在大型模具加工中，為了獲得盡可能（néng）高的表麵質量，我們需要選（xuǎn）擇合適的機床並配置必要的刀具，隻有這樣，才（cái）能（néng）減少EDM的後續（xù）加工時間和鉗工的手工打磨時間。各種大型模具的（de）生產已成為許多加工企業尋求機會進（jìn）行（háng）全球競爭的新（xīn）領域。但是（shì），要想進入這一領域並不是一件容（róng）易的事情。在落後的加工技術下，機床進（jìn）給速（sù）度緩慢、操作者需要對（duì）工件進行多次調試（shì）裝（zhuāng）夾，而且還需要幾個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工技術使大型（xíng）模具的加工（gōng）如同加（jiā）工（gōng）小型模具那樣簡單（dān）容易。
大型模（mó）具加工中存在的主要問題：
1.巨大的尺寸和重量
    在加工大型模具（jù）時，如何應付其自身的巨大尺寸和重量是加（jiā）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，而加工精度也受（shòu）到多方（fāng）麵潛在因素的影響而不（bú）易（yì）保證（zhèng）。
2.購置成本問題
    加工生產各類大型模具直（zhí）接相（xiàng）關的最大費用就是機（jī）床的購置成本。能夠生產大型模具的機床是相當昂貴的（de），尤其是在複雜工藝安排下，需要使用多台機床才能完成從模（mó）具粗加（jiā）工到（dào）精加工的全（quán）部工序。這樣的先期高投入成本也（yě）是很多企業進（jìn）入這一（yī）市場的最大障礙。由此，我（wǒ）們可以看出，如果可以在（zài）一台合適的機床（chuáng）上實現大型模（mó）具（jù）的粗加工（gōng）和精加工，甚至（zhì）僅需（xū）一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證（zhèng）。
    考慮到大型（xíng）機床的通用加工精度和調試裝夾的問題，我（wǒ）們必須（xū）探討一（yī）下大型模具加工中心所必備的一些設計特點。
1.鑄鐵床身結構，機床主軸（zhóu）具有散熱功能
    鑄鐵材料具有很高的剛性和散熱特性，因而是製造機床結構件最穩定的材料。對於銑（xǐ）削大型零件用的任何機床，首（shǒu）先需要具有非常結（jié）實的鑄鐵結構，並裝備有具（jù）有散熱功（gōng）能的主軸。就機床的主軸而言，它必須采用（yòng）內置冷卻技（jì）術，從軸承外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中，主軸本身（shēn）不（bú）會被燒壞或不會因熱膨脹而（ér）造成精度損（sǔn）失（shī）。這些因素（sù）是非常重要的，因為大型模具的（de）加工需要消耗（hào）很長的時間，同（tóng）時在重切削條件下，這會增加模具的熱量和（hé）應力。所以（yǐ），機床的結構（gòu）部件必須具有良（liáng）好的剛性和散熱特性，這是加工出大型（xíng）優質模具的前提。因此，必（bì）須最大程（chéng）度地限製加工過程中機床的振動（dòng），並快速擴散加工過程中產生的熱量。選擇合（hé）適的加工機（jī）床和刀具可以實現成本和周期的雙（shuāng）贏。
2.熱穩定技術
    由於加（jiā）工（gōng）時間過長，環境溫度的影響也（yě）是必須（xū）要考慮的。例（lì）如，在普通機床上加工大型模具，當（dāng）環（huán）境（jìng）溫（wēn）度變化10℃時，將會導（dǎo）致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而引起主軸角板平行度發生0.07mm的變化。因此，機床的設計（jì）必須考慮到環境溫度的效應，避免環境（jìng）溫度影響到加工零件的精度。
3.速度
    對於一台行程能夠快速移動的大型模具加工中心來說，大型模具加工機床的主軸轉速應至少達到20000r/min，金（jīn）屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度
    精度控製始終貫穿於模具加工的各個階段（duàn），如果需要在一台加工中心（xīn）上實（shí）現對大型模具的粗加（jiā）工和（hé）精加工，那麽必須嚴格控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（yī）般其（qí）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（nèi）。
5.反饋分辨率
    機床自身的（de）反饋分辨率對於檢測加工零件的精度是十分重要的（de）。采用標準的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並不十分理想。如果分辨率（lǜ）能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒有（yǒu）任何瑕（xiá）疵。而且（qiě），通過對機床分辨率、標尺反饋和小節距滾珠絲杠（gàng）的控製可進一步提升零件表（biǎo）麵的加工質量（liàng）。
6.主軸
    大型模具加工（gōng）中心上使用的主軸必須達到進行粗加工、半精加工（gōng）和高質量精加工（gōng）的要求，而且（qiě）作（zuò）為一個參考標準，其能夠實（shí）現（xiàn）的表麵加工質量（liàng）應該（gāi）控製在2μm的水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的（de）精加工十分重要，但在傳統工藝下，許多模具（jù）製造（zào）商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀具（jù）加工精度（dù）不足的問題。因為，大型加工機床（chuáng）的造價（jià）昂貴，如果為此項工序購置多功能機床，顯然是不切合實際的。
    此外，合理的主軸設（shè）計必須能夠最大程度地延長刀（dāo）具的使用壽命，使其能夠在加工周期內（nèi）以低振動、低溫升的狀態持續工作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀（yí）表板模具（jù）時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以（yǐ）將加工表麵質量控製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時的刀（dāo）具成本增加，采用專門設計的大型模具加工機床（chuáng），不僅（jǐn）可以延長刀具使用壽命，而且可以大量（liàng）節約加工每付模具的刀具使用成本。
7.可移動的（de）多軸（zhóu）加工頭
    由於模具尺寸（cùn）和重量的限製，一（yī）般（bān）裝夾工件需要花費很長的時間。因（yīn）此（cǐ），采用3軸聯動（dòng）加工中心不僅減（jiǎn）少了工件的調試裝夾次數，而且又不影響（xiǎng）機床的加工（gōng）精度，從而使車間加工大型模具的生產能力大大提高。
    可移動的多（duō）軸加（jiā）工頭可（kě）以用於加工結構特別複雜（zá）的大型模具，按可變（biàn）幾何形狀設（shè）計的（de）加工頭可允許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑（xǐ）削加工型腔很深的模具和（hé）冷卻（què）孔，以（yǐ）及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例（lì）如（rú），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（dù），這樣便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔的（de）加工。
    此（cǐ）外，由於多軸加工頭加工工件表麵時，采用的是刀（dāo）具的（de）半徑刀刃（rèn）而不是刀具的（de）刀尖，因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑（xiè）管理
    金屬切削加工時會產生大量的切屑，如果不能及時排除，必然會（huì）導（dǎo）致二（èr）次切削，以及（jí）造成機床結構部件或者工件表麵的溫（wēn）升。大型模（mó）具加工（gōng）中心的工作台下（xià）麵通常具（jù）有18個排屑孔，不管工作台移動到（dào）什麽位置，都能夠（gòu）可靠地排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式切屑傳送（sòng）帶（dài），以很高的速（sù）度將切屑排送到機床前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型模具加工時，高壓冷卻液有著（zhe）非常重要的作用。例如，在采用2+3軸的加工方法鑽削斜（xié）孔（kǒng）時，需（xū）要壓（yā）力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並達到更高精度的切削（xuē）。而（ér）如果沒有這種高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額（é）外的機床，需要二次裝卡，降低加工精度，而且增加周期成本。根據以上分（fèn）析可以看出，實現對大型模具的簡單加工需要（yào）機床（chuáng）具有更多、更好的功能。