在大型模具（jù）加（jiā）工中，為了獲得盡可能高的（de）表麵質量，我們需要選擇合適的機床並配置必要（yào）的刀具，隻有這樣，才能減少（shǎo）EDM的後續加工時間和鉗工的手工打（dǎ）磨（mó）時間。各種大型模具的生產已成為許多加工企業尋（xún）求機會進行全球競爭的（de）新領域。但是（shì），要想（xiǎng）進入這一領域並不是一件容易的事情。在落後的加工技術下（xià），機床進給速（sù）度緩慢、操作者需要（yào）對工件進行多次調（diào）試裝夾，而且還需要幾個小時的手工拋光作業，所以加工周期（qī）很長。因此，必須尋求更先進的加工技術使大型模具的加工如同加工小型模（mó）具那樣簡（jiǎn）單容易（yì）。
大型模具加工（gōng）中存在的主要問題：
1.巨（jù）大（dà）的尺寸和重（chóng）量（liàng）
    在加工大型模具時，如何應付（fù）其自（zì）身的（de）巨大尺寸和重量是加工企業麵臨的一（yī）大挑戰。大（dà）型（xíng）模具的（de）加（jiā）工往往需要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾（jiá），而加工精度也受到多方麵（miàn）潛在因素的影響而不（bú）易保證。
2.購（gòu）置成本問題
    加工生產各類（lèi）大型（xíng）模（mó）具直接相關的最大費用就（jiù）是機床的購置成本。能夠生產大型模具的機（jī）床是相當昂貴的，尤（yóu）其是在複雜工藝安排下，需要使用多台機床才能（néng）完（wán）成從模具（jù）粗加工到精加工（gōng）的全部工序。這樣的先期高投入成本（běn）也是很多企（qǐ）業進入這一（yī）市場的最大障礙。由此（cǐ），我們可以看出，如果可以在一台合適的機床上實現（xiàn）大型模具的粗加工和精加工，甚至僅（jǐn）需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而（ér）解，加工精度也可以（yǐ）得到保證。
    考慮到大型機床的通用加工精度和調試裝夾的問題，我們（men）必須探討（tǎo）一下大型模具加工中心所必備的一些設計特點。
1.鑄鐵床（chuáng）身結構，機床主軸具（jù）有散熱功能
    鑄鐵材料具有很高的（de）剛性（xìng）和散熱特（tè）性，因而是製造機（jī）床結構件最穩定的材料。對（duì）於銑削大型零件（jiàn）用的任何機床，首先需要具有非常結實的鑄鐵結（jié）構，並裝備有具（jù）有散（sàn）熱功能的主軸。就機床的主軸（zhóu）而言，它必須采用內置冷（lěng）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（zhǔ）軸本身不會被燒壞或不會因熱膨脹而造（zào）成精度損失。這些因素是非常重要的，因為大型模具的加工需要消耗很長的時間，同時在重切削條（tiáo）件下，這會增加模具的熱量和應力。所以，機床的結構（gòu）部件（jiàn）必須具有良好的剛性和散熱特性，這是加工（gōng）出大型優質模具的前提。因此，必須最（zuì）大程度地限製加工（gōng）過程中機（jī）床的振動（dòng），並（bìng）快速擴散加工過程中產生的熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以實現成本和周（zhōu）期的雙贏。
2.熱穩定技術
    由於加工時（shí）間過長，環境溫度（dù）的影響也是必須要考慮（lǜ）的。例如，在普通機床（chuáng）上加工大型模具，當環境溫度變化10℃時，將（jiāng）會導致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而引起主軸角板平（píng）行度發生0.07mm的變化。因此（cǐ），機床的設計必須考（kǎo）慮到環境溫度的效應，避免環境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（xíng）模具加（jiā）工中心來說，大型模具加（jiā）工機床的主軸轉速應至少達到20000r/min，金屬的（de）切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度
    精（jīng）度控製始終（zhōng）貫穿於模具加工的各個階段，如果需要（yào）在一台（tái）加工中心上實現對大型模具的粗加（jiā）工和精（jīng）加工，那麽必須嚴格控製（zhì）機（jī）床的（de）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（dù）可以（yǐ）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.反饋分辨率
    機床自身的（de）反饋分辨率對於檢測加（jiā）工零（líng）件的精度是十分重要的。采（cǎi）用標（biāo）準的1μm反（fǎn）饋分（fèn）辨率，通常所獲得的（de）結果並（bìng）不（bú）十分理想。如果分辨率能夠（gòu）達到0.05μm，那麽其精加工結（jié）果幾乎沒有任何（hé）瑕疵。而且，通過對機（jī）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加工質量。
6.主軸
    大型模具加工中心上使用的主軸必須達到進行粗加工、半精加工（gōng）和高質量精加工的要求，而（ér）且作（zuò）為一個參考（kǎo）標準，其能（néng）夠實現的表麵加工質量應（yīng）該控製在2μm的（de）水平。通常，對於模具閉合麵和（hé）分型（xíng）線部分的精（jīng）加工十分重要，但在傳（chuán）統工藝下，許（xǔ）多模具製造商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀具加（jiā）工（gōng）精度不足的問題。因為，大（dà）型加（jiā）工機床的造價（jià）昂貴（guì），如果為此項工序購置（zhì）多功能機床，顯然是不切（qiē）合實際的。
    此外（wài），合理的主軸設（shè）計必須能夠最大程度地（dì）延（yán）長刀具的使用壽命，使（shǐ）其能（néng）夠在加工周期內以低振動、低溫（wēn）升的狀態持續工作（zuò）。例如，在大型模（mó）具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速（sù）度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將（jiāng）加工表麵質量控製在（zài）0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時的刀具成本增加，采用專（zhuān）門設計的大型模具加工機床，不僅可以延長刀具使用壽（shòu）命，而且可以大（dà）量節約加工每付模（mó）具的刀具使用成本。
7.可移動的多軸加工頭
    由於模具尺寸和重量的限製，一般裝夾工件需要花費（fèi）很長（zhǎng）的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不僅減（jiǎn）少了工件的調試裝夾次數，而且又不影響機床的加工（gōng）精度，從而使車間加工大型模具（jù）的（de）生產能力（lì）大大提高。
    可移動的多軸加工頭可以用於加工結構（gòu）特別複雜的大型模具，按可變幾何形狀設計的加工頭可（kě）允許3軸聯動加（jiā）工，僅需一次裝夾工件，便可銑削加工型腔很深的模具和（hé）冷卻孔，以及切削加工許多（duō）其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以（yǐ）最佳的角度傾斜時，可提（tí）高加工頭對銑削加工點的接（jiē）近程度，這樣便可實現利用多軸加工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（dāo）具的半徑刀刃而不（bú）是刀具的刀尖（jiān），因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑（xiè）管理（lǐ）
    金屬切削（xuē）加工時（shí）會產（chǎn）生大量的切（qiē）屑，如果不能及時排除（chú），必然會導致二（èr）次（cì）切（qiē）削，以及造成機床結構部件或者工件表（biǎo）麵的溫升。大型模具加工中心的工作（zuò）台下（xià）麵通常具有18個（gè）排屑孔，不管工作台移動到什麽位置，都能夠可靠地排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式切屑（xiè）傳送帶，以（yǐ）很高的速度將（jiāng）切屑（xiè）排送到機（jī）床前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型（xíng）模具加工時，高（gāo）壓（yā）冷卻液有著非常重要（yào）的作用。例如，在采用2+3軸的加工方法鑽削斜孔（kǒng）時，需（xū）要壓力為（wéi）1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有（yǒu）效地排除切（qiē）屑，並達到更（gèng）高精度的切削。而如果沒（méi）有這種（zhǒng）高壓冷卻液，則（zé）在加（jiā）工（gōng）斜（xié）孔時，需（xū）要增添額外的機床（chuáng），需要二次裝卡，降低加工精度，而且增（zēng）加周期成本。根據以上分析可（kě）以看出，實現對大型模具的簡（jiǎn）單加工需要機床具有更（gèng）多、更好（hǎo）的功能。