在大型模具加（jiā）工中（zhōng），為了獲得盡可能高的表（biǎo）麵質量，我們需要選擇合適（shì）的機床並配置必要的刀具，隻（zhī）有這樣，才能減少EDM的後續加工時間和鉗工（gōng）的手工打磨時間。各種（zhǒng）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的新領域。但是，要想（xiǎng）進入這（zhè）一領（lǐng）域並不是一件容（róng）易的事情。在落後的加工技術下，機床進給（gěi）速度（dù）緩慢、操作者需（xū）要（yào）對工件進行多次調試裝夾，而且還需（xū）要（yào）幾個小時的手工（gōng）拋光（guāng）作（zuò）業，所以加（jiā）工周期很長。因此，必須尋（xún）求更先（xiān）進的加工技術使大型模具的加工（gōng）如同加工小型模具那樣簡單容易。
大型模具加工中存在的主要問題：
1.巨大的尺寸和重量
    在加工大型模具（jù）時，如何應付其自身的巨大尺寸和重量是加工企業麵臨（lín）的一大挑戰。大型模具的加工往往需（xū）要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加工精度也（yě）受到多方麵潛（qián）在因素的影（yǐng）響而不易保證。
2.購置成本問題
    加（jiā）工生產各類大型模具直接相關（guān）的最大費用就是機床的購置成（chéng）本。能夠生產大型模具的機床是相當昂貴的，尤（yóu）其（qí）是在複雜工藝安排（pái）下，需要使用多台機床才能完成從模（mó）具粗加工到精加工的全部（bù）工序。這樣的先期高投入成本也是很（hěn）多企業進入這一（yī）市場的最（zuì）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大型模具的粗加（jiā）工和精加工（gōng），甚至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證。
    考慮（lǜ）到大型機床的通用加工精度和調試裝夾的問題（tí），我們必須探討（tǎo）一下大型模具加工中心所必備的一些設計特點。
1.鑄鐵床身結構，機床（chuáng）主軸具有散熱功能
    鑄鐵（tiě）材料具（jù）有很高的剛性和散熱特性，因而（ér）是製造機床結構件最穩定的（de）材料。對於銑（xǐ）削大型零件（jiàn）用的任何（hé）機床（chuáng），首先需要具有非常結實的鑄鐵結構，並裝（zhuāng）備有（yǒu）具（jù）有散熱功能的主軸。就機床的主軸而（ér）言，它必須采用內置冷（lěng）卻技術，從軸（zhóu）承外（wài）麵來冷卻主軸，保證在（zài）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。這些因素是（shì）非常（cháng）重要的，因為大型模具的加工需要消耗很長（zhǎng）的時間，同時在重切削條件下（xià），這會增加模具（jù）的熱量和應力。所以，機床的結構部（bù）件必須具有良好（hǎo）的剛性和散熱特性，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（guò）程中機床的振動，並快速擴散加工過程中（zhōng）產（chǎn）生的熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以（yǐ）實（shí）現成本和周期的雙贏。
2.熱穩定技術（shù）
    由於加工時間過長，環境（jìng）溫度的影響也是必須要考慮（lǜ）的。例如，在普通機床（chuáng）上加（jiā）工大型模具，當（dāng）環境溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而（ér）引起（qǐ）主軸角板平行度發生0.07mm的（de）變化。因此，機床的設計必須考慮到環境溫度的效應，避免環境溫度影響到（dào）加工零件的精（jīng）度。
3.速度
    對於一台行（háng）程能夠快速移動的大型模具加工中心來說，大型模具加工（gōng）機床的主軸轉速應至少達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度
    精度控製始終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（shàng）實現對大型（xíng）模具的（de）粗（cū）加工和精（jīng）加工，那麽必須（xū）嚴格控製機床（chuáng）的定位精度和重複定位精度。大型模具專用的加工中心，一般其定位精度可以達到±1.5μm，重複定位精（jīng）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
    機床自身的反饋分辨率對（duì）於檢測加工（gōng）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（cháng）所獲（huò）得的結（jié）果並不十分理想。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（hé）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一（yī）步提升零件（jiàn）表麵的加工質量（liàng）。
6.主軸
    大型（xíng）模具加工中心上使用的主軸（zhóu）必須達到進行粗加工、半精加工和高質量（liàng）精加工的要求（qiú），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。通常，對於（yú）模具閉合麵和分型線部分的精加工十分重要，但在傳統工藝下，許多模具製造商不得不采用手工（gōng）拋光（guāng）的方式，以彌補刀具加工精度不（bú）足的問題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如果為此項工序（xù）購置多功（gōng）能機床（chuáng），顯然是不切合實際的。
    此外，合理的主（zhǔ）軸設計必須能夠最大程度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作。例如，在（zài）大型（xíng）模（mó）具加工（gōng）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，加工速度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將加（jiā）工表麵質量控製在0.336～3.2μm。由此可（kě）知，考慮到加工大型模具時的刀具（jù）成本增加，采用專門設計的大型模具加工機床，不（bú）僅可以延長（zhǎng）刀具使（shǐ）用壽命（mìng），而且可以（yǐ）大量節約加工（gōng）每付模具的刀具使用成本。
7.可移動的多（duō）軸（zhóu）加工頭
    由於模（mó）具尺寸和重量的限製，一般裝（zhuāng）夾工件需要（yào）花（huā）費很長的時間。因（yīn）此，采用3軸聯動加工（gōng）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工精度，從（cóng）而使車間加工（gōng）大型模具的生產能力大（dà）大提高（gāo）。
    可移動的多軸加工頭可（kě）以用於加工結構特別複雜（zá）的大型模（mó）具，按（àn）可變幾何形狀設計的加工頭可允許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑（xǐ）削加工型腔很深的模具和（hé）冷卻孔，以及切（qiē）削加工許多其他幾（jǐ）何形狀複雜（zá）的部位。例如（rú），當主軸以最佳的角度傾斜時，可提高加工頭對銑削（xuē）加工點的接近程度，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（zhóu）加工頭加工（gōng）工件表麵時，采用的是刀具的半徑刀刃（rèn）而（ér）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量的切屑，如果（guǒ）不能及時排除，必然會導致二次（cì）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（jù）加工中心（xīn）的工作台下麵通常（cháng）具有18個排屑孔，不管工作台（tái）移動到什麽位置，都能夠可靠地排除切屑。機床（chuáng）上有4條內置（zhì）鉸（jiǎo）鏈式切屑傳送帶，以很高（gāo）的速度將切屑排送到機床前麵。
9.高壓冷卻（què）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（cǎi）用2+3軸（zhóu）的加工方法鑽削斜孔時，需要壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並（bìng）達到更高精度的切削。而如果沒有這種高壓冷卻液，則（zé）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，而且增加周期成本。根據以上分析可以看出（chū），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。

標題：大型複雜模具的簡（jiǎn）單加工 網址：http://www.xueqin5.com/server/show/id/1118.html

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