在大型模具加（jiā）工中，為了獲得盡可能高（gāo）的表麵質量，我（wǒ）們需要選擇合適的機床並配置必要的刀具（jù），隻有這樣，才能減（jiǎn）少EDM的後續加工時間和鉗工的（de）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行全球競爭的新領域。但是，要想進入這一領域並不是一件容易的事情。在落後的加工技術下（xià），機（jī）床（chuáng）進給速度緩慢、操作者需要（yào）對工件進行多次調試裝夾，而且還需要幾（jǐ）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（shǐ）大型模具的（de）加工如同加工小型模具那（nà）樣簡單容易。
大型模具加工中存在的主要問題：
1.巨大的尺寸（cùn）和重量
    在加工大型模具時（shí），如何應付其自身的巨（jù）大尺寸和重量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（dòng）力、專用設備（bèi）和多（duō）次調試裝夾，而加工精度也受到多方麵潛（qián）在因（yīn）素的影響而不易保（bǎo）證。
2.購置（zhì）成本問題
    加工生產（chǎn）各類大型模具直接相關的最大費用就是機（jī）床的購（gòu）置成本（běn）。能（néng）夠生產大型模具的機床（chuáng）是相當昂貴的，尤其是在複雜工藝安排（pái）下，需要使用多台機床才能完成（chéng）從模具粗加工（gōng）到精加工的（de）全部（bù）工序。這樣的先期高投入成本也是很多企業進入這一（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（jī）床上實現大型模具的粗（cū）加（jiā）工和精加工，甚至僅需一次調試裝（zhuāng）夾，那麽很多問題（tí）將迎（yíng）刃而解，加工精度也可以（yǐ）得到保證（zhèng）。
    考慮到大型機（jī）床的通用加工精度和調試裝夾的問題，我們必須探討一下大型模具加工中心所必備的（de）一些設計特點。
1.鑄鐵床身結構（gòu），機床主（zhǔ）軸具有散熱功能（néng）
    鑄鐵材料具（jù）有很高的剛性和散熱特性，因而是製造機（jī）床（chuáng）結構件最穩定的材料。對於銑（xǐ）削大型零件用的任何機床，首先需要具有非常結實的鑄鐵結（jié）構，並裝（zhuāng）備有具（jù）有散熱功能的主軸。就機床的主軸而言，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（shí）間加工過程中，主軸本身不會被燒壞或（huò）不會因（yīn）熱膨脹而造成精度（dù）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，同時在重切削條件下，這會增加模具的熱量和應力。所（suǒ）以（yǐ），機（jī）床的結構（gòu）部件必（bì）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，必須最大程度地限製加工過程中機床（chuáng）的振動，並快速擴散加工過程中產生的熱量。選擇（zé）合（hé）適的加工（gōng）機床和刀具可以（yǐ）實現成本和周期的雙贏。
2.熱穩定（dìng）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（pǔ）通機床上加工大型模具，當環（huán）境溫度變化10℃時，將會（huì）導致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而（ér）引起主軸角板（bǎn）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，避免（miǎn）環境溫度影響到加工零件的精度。
3.速度
    對（duì）於一台行程能夠快（kuài）速移動的大（dà）型模具加工中心來說，大型模具加工機床（chuáng）的主（zhǔ）軸轉速應至（zhì）少（shǎo）達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度
    精度控（kòng）製始終貫穿（chuān）於模具加工的各個階段，如（rú）果需要在一台加工中心上實現對大型（xíng）模具的粗加工和（hé）精加工，那麽必須嚴格（gé）控製（zhì）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）般其定位精度可以（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（nèi）。
5.反饋分（fèn）辨率
    機床自身的反饋分辨率對於（yú）檢測加工零件的精度是十分重（chóng）要的（de）。采（cǎi）用標準的1μm反饋分辨率，通常所獲得的（de）結果並不（bú）十分理想。如果分辨率能夠（gòu）達到（dào）0.05μm，那麽（me）其精加（jiā）工結（jié）果幾乎（hū）沒有任何瑕疵。而且，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（jìn）一（yī）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（jiā）工、半精（jīng）加工和高質量精加工的（de）要求，而且作（zuò）為一個參考標準，其能夠實現的表麵加工質（zhì）量應（yīng）該（gāi）控製在2μm的（de）水平。通常，對（duì）於模具閉合麵和分型線部分的精加工（gōng）十分重要，但在傳（chuán）統工藝下，許多模具製造商不得（dé）不采用手工拋光（guāng）的方式，以彌補刀具加工精度不足的問題。因為，大（dà）型加工機床的（de）造價昂貴，如果為此項工序購置多功能機床，顯然是（shì）不切合實際的。
    此外（wài），合（hé）理的主軸設計必須能夠最大程度（dù）地延長刀具的使用壽命，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（lì）如，在大型模具加工中心上（shàng）加工汽車儀表（biǎo）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（dào）8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工表麵質量控（kòng）製（zhì）在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工（gōng）大型模具（jù）時的刀具成本增加，采用專門設計的大型模具加工機床（chuáng），不僅可（kě）以延長（zhǎng）刀具使用壽命，而且可（kě）以大量節約加工每付（fù）模具的刀具使用成（chéng）本（běn）。
7.可移動的（de）多軸加工（gōng）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（hěn）長的時（shí）間。因此，采用3軸（zhóu）聯動加工中心不僅減（jiǎn）少了工（gōng）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具的生產能力大大提高。
    可（kě）移（yí）動的多（duō）軸加工頭可以用於加工結構特別複雜的大型模具，按可變幾何（hé）形（xíng）狀設計的加工頭可允（yǔn）許3軸聯動加（jiā）工，僅需一次（cì）裝夾工（gōng）件（jiàn），便可銑削加工型腔很深的模具和冷卻（què）孔，以及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以最（zuì）佳的（de）角度傾斜時，可提高加工（gōng）頭對銑削加工點的接近程度，這樣便可（kě）實現利用多軸加工頭完成對斜（xié）孔的加工。
    此外，由於多軸加工頭加工工件（jiàn）表麵時，采用的是刀具的半徑（jìng）刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑管（guǎn）理
    金屬切削加工（gōng）時會產生大（dà）量的切屑，如果不能及時排除，必然（rán）會導致二次切削（xuē），以及造成機床結構部件或（huò）者工件表麵的溫升。大型模具加工中（zhōng）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條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速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，高壓冷卻液有著非常重要的作用。例如，在采用2+3軸的（de）加工方法鑽削斜（xié）孔時，需要壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液（yè）才能有效地排除切屑，並達（dá）到更高精度的切削（xuē）。而如果沒有這種高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額外的機床，需（xū）要二次裝卡（kǎ），降低加工精度，而且增加周期成本。根據以（yǐ）上分析可以看出，實現對大型模具的簡單加工需要機床具有更多、更好的功能。