在大型模具加工中，為了獲得盡（jìn）可能高的表麵質量，我們需要（yào）選（xuǎn）擇合適（shì）的機床並配置必（bì）要的刀具（jù），隻有這樣，才能減少EDM的後續加（jiā）工（gōng）時間和鉗工的（de）手工打磨時（shí）間。各種大型模具的生產已成（chéng）為許多加工企業（yè）尋求機會（huì）進行（háng）全球競爭的新領域。但是，要想進入這一領域並不是一件容易的事情。在落後（hòu）的加工技術下，機床進給（gěi）速度緩慢（màn）、操作者需要對工件進行多次（cì）調試裝夾，而且還需要幾個（gè）小時的手工拋光作業，所以加工周期很長。因此，必須尋求更先進的加（jiā）工技術使大型模具的加工如同加工小型模具那樣簡單容易。
大型模具加工中存在的主要問題：
1.巨大的（de）尺寸和重量
    在加（jiā）工大型模具時，如何應付其自身的巨（jù）大尺（chǐ）寸和重量（liàng）是加工企業麵臨的一大挑戰。大型模具的加工往往需要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加工精度（dù）也受到多方麵潛在因素的影響而不（bú）易保證（zhèng）。
2.購置成本（běn）問題
    加（jiā）工生產各類大型模具直（zhí）接相（xiàng）關的最大費（fèi）用（yòng）就是機床的購置成本。能夠生產大型模（mó）具的機床是相（xiàng）當昂貴（guì）的，尤其（qí）是在複（fù）雜工藝安排下，需要使（shǐ）用多台機床才能完成從模具粗加工到精加工的全部（bù）工序（xù）。這樣的先期高投入成本也是很多企業進（jìn）入這一市場（chǎng）的最大障礙。由此，我們可以看出，如果可以在（zài）一（yī）台合適的機床上實現大型（xíng）模（mó）具的粗加工和精加工（gōng），甚（shèn）至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而解，加工精度也可以得（dé）到保證（zhèng）。
    考慮到大型機床的（de）通用加工精度和調試裝夾的問題，我（wǒ）們（men）必須探討一下大型模具加工中心所必備的一些設（shè）計特點。
1.鑄鐵床身結構，機床主軸具有散熱功能
    鑄鐵材（cái）料具有很高的剛性和散熱特性（xìng），因而是製造機床結構件最穩定的材料（liào）。對於銑削大型零件用（yòng）的（de）任（rèn）何機床，首先需要具有非常結實（shí）的鑄鐵結構，並裝備有具有散熱功能（néng）的主軸。就機（jī）床的主軸而言，它必須（xū）采用（yòng）內置冷卻技術，從軸承外麵來冷（lěng）卻主軸，保證在長時（shí）間加工過程中，主軸本身不會被燒壞或不會因熱膨脹而（ér）造成精度損失。這些因素是非常（cháng）重要的（de），因為大型模具的加工（gōng）需要消耗很長的時間，同時在重切削條件下，這會增加模具的熱（rè）量和應力。所以，機床的結（jié）構部件必須具有良好的剛性和散熱特性，這（zhè）是加工出大型優質（zhì）模具的前提。因此，必須最大程度地限製加工過程中機床的（de）振動，並（bìng）快速擴散加（jiā）工過程中產生的（de）熱量。選擇合（hé）適的加工機床和刀具可以實現（xiàn）成本和（hé）周期的雙贏。
2.熱（rè）穩（wěn）定技術
    由（yóu）於加工時間過長，環境溫度的影響也是必須要考慮的。例（lì）如，在普通機床上加工大型模具，當環境溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度變化（huà），從而引起主軸角板平行度發生（shēng）0.07mm的變化。因此，機床的設計必須考慮到環境溫度的效應，避免（miǎn）環境溫度影響到加工零件的精（jīng）度。
3.速度
    對於一台行程能夠快速移動（dòng）的大型模具加工中心來說，大型模具（jù）加工機床的主軸轉速（sù）應至少達到20000r/min，金屬的切削速（sù）度應滿足762～20000mm/min。
4.精（jīng）度
    精度控（kòng）製始（shǐ）終貫穿於模具加工的各個階段，如果需要在一台加工中心上實現對大型模具的粗加工和精（jīng）加工，那麽必須嚴格控（kòng）製機床的定位精度和重複定位精度。大型模具專用的加工中心，一般其定位精度可以達到±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。
5.反（fǎn）饋分辨率
    機床自身的反饋分辨率（lǜ）對於檢測加工零（líng）件的精度是十分重要的。采用標準的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並（bìng）不十分理想。如果分辨率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒有任何瑕疵。而且，通過對機（jī）床分辨率（lǜ）、標尺反饋和小節距滾珠絲杠的控製（zhì）可進一步提升零（líng）件表麵（miàn）的加工（gōng）質量。
6.主軸
    大型模具加工中心上使用（yòng）的主軸必須（xū）達到進行（háng）粗加工、半精加（jiā）工和（hé）高質量精加工的要求，而且作為一個參考標準，其能夠實現的表麵加工質量應該控（kòng）製在2μm的（de）水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的（de）精加工（gōng）十（shí）分重要，但在傳統工藝（yì）下，許多模具製造商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀具加工精度（dù）不（bú）足（zú）的問題。因為，大型加工機床的（de）造（zào）價昂貴，如果為此項工序購置多功（gōng）能機床，顯然（rán）是不切合實際的（de）。
    此外，合理的（de）主軸設（shè）計必須能夠最大程度地延長（zhǎng）刀具的使用壽命，使其能夠在加工（gōng）周期內以低振動、低溫升的狀（zhuàng）態持續工作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板（bǎn）模具時，如采（cǎi）用16mmCBN鑲刀（dāo）片精加工刀具，加工速度可以達到8m/min，使用（yòng）壽命超過30h，可以將加工表麵質量控製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型（xíng）模具時的刀具成本增加，采用專門設（shè）計的大型模具加工機床，不僅可（kě）以延長刀具使用壽命，而且可以大量節約加工（gōng）每付模具的（de）刀具使用成本。
7.可移動的多軸加工頭
    由於模具尺寸和重量的限製，一（yī）般裝夾工件（jiàn）需要花費很長的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不僅減少了工件的調試裝夾次數，而且又不影響機床的加工精度，從而使車間加工大型模（mó）具的生產（chǎn）能力大大提高。
    可移動的多軸加（jiā）工頭（tóu）可以（yǐ）用於加工結構（gòu）特別複雜的大型模具，按可變幾何形狀設計的加工頭（tóu）可允（yǔn）許3軸（zhóu）聯動加工，僅需一次（cì）裝（zhuāng）夾工件，便（biàn）可銑削加工型腔很深的模具和冷卻孔，以及切（qiē）削加工許多（duō）其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以最佳的角度傾斜時，可提高加工頭對銑削加工點的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完成（chéng）對斜（xié）孔的加工。
    此（cǐ）外，由（yóu）於多軸加工頭加工工（gōng）件表麵時，采用的（de）是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金屬切（qiē）削加工時會（huì）產生大量的切屑，如果（guǒ）不能及時排除，必然會導致二次切削（xuē），以及造（zào）成機床結構部（bù）件或者工件表麵的溫升。大型模具加工中心的工作台下麵（miàn）通常具有18個排屑孔，不管工作台移動到什麽位（wèi）置，都能夠可靠地排除切屑。機（jī）床上有4條內置鉸鏈式切屑（xiè）傳送帶，以很高的速（sù）度將（jiāng）切屑排送到機床（chuáng）前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型模具加工時，高壓冷卻液（yè）有著非（fēi）常重要的作用。例如，在（zài）采用2+3軸的加工方法鑽削（xuē）斜孔時，需（xū）要壓（yā）力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻（què）液才（cái）能有效地排除切屑（xiè），並達到更高精度的切削。而如（rú）果沒有這種高壓冷卻液，則（zé）在加工斜孔時（shí），需（xū）要增添額外的機床，需要（yào）二次裝卡，降低加工精度，而且增加周（zhōu）期（qī）成本。根據以（yǐ）上分析可以（yǐ）看出，實現對大型模具的簡單（dān）加工需要機床具有更多、更好的功能。

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