1.巨大的尺寸和重量（liàng）

在加工大型模具時，如何應付其自身的巨大尺寸和重量是加工企業麵臨的一大挑戰。大型模（mó）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，而加工精度也受到多方麵潛在因素的影響而（ér）不易保證。

2.購置成本（běn）問題

加（jiā）工生產各類（lèi）大型模具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。能（néng）夠生產大型模具的機床是相當昂貴的，尤其是在複雜工藝安排下，需要使用多台機床才能完成（chéng）從模具粗加工到精加工的（de）全（quán）部（bù）工序。這樣的先（xiān）期高投入成（chéng）本也是很多企業（yè）進入這一（yī）市場的最大障礙。由此，我們可以看出（chū），如果（guǒ）可以在一台合（hé）適的機床上實現大型模具的粗加工和精加工，甚至僅需一次調試裝夾（jiá），那（nà）麽很多（duō）問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證。

加（jiā）工中心

1.鑄（zhù）鐵床身結構，機床主軸具（jù）有散熱功能

鑄（zhù）鐵材料具有很高的剛性和散熱特性，因而是製造機床結構（gòu）件最穩定（dìng）的材料。對於銑削大型零件用的任何機床（chuáng），首先需要具有（yǒu）非（fēi）常結實（shí）的鑄鐵結構，並裝備（bèi）有具有散熱功能的主軸。

就機床的主軸（zhóu）而言，它必須采用內置冷卻技術，從軸承外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中，主軸本身不會被燒壞或不會因熱膨脹而造成精度損失。這些（xiē）因素是非常重要的，因為大型模具的（de）加工需要消耗很長的時間，同時在重切削（xuē）條件下，這會增加模具的熱量和應力。所以，機（jī）床的結構（gòu）部件必（bì）須具有良好（hǎo）的剛（gāng）性和散（sàn）熱特性，這是加工出大型優質模具的前提。因此，必須最大程度地限製（zhì）加工過程中機（jī）床的振動，並快速擴散加工過程中（zhōng）產生的熱量。選擇合適（shì）的加工機床和刀具可以實現成本和周期的雙贏。

2.熱穩定技術

由於加工時間過長，環境溫度的影響也是必須要考慮的。例如，在普通機（jī）床上加工（gōng）大型模具，當環境溫度變化10℃時，將會（huì）導致機（jī）床立柱發生（shēng）6℃的溫度變化，從而引起主軸角板平行度發（fā）生0.07mm的變化。因此，機床（chuáng）的設計必須考慮到環境溫度的效（xiào）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（sù）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（yīng）至少（shǎo）達到（dào）20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。

4.精度

精度控（kòng）製始終貫（guàn）穿於模具加工的各個階段，如果需要在（zài）一台加工中心上（shàng）實現對大型模具的粗加工和精加工（gōng），那（nà）麽必須嚴（yán）格控製機床的定位精度和重複定（dìng）位精度。大型（xíng）模具專用的加工中（zhōng）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（shí），其節距精度應保（bǎo）持在5μm之內。

5.反饋分（fèn）辨率

對於高精度曲麵加工，機床自身的反饋分辨率對（duì）於檢測加工零件的精度是十（shí）分重要的。采用標準的1μm反（fǎn）饋（kuì）分辨率，通常所（suǒ）獲得的（de）結果並不十分理想。如果（guǒ）分辨率能夠達到0.05μm，那（nà）麽其精加工結果幾乎沒有任何瑕疵（cī）。而且（qiě），通過對機床分辨率、標尺反饋和小節距滾珠絲杠的控製可進一步提升零件表麵的（de）加工質量。

6.主軸

大型模具加工中心上使用的主軸必（bì）須達到進行粗加工、半精加工和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（zhì）量應該控製在2μm的水平。通（tōng）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，許多模具製造商不得不采用手工拋光的方（fāng）式，以彌補刀具加工（gōng）精度（dù）不足的問題（tí）。因為，大型加工機床的（de）造價（jià）昂貴，如果（guǒ）為此項工序購置（zhì）多功能機床，顯然是不切合實際的（de）。

此外，合理的主（zhǔ）軸設計必須能夠最大程度地延（yán）長刀具的使用（yòng）壽命，使其能夠在加工周期內以低振動、低溫升的狀態持續工（gōng）作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模具（jù）時，如（rú）采用（yòng）16mmCBN鑲刀片精加工刀（dāo）具，加工速度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工（gōng）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具成本增（zēng）加（jiā），采用專門設計（jì）的大型模具加工機（jī）床，不僅可以延長刀具使用壽命（mìng），而且可以大（dà）量節約加工每付模具的刀具使用成本（běn）。

7.可移動的多軸加工頭

由於模具尺寸和重量的限製（zhì），一般裝夾（jiá）工（gōng）件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（gōng）件的調試（shì）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具的生產能力大大提高。

可移動的多軸加工頭可以（yǐ）用於加工結構特別複（fù）雜的大型模（mó）具，按可變幾何形狀（zhuàng）設計的加工頭可允許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件（jiàn），便可銑削加工型腔很深的模具和冷卻孔，以及切削加（jiā）工許多其他幾何形狀複雜的部位（wèi）。例如，當（dāng）主軸以最佳的角度傾斜時，可提高加工頭對銑（xǐ）削加工點的接近程度，這樣便可（kě）實現利用多軸加工（gōng）頭完成對斜孔的加工。

此外，由於多軸加工頭加工工件表麵時，采用的是刀具（jù）的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提（tí）高表麵粗糙度。

8.切屑管理

金（jīn）屬切削加工時會產（chǎn）生大量的切屑，如果不（bú）能（néng）及時（shí）排（pái）除，必然會導致二次切削，以及造成機床結構部件或者工件表麵的溫升。大型模具加工中心的工作台下麵通常具有18個排屑孔，不管工作台（tái）移動到什麽位置，都能夠可靠地排除（chú）切屑。機床上有4條內置（zhì）鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速度將切屑（xiè）排送到機床前麵。

9.高壓冷卻液

在大型（xíng）模具（jù）加工時，高壓冷卻液有著非常重要的（de）作用。例如（rú），在采用2+3軸的加工方法鑽削（xuē）斜孔時（shí），需要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的（de）冷卻液才能有效（xiào）地（dì）排除切屑，並達到更高精度的切削。而如果沒有這種高（gāo）壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額（é）外的機床，需要二（èr）次裝卡，降低加工精度，而且增加周期成本。根據以上分析可以看出，實現對大型（xíng）模具的簡單加工需要機床具有更多、更好的功能。

牧野開發的新型MCC2516VG3軸臥式加（jiā）工中心，主軸轉速可達15000r/min，並（bìng）采用了“軸芯冷卻”方（fāng）式和（hé）“軸承內壓潤滑”功能，保證主軸及其附屬軸承可（kě）以得到及時、有效地冷卻。

此外，主軸不僅可沿橫向的X軸、垂直（zhí）方向的Y軸（zhóu）和前（qián）後方向（xiàng）的Z軸方向運動，還可（kě）配合A軸和（hé）C軸轉動。由於具備2種分度功能，因此不僅可減輕調整作業量，還可切削結構複雜的（de）工件，例如保（bǎo）險杠、儀表盤和汽車頭燈透鏡等。

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