在大型模具加（jiā）工中，為（wéi）了獲（huò）得盡可能高的表麵質量，我們需要選擇合適的機床並配置必要的刀具，隻有這樣，才能減少EDM的（de）後續加工時間和鉗工（gōng）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（jī）會進（jìn）行全球（qiú）競爭的新領域。但是，要想進入這一領域並（bìng）不是一件容易的事情。在落後的加工技術下（xià），機床進給速度緩慢、操作者需要對工件進行多次調試裝夾，而且還（hái）需要幾個小時的手工拋光作業，所以加工（gōng）周期很長。因此，必須（xū）尋求更先進的加工技術使大型模（mó）具的加工如同加（jiā）工（gōng）小（xiǎo）型（xíng）模（mó）具那樣簡單容易。
大型模（mó）具加工中存在的主（zhǔ）要（yào）問題：
1.巨（jù）大的尺寸和重量
    在加工大型模具時（shí），如何應付其自身的巨大尺寸和重（chóng）量是加工企業麵臨的一大挑戰（zhàn）。大型模具的加工（gōng）往往需要大量的勞動力、專用（yòng）設備和多次調試裝夾，而加工精度也受到多方麵（miàn）潛在因素的影響而（ér）不易保證。
2.購置成本（běn）問題
    加工生產各類大型模具直接相關（guān）的最大費用就是機（jī）床的購置成本。能夠（gòu）生（shēng）產大型模具的機床（chuáng）是相當昂貴的，尤其是在（zài）複（fù）雜工藝（yì）安排下，需要使用多台機床才能完成從（cóng）模具粗加工到精加工的全部工序。這樣（yàng）的先期高投入（rù）成本也是很多企業進（jìn）入這一市場的最大障礙。由（yóu）此，我們（men）可以看（kàn）出（chū），如果可以在一台（tái）合適的機床上實現（xiàn）大型模具的粗加工和精加工，甚至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將（jiāng）迎刃而解，加工精度也可以得到保證。
    考慮到大型機床的通用加工（gōng）精度和調試裝夾的（de）問題，我們必須探討一下（xià）大型模具加工中（zhōng）心所必備的一些設計特點。
1.鑄鐵（tiě）床身結構，機床主軸具有散熱功能
    鑄鐵材料具有很高的剛性和散熱特性，因而是製造機床結構件（jiàn）最（zuì）穩定的材料。對於銑削（xuē）大型零件（jiàn）用的任何機床，首先需要（yào）具有非常結實的鑄鐵結構，並裝備有具有散熱功能的主軸。就機床的（de）主軸而言，它（tā）必須采（cǎi）用內置（zhì）冷卻技術，從軸承外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中（zhōng），主（zhǔ）軸本身（shēn）不會（huì）被燒壞（huài）或不會因（yīn）熱膨脹而造（zào）成精度損失。這些因素是非（fēi）常重要的，因為（wéi）大型模具的（de）加工需要消耗（hào）很長的時間，同時在重切削條件下，這會增（zēng）加模具的熱量和應（yīng）力。所以，機（jī）床的結構部件必須具有良好的剛性和散熱特性，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加（jiā）工過程中機床的振動，並快速擴散加工過程（chéng）中產生的熱量。選擇合適的加工（gōng）機床和刀具可以實現成本和周期的雙贏。
2.熱穩定（dìng）技術
    由（yóu）於加工時間過長，環（huán）境溫度的影響（xiǎng）也是必須要考慮的。例如，在普通機床上加工大型模（mó）具，當環境溫度（dù）變（biàn）化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而引起（qǐ）主軸角板平行度發生0.07mm的變化。因此，機床的設計必須考慮到環境溫度的效應，避免環境溫度影響到加工零件的精度。
3.速度
    對（duì）於一台行程能夠快速移動的大型模具（jù）加（jiā）工中心來說，大型模（mó）具加（jiā）工機床的（de）主軸轉速（sù）應至少達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足（zú）762～20000mm/min。
4.精度
    精（jīng）度控製始終貫穿於（yú）模（mó）具加工的各個階段，如果需要在一台加工中心上實現（xiàn）對（duì）大型模具（jù）的粗加工和精加工，那麽必須嚴格控製機床的定位精（jīng）度和重複定位精度。大型模具專用的加工中心，一般其（qí）定位精度可以達到（dào）±1.5μm，重複定（dìng）位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應（yīng）保持（chí）在5μm之內。
5.反饋分辨率（lǜ）
    機床自身的反饋（kuì）分辨率對於檢測加工零件的精度是十分重要的。采用標準的1μm反饋分辨率，通常（cháng）所獲得（dé）的結果並不十分理想。如果分辨率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結（jié）果（guǒ）幾乎沒有任何瑕疵。而且（qiě），通過對機床分辨率、標尺反（fǎn）饋和小（xiǎo）節距（jù）滾珠絲杠的控製（zhì）可進一步提升零件表麵的加工質量。
6.主軸
    大（dà）型模具加工中心上使用的主軸必須達到進行粗加工、半精加工和高質量精加工的要求，而且作為一個參考標準，其能夠實現（xiàn）的表麵加工質量（liàng）應該控製在2μm的水平。通常，對（duì）於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）型加工機床的造價昂貴，如果為此項（xiàng）工序購置多功能機（jī）床，顯（xiǎn）然是不切合實際的。
    此外，合理的主軸設計必須能（néng）夠最大程度地延長刀具的（de）使（shǐ）用壽命，使其能夠在（zài）加工周期內以低振動、低溫（wēn）升的狀態持續工（gōng）作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表（biǎo）板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速度可以達到8m/min，使（shǐ）用壽命超過30h，可以（yǐ）將（jiāng）加工表（biǎo）麵質量控（kòng）製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時（shí）的（de）刀具成本增（zēng）加（jiā），采用專門設計的大型模具加（jiā）工機床，不僅可以延長刀具使用壽命，而且可以大量節約加（jiā）工每付模具的刀（dāo）具使用成本。
7.可移動的多（duō）軸加工頭
    由（yóu）於模具尺寸和（hé）重量的限製，一般（bān）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（jǐn）減少了（le）工件的調試裝夾次數，而且又不影響機床的加工精（jīng）度，從而使（shǐ）車（chē）間加工大型模具的生產能力（lì）大大提高。
    可移（yí）動的多軸加工頭可以（yǐ）用於加工結構特別複雜的大型模具，按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（biàn）可銑削加工（gōng）型腔很深的模具和冷卻孔（kǒng），以及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部（bù）位。例如，當主軸以最佳的角度傾（qīng）斜時，可提高加工頭對銑削加工點的接近程度（dù），這樣（yàng）便可實現（xiàn）利用多軸加工頭完（wán）成對斜孔的加工。
    此外，由於多軸加工頭加工工（gōng）件表麵時，采用的是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀（dāo）尖，因此可提（tí）高表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金屬切削加工時會（huì）產生大量的切（qiē）屑，如果不（bú）能及時排除，必然會導致二（èr）次切削，以及造成機床結構部件或者工件表麵的溫升。大型模具加工中心的工作（zuò）台（tái）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（xiè）。機床上有4條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速度將切（qiē）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（chóng）要的作用。例如，在采用2+3軸的加工方法鑽削（xuē）斜（xié）孔（kǒng）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，並達到更高精度的（de）切削。而如果（guǒ）沒有這種高壓冷卻液，則（zé）在加工斜孔時，需要增添額外的機（jī）床，需要二次裝卡，降（jiàng）低加工精度，而且增加周期成本。根據以（yǐ）上分（fèn）析可以看出，實（shí）現對大型模具的簡單加工需要機床具（jù）有更多、更好的功能。