已实现的优势
- 无需复杂重新装夹流程，实现完整加工
- 自动换刀设计，快速完成设备调试
- 机床连接稳定，切削量大幅提升
- 适用于长期使用场景
- 基于运行时长记录，提供保养周期提示
多年来，角度头一直是复杂零部件加工领域的尖端技术。这类设备尤其适用于航空发动机或固定式燃气轮机壳体零部件的内部加工 —— 因为主轴往往无法伸入或旋转进入壳体内部。
对于由钛合金或镍合金等难加工材料制成的高要求工件，由于磨损严重，需要使用多种不同刀具及备用刀具。
迄今为止，角度头的刀具更换方式有两种：要么在机床停机状态下手动更换 —— 这会显著增加人工成本并延长生产周期；要么自动更换整个角度头，而每个备用刀具都需配备对应的角度头，或需将角度头存放在专用托盘上。这两种方式都会导致高额投资，且限制了整体系统的效能。
为解决这些高成本方案的问题，普弗伦的机床制造商德马吉森精机（DMG Mori, Pfronten ）与 BENZ Tooling 联合为 DMG 系列机床研发了一款角度头，可实现前端刀具的自动更换。
加工行业中，短生产周期与尽可能无人化的生产模式，是保持高竞争力的核心要素。这一点在竞争激烈的航空航天领域尤为明显。“该行业的零部件加工正日益转向‘一键启动’模式，不再需要人工干预。” 普弗伦德马吉航空航天卓越中心负责人迈克尔・基尔巴赫（Michael Kirbach）解释道。从众多客户项目中，团队也发现了将角度头高效整合到这一生产流程中的关键挑战。
“我们的目标是研发一种解决方案，仅需在角度头内部自动更换前端刀具即可。” 德马吉通过客户调研，也证实了市场对这类方案的需求。而一家领先发动机制造商的新项目，最终成为了该方案落地的契机。
德马吉（DMG Mori）找到了 BENZ Tooling 这一得力技术合作伙伴，共同研发出符合当今要求的角度头。这家来自德国南部的刀具系统专业制造商，在项目概念阶段便已参与其中，旨在验证具备该对应功能的角度头的可行性。
BENZ Tooling 技术销售部的安德烈亚斯・莫图斯（Andreas Motus）回忆起当时的询价：“我们早已储备了此类角度头的设计方案，且已完成相关落地。但由于当时缺乏适配的机床平台，我们并未针对德马吉森精机的系列机床进一步推进研发。” 而机床制造商的专利砂轮刀库技术，改变了这一局面。
该刀库技术能够将尺寸较大、重量较重的角度头，以及前端刀具，一同搭载在刀轮中与对应角度头匹配的刀座内。在德马吉，搭载角度头进行加工的机床基础设备，通常是 “duoBlock” 系列加工中心或龙门系列加工中心。“由于壳体零部件多为旋转对称结构，因此大多会采用车铣复合技术。” 基尔巴赫（Kirbach）补充道。此次新型角度头的具体项目中，便包含两台 “DMC125 FD duoBlock” 加工中心和一台 “DMU 210 FD” 加工中心。
在深度合作过程中，BENZ Tooling 逐步将现有设计适配至系列机床。“首先必须调整切换重量与倾覆力矩，” 莫图斯（Motus）解释道，“我们还在角度头中集成了额外的夹紧元件，以最大限度减小机床主轴上的干涉轮廓。” 角度头需确保前端刀具的可靠夹紧，这就要求从主轴进行液压传递，BENZ Tooling 通过专用液压联轴器实现了这一功能。此外，该公司还采用了感应式信号传输方式，替代了传统的独立插头传输。
莫图斯（Motus）表示，研发过程中的一大挑战是刀具更换的重复性要求：“因此，角度头的生产公差必须控制在极低水平。”
基尔巴赫（Kirbach）补充道，换刀装置、角度头与软件的联动协同也至关重要：“软件负责调控更换流程的顺序，同时管理角度头、前端刀具及其刀座 —— 更换后刀座会留在刀轮中。”
该方案与系列机床的兼容性更是一大优势：“用户可在订购机床时，将该解决方案与成熟的角度头方案一同作为选配件下单，无需设计复杂的专用方案，避免对整个系统造成限制。”
项目完成后，德马吉（DMG Mori）与 BENZ Tooling 均表示非常满意。最终研发的解决方案，可让加工中心独立完成角度头与前端刀具的装入、更换操作，并在刀库中对其进行统筹管理。这使得用户仅需一台角度头，就能实现复杂零部件的无人化加工。已有首批客户了解了该方案，并对这一选配件表达了浓厚兴趣。基尔巴赫（Kirbach）表示，尤其具有说服力的是其合理的投资回报周期。
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BENZ Tooling是世界先进的工具和机床技术部件和系统制造商和供应商之一。公司拥有约300名员工，在全球30多个国家设有代表处。
