产能直接翻倍

单主轴雕铣机的核心瓶颈是 “单次仅能加工 1 件工件”,加工流程呈 “串行模式”(装夹→加工→取件→再装夹),设备空闲时间(如装夹、换刀)占比达 30% 以上,产能被严重浪费。双主轴设计通过 “双主轴独立运行 + 并行作业”,让设备在同一时间处理 2 件工件,彻底消除空闲浪费,实现产能跨越式提升。

1. 独立并行:双主轴同步加工,效率直接叠加

双主轴雕铣机配备 2 套独立的主轴系统(含独立电主轴、刀具夹头、伺服驱动),且共享同一加工平台与刀库,可同时加载相同或不同的加工程序,对 2 件陶瓷工件进行同步加工:

同工序并行:加工批量相同的标准陶瓷件(如 φ20mm 的陶瓷垫片)时,双主轴调用同一参数模板,同步完成 “粗铣→精铣→打孔” 全流程。例如单主轴加工 1 件需 20 分钟,双主轴可在 20 分钟内加工 2 件,理论产能直接翻倍;若单主轴单日(20 小时有效工时)产能 60 件,双主轴可达 120 件,完全覆盖中小批量订单需求。

异工序并行:面对复杂陶瓷件(需多工序加工),可通过 “工序拆分并行” 进一步压缩时间。例如加工陶瓷卫浴阀芯(需 “粗铣外形→精铣密封槽→打定位孔”3 道工序,总耗时 30 分钟),单主轴需按 “工序 1→工序 2→工序 3” 串行完成;双主轴可实现 “主轴 1 加工工序 1 时,主轴 2 同步加工工序 2”,待主轴 1 完成工序 1 后,立即切换至工序 2,主轴 2 则切换至工序 3,通过工序衔接让总耗时从 30 分钟压缩至 20 分钟,产能提升 50%。

2. 空闲时间 “零浪费”:装夹与加工同步,消除等待

单主轴加工中,“人工装夹 / 取件” 需停机操作(单次耗时 2-3 分钟),单日累计空闲时间超 1 小时;而双主轴设计通过 “交替装夹 + 加工”,让装夹与加工同步进行,彻底消除等待:

流程示例:当主轴 A 对工件 1 进行加工时,工人可在主轴 B 的工位进行 “取走成品 + 装夹新毛坯” 的操作(无需停机);待主轴 A 完成工件 1 加工后,主轴 B 立即启动加工,同时工人转向主轴 A 的工位进行装夹。整个过程中,设备始终处于 “至少 1 个主轴在加工” 的状态,空闲时间从单主轴的 30% 降至 5% 以下。

搭配自动上下料:若进一步搭配机械臂自动上下料,双主轴可实现 “无人化连续并行加工”—— 机械臂同步为两个主轴完成 “取件 - 装夹 - 送料”,无需人工干预,单日有效加工时间从 20 小时延长至 22 小时,产能较单主轴(人工上下料)提升 1.8 倍。

二、双主轴 “协同作业”:突破单主轴加工局限,适配复杂与大型工件

双主轴设计的价值不仅是 “产能叠加”,更在于通过 “双主轴协同”,解决单主轴难以应对的 “复杂工序” 与 “大型工件” 加工难题,进一步拓展产能边界。

1. 复杂工序 “分工协作”:减少工序切换,提升效率

部分陶瓷件(如陶瓷齿轮、多面浮雕件)需在不同面进行多道复杂加工,单主轴需反复翻转工件、调整夹具,不仅耗时(单次翻转校准需 5-10 分钟),还易因定位偏差导致精度损耗。双主轴可通过 “分工协作”,让不同主轴负责不同面的加工,无需工件翻转:

示例:加工六面体陶瓷绝缘块(需在上下两面分别铣槽、打孔),双主轴可预设 “主轴 1 加工上面(铣槽 + 打孔),主轴 2 加工下面(铣槽 + 打孔)”;工件在主轴 1 完成上面加工后,通过自动传送机构(无需人工转移)送至主轴 2,直接加工下面,无需重新装夹校准。整个流程耗时从单主轴的 40 分钟压缩至 25 分钟,且避免了翻转导致的精度误差(定位偏差从单主轴的 0.01mm 降至 0.005mm)。

2. 大型工件 “同步加工”:缩短加工周期,突破尺寸局限

单主轴加工大型陶瓷件(如长度>1000mm 的陶瓷导轨)时,需沿工件长度方向 “分段加工”,每段加工后需移动工件、重新定位,不仅累计误差大(达 0.02mm),且总耗时长达 2-3 小时。双主轴可通过 “同步分段加工”,从工件两端向中间同时加工,大幅缩短周期:

示例:加工 1200mm 长的陶瓷导轨(需铣削一条长 1200mm 的精密槽),双主轴分别定位在工件两端(主轴 1 负责 0-600mm 段,主轴 2 负责 600-1200mm 段),同步启动铣削;加工完成后,仅需在中间 600mm 处进行 1 次微小衔接加工(耗时 5 分钟),总耗时从单主轴的 120 分钟压缩至 65 分钟,且累计误差控制在 0.008mm 以内,既提升效率,又保障精度。

三、双主轴 “成本优势”:以 “1.5 倍投入” 实现 “2 倍产能”,降本增效

企业突破产能瓶颈时,常面临 “新增单主轴设备” 的选择 —— 但新增设备需额外投入场地(占地面积约 20㎡/ 台)、人工(1 人管 1 台)、能耗(单主轴功率 7.5kW),综合成本高。而双主轴雕铣机以 “接近 1.5 倍单主轴的投入”,实现 “2 倍产能”,成本优势显著:

1. 场地与人工成本降低 40%

场地:1 台双主轴设备占地面积约 25㎡(仅比单主轴多 5㎡),却能实现 2 台单主轴的产能,若需达到 120 件 / 天的产能,双主轴仅需 1 台(25㎡),而单主轴需 2 台(40㎡),场地成本降低 37.5%;

人工:1 名工人可同时操作 1 台双主轴设备(无需频繁切换操作),而 2 台单主轴需 2 名工人,人工成本直接降低 50%。

2. 能耗与维护成本更优

能耗:双主轴虽配备 2 个主轴,但共享冷却、除尘、数控系统等辅助模块,总功率约 10kW(仅为 2 台单主轴总功率 15kW 的 67%),单日(20 小时)能耗从 300 度降至 200 度,能耗成本降低 33%;

维护:双主轴的辅助模块(如刀库、冷却系统)仅 1 套,维护频次与成本低于 2 台单主轴(如刀库维护费用每年 5000 元,仅为 2 台单主轴的 50%),长期维护成本降低 40%。

四、双主轴 “适用场景”:精准匹配大批量、高需求加工需求

双主轴陶瓷雕铣机并非 “万能款”,需根据企业加工需求选择,其核心适用场景包括:

大批量标准件加工:如新能源领域的陶瓷绝缘套、电子领域的陶瓷基板(单日产能需求 300 件以上),双主轴的并行加工可快速消化订单,避免交付延误;

多工序复杂件加工:如医疗领域的陶瓷假体(需多面铣削、打孔)、卫浴领域的异形陶瓷件(需曲面 + 浮雕加工),双主轴协同可减少工序切换,提升效率与精度;

大型长尺寸件加工:如航空航天领域的陶瓷导轨、工业设备的陶瓷横梁(长度>800mm),双主轴同步加工可缩短周期,控制累计误差。

结语:双主轴设计,让陶瓷加工从 “单点突破” 到 “批量跨越”

陶瓷雕铣机的双主轴设计,本质是通过 “并行加工 + 协同作业”,打破单主轴 “串行加工” 的产能局限,实现 “效率、精度、成本” 的三重优化。它不仅能以更低的综合成本实现产能翻倍,更能解决单主轴难以应对的复杂与大型工件加工难题,帮助企业在 “大批量、快交付、高精度” 的市场竞争中占据主动。

对面临产能瓶颈的陶瓷加工企业而言,选择双主轴雕铣机不是 “简单的设备升级”,而是 “产能战略的优化”—— 它能让企业用更少的投入、更低的成本,快速响应订单需求,避免因产能不足错失市场机会,成为突破发展瓶颈、提升行业竞争力的关键装备。

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