在大型模具加（jiā）工中，為了獲得盡可能高的表麵（miàn）質量，我們需（xū）要選擇合適的機床（chuáng）並配置必要的（de）刀具，隻（zhī）有這（zhè）樣，才能減少EDM的（de）後續加工時間（jiān）和鉗工的手工打磨時間。各種大型模具的生產已成為許多加工企業尋求機會進行全球競爭（zhēng）的新領域。但（dàn）是，要想進入這一（yī）領域並不是一件（jiàn）容（róng）易的事情。在落後的（de）加（jiā）工技術下，機床進給速度緩慢、操作者需要對工件進行多次調試裝夾（jiá），而且還需要（yào）幾個小時的手工拋光作業，所以加工周期很長。因此（cǐ），必（bì）須尋求更先進的加工技（jì）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（xíng）模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（rú）何應付其（qí）自身的巨大尺寸和重量是（shì）加工企業（yè）麵臨的一大挑戰。大型模具的加工往（wǎng）往需要大（dà）量的勞動力、專（zhuān）用設備和多次調（diào）試裝夾，而（ér）加工精度也（yě）受到多方麵潛在因素的影響而不（bú）易保證。
2.購置成本問題
    加工生產各類大型模（mó）具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。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（yào）使用多（duō）台機床才能完成從模具粗加工到精加工的全部工序。這樣的先期高投入成本也是很多企業進入這（zhè）一市場的最大（dà）障礙。由此，我們可以看出，如果可以在一台合適的（de）機床上實現大型模具的（de）粗加工和精加工，甚至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎（yíng）刃而（ér）解，加工精（jīng）度也可以得到保證（zhèng）。
    考慮到（dào）大型機床的通用加工精度和調試裝夾的問題，我（wǒ）們必須探討（tǎo）一下大型模具（jù）加（jiā）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（néng）
    鑄鐵材料具有很高（gāo）的（de）剛性（xìng）和散（sàn）熱特性，因而是製造機床結構件最穩定的材料。對（duì）於銑削大型零件用的任何機床，首先需要具有非常結實的鑄鐵結構，並裝（zhuāng）備有具有（yǒu）散熱功能的主軸。就機床（chuáng）的主軸而言，它必須采用內（nèi）置冷卻技術，從軸承外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過（guò）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。這些因素是非常重要的，因為大型模（mó）具的加（jiā）工需要（yào）消耗很（hěn）長（zhǎng）的時（shí）間，同（tóng）時在重（chóng）切削條件下（xià），這會增加模具的熱量和（hé）應力。所以，機床的結構部件（jiàn）必須（xū）具有良好的剛性和散熱（rè）特性（xìng），這是加工（gōng）出大型優質模具的（de）前提。因此，必須最大程（chéng）度地限製加工（gōng）過程中機床的振動，並快速（sù）擴散加工過程中（zhōng）產生的（de）熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以實現成本和（hé）周期的雙贏。
2.熱穩定技術（shù）
    由於加工時間過長，環（huán）境（jìng）溫度的影響也是必須（xū）要考慮的（de）。例（lì）如，在普通機床上加工大型模（mó）具，當環境溫度變化10℃時，將會導致機（jī）床立柱發（fā）生6℃的溫（wēn）度變化，從而引起主（zhǔ）軸角板平行度發生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（bì）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模（mó）具加工（gōng）中心來說（shuō），大型模具加工機床（chuáng）的（de）主軸（zhóu）轉速應至少達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度
    精度（dù）控製始終貫穿於（yú）模具加（jiā）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加工，那麽必須嚴（yán）格控製機床的定位精度和重複定位精度。大型模具（jù）專用的加工中心，一般其定位精度可以達到±1.5μm，重複定（dìng）位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。
5.反饋（kuì）分辨率（lǜ）
    機床自身的反饋分辨率（lǜ）對於檢測加工零件的精度是十分重要的。采用（yòng）標準（zhǔn）的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並不十分（fèn）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，通過對機床分辨率、標（biāo）尺反饋和小節距滾珠絲杠的控（kòng）製可進（jìn）一步提升零件表麵的加工質量。
6.主軸
    大型模（mó）具加工中心（xīn）上使用的主軸必須達到進行粗加工、半精加工和高質量精加工的要求，而且作（zuò）為一（yī）個參考標準，其（qí）能夠實現的表麵加工質量應該控製在2μm的水平。通常，對於模具閉合（hé）麵和分型線部分的精加工十分重（chóng）要（yào），但在傳統（tǒng）工（gōng）藝（yì）下，許多模具（jù）製造商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀具加工精度不足的問題。因為（wéi），大型（xíng）加工機（jī）床的造價昂（áng）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（cǐ）外，合（hé）理的主軸（zhóu）設計必須能夠最大程度地延長刀具的使（shǐ）用壽命，使其（qí）能夠在加工（gōng）周期內以低振動、低溫升的狀態持續工作。例（lì）如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀（dāo）片精加工刀具，加工（gōng）速度可以達到8m/min，使用（yòng）壽命超過30h，可（kě）以將加工表麵質量控製在0.336～3.2μm。由此（cǐ）可知（zhī），考慮到加工大型模具時的（de）刀具成本增加，采（cǎi）用專門設（shè）計的大型模具加工機床，不（bú）僅可以（yǐ）延長刀具使用壽命，而且（qiě）可以大量節約加工每（měi）付模具的（de）刀具使用成本（běn）。
7.可移動（dòng）的多軸加工頭
    由（yóu）於模具尺寸和重量的限製（zhì），一般裝夾（jiá）工件需要花費很長的時間。因此，采用（yòng）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（jiā）工精度，從而（ér）使車間加工（gōng）大型模具（jù）的生產能力大大提（tí）高。
    可移動的多軸加工頭可以用於加工結（jié）構特別複雜的（de）大型模具，按可變幾何（hé）形狀設計的加工頭可允許3軸聯動加工，僅需一次（cì）裝夾工件，便可銑（xǐ）削加工型（xíng）腔很深的模具和冷卻孔，以及切削（xuē）加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如（rú），當主軸以最（zuì）佳的（de）角度傾斜（xié）時，可提高加工頭對銑（xǐ）削加（jiā）工點（diǎn）的接近程度，這樣便可實（shí）現利用多軸加工頭完成對斜孔的加（jiā）工。
    此外，由於多軸加（jiā）工頭加工工件表麵時，采用的是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可（kě）提高表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金屬切削加工時會產生大量的切屑，如果（guǒ）不能及時排（pái）除，必（bì）然會導致二次切削，以及造成機床結構部（bù）件或者工件（jiàn）表麵的溫升。大型模具加工中心的工（gōng）作台下麵通常具有18個排屑孔，不管工作台移動到什麽位置，都能夠可靠（kào）地排除切（qiē）屑。機床上有4條內置鉸（jiǎo）鏈式（shì）切屑傳送（sòng）帶（dài），以很高的速度將切屑排送到機床前麵。
9.高壓冷卻液（yè）
    在大型模具加工（gōng）時，高壓冷卻液有著非常重要的作用。例（lì）如，在采用2+3軸的加工方法（fǎ）鑽削斜孔時，需要壓力為（wéi）1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻（què）液才能有（yǒu）效地排除（chú）切屑，並達到（dào）更高精（jīng）度的（de）切削。而如果沒有這種高壓冷（lěng）卻液，則在加工斜孔時，需要（yào）增添額外的（de）機床，需要二次裝卡，降低加工精度，而且增加周期成本。根據以上分析可以看出，實（shí）現（xiàn）對大型模具的簡單加工需（xū）要機床具有更多、更好的功能。

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