1.巨大（dà）的尺寸和重量

在加工（gōng）大型模具時，如何應付其自身的巨大尺（chǐ）寸和重量是加工企業麵臨的一大挑戰。大型模具的加（jiā）工往往（wǎng）需要大量的勞動力、專用設備和多（duō）次調試裝夾，而加工精度也受到多（duō）方（fāng）麵潛在因素的（de）影響而不易保證。

2.購置（zhì）成本問（wèn）題

加工生產各類大型模具直接（jiē）相關的最大（dà）費用就是（shì）機床的購置成本。能夠生產大（dà）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（tái）機床才能完成從模具粗加工（gōng）到精加工的全部工序。這樣的先期高投入成本（běn）也是很多企（qǐ）業進入這一市（shì）場的最大障礙。由此，我（wǒ）們可以看出，如果可以在一台合適的機床上實（shí）現大型模（mó）具的粗加工和（hé）精加工，甚至僅（jǐn）需一（yī）次調試裝夾（jiá），那麽很多問題將迎刃而解，加工（gōng）精度也可以得到保證。

加工（gōng）中心

1.鑄鐵床身結構，機床主軸具有散熱（rè）功能

鑄鐵材料具有很高的（de）剛性（xìng）和散熱特性，因而是製造機床結構（gòu）件最（zuì）穩定的材（cái）料。對（duì）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（gòu），並裝備有具有散熱功能的（de）主軸。

就機床的（de）主軸而言（yán），它必須采用內置冷卻技術，從軸（zhóu）承外麵來冷卻（què）主（zhǔ）軸，保證在長時間加工過程中，主軸本身不會（huì）被燒壞或不會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素（sù）是非常重要的，因為大型模具的加工需（xū）要消耗很長的時間，同時在重切削條件下，這（zhè）會增加模具的熱量和應力。所以，機（jī）床的結構部件必須具有（yǒu）良好（hǎo）的剛性和散熱特性，這是加工出大（dà）型優質模具的前提。因此（cǐ），必須最大（dà）程（chéng）度地限製加工過（guò）程中機床的振動，並快速擴（kuò）散加工過（guò）程中產生的熱量。選擇（zé）合適的加工機（jī）床和刀具可以實現成本和（hé）周（zhōu）期的雙贏。

2.熱穩定（dìng）技（jì）術

由於加工時間過長（zhǎng），環境溫度的影響也是必須要（yào）考（kǎo）慮的。例如，在普通機床上加工大型模具（jù），當環境溫度變化10℃時，將會導致機床立（lì）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，機床的設計必（bì）須考慮到環境溫度的效應（yīng），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（háng）程能夠快速移（yí）動（dòng）的大型模具加工中心（xīn）來（lái）說（shuō），大型模（mó）具加工機床的主軸（zhóu）轉速（sù）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（zhōng）貫穿於模具加（jiā）工的各（gè）個階段，如果需要在一台加工中心（xīn）上實現對（duì）大型模具的粗加工和（hé）精加工，那麽必須嚴（yán）格控製（zhì）機床的定位精度和重複定（dìng）位精度。大型模具專用的加工中心，一般其定位精度（dù）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.反饋分辨率

對於高精度曲（qǔ）麵加（jiā）工，機床自身的反饋分辨率對於檢測加工零件的精度是十分重要的。采用標準（zhǔn）的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果（guǒ）並不十分理想。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（biàn）率、標尺反饋和小節距滾珠絲杠的控製可進一（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（shǐ）用的主（zhǔ）軸必須達到進行粗加工、半精加工和高質量精加工的（de）要求，而且作為一個參（cān）考標準，其能夠實現的表麵加工質量應該控製在2μm的水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的精加工（gōng）十分重要，但在傳統工藝下，許多模具製造商（shāng）不得不采用手工拋光（guāng）的方式，以彌補刀具（jù）加工精度不足的問題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如果為此項工序購置多（duō）功能機床，顯然是不（bú）切合實際的（de）。

此外，合理的主軸設計必須能夠（gòu）最大程度地延長刀具的使用壽命，使其能夠在加工（gōng）周期內以低振動、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表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精（jīng）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加，采（cǎi）用專門設（shè）計的大型模具加工機（jī）床，不僅可以延長刀具使用壽命，而且可（kě）以大量節約（yuē）加工每付（fù）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（bān）裝夾工件（jiàn）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（shǎo）了（le）工件的調試裝夾次數（shù），而且又不影響（xiǎng）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（kě）以用於加工結構特別複雜的大型（xíng）模具，按（àn）可變幾何形狀設計（jì）的（de）加工（gōng）頭可（kě）允許（xǔ）3軸聯動加工，僅（jǐn）需一次裝夾工件，便可銑削加工型腔很深的模具和冷卻孔，以及切削加工許多其他（tā）幾何形狀複雜的部位。例（lì）如，當主軸以最佳的角度傾斜時，可提高加工（gōng）頭對銑削加工點（diǎn）的接近程度，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，采用的是刀具的（de）半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。

8.切屑管理

金屬切削加工時會產生大（dà）量的切屑，如果不能及時（shí）排除，必然會導致二次切削，以及造成機床結構部件或者工（gōng）件表麵的溫升。大型模具加工中心的工作台（tái）下麵通常具有18個排屑孔，不（bú）管工作（zuò）台（tái）移動到什麽位置（zhì），都能夠可（kě）靠地（dì）排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式（shì）切（qiē）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（zài）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軸的加工方法鑽削斜孔時，需要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的冷卻（què）液才能有效地排（pái）除切屑，並達到更高精（jīng）度的（de）切削。而如果沒有這種高壓（yā）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（qiě）增加周期成（chéng）本。根據以上分析可以看出，實現對大型模（mó）具的簡單加工需要機床具有更多（duō）、更好的功能（néng）。

牧（mù）野開（kāi）發的新型MCC2516VG3軸臥式加工中（zhōng）心，主軸轉速可達15000r/min，並（bìng）采用了“軸芯冷卻”方式和“軸承內壓潤滑”功能，保證主軸及其附屬軸承可以得到及時、有效地冷卻（què）。

此外，主軸不（bú）僅可（kě）沿橫向的（de）X軸、垂直方向的Y軸和前後方向（xiàng）的Z軸方向運動，還（hái）可配合A軸和C軸轉動。由於（yú）具備2種分度功能，因（yīn）此不僅可減輕調整作業量，還可切（qiē）削（xuē）結構複雜的（de）工件（jiàn），例如保險杠、儀表盤和汽車頭（tóu）燈透鏡等（děng）。

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