1.巨大（dà）的尺寸和重量

在加工大型（xíng）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（yī）大挑（tiāo）戰。大型模具的加工（gōng）往往需要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加工精度也受到多方麵潛在因素的影響而不易保證。

2.購置成（chéng）本問題（tí）

加工生產各類大（dà）型模（mó）具直接相關（guān）的最大費用（yòng）就是機床的購置成本。能夠生產（chǎn）大型模具（jù）的（de）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（hěn）多企業進入這（zhè）一市場的最大障礙。由此，我們可以看出，如果可以在一台（tái）合（hé）適的機床上實現大（dà）型模具的粗加工和精加工（gōng），甚至僅需一次調試裝夾（jiá），那麽很多問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證（zhèng）。

加工中心

1.鑄鐵床身結構，機床主軸具有散熱功能

鑄鐵材料具（jù）有很高的剛性（xìng）和散熱（rè）特性，因而是製造（zào）機床結構件（jiàn）最穩定的材料。對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（zhù）鐵結構，並裝備有具有（yǒu）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（zhóu）承外麵（miàn）來冷卻（què）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（huì）因熱膨（péng）脹而造成精度損失。這些因素（sù）是非常重要的，因（yīn）為（wéi）大型模（mó）具（jù）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（yīng）力。所（suǒ）以，機床的結構部件（jiàn）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（yīn）此，必（bì）須最大程度地限（xiàn）製加工過程中（zhōng）機床的振動，並快速擴散加工過程中產生（shēng）的熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以（yǐ）實現成本和周期的（de）雙贏。

2.熱穩定技術

由於加工（gōng）時間（jiān）過（guò）長，環境（jìng）溫度的影響也是必須要考慮的。例如，在普通機床上加工大型模（mó）具，當環境溫度變化10℃時（shí），將會導（dǎo）致機床立柱（zhù）發生（shēng）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（cǐ），機床的（de）設計必須考慮到環境溫（wēn）度的效應，避免環境溫度影響到加工零件的精度。

3.速度

對於一（yī）台行（háng）程能夠快速移動的大型模具加工中心來說，大型模具加工機床的（de）主軸（zhóu）轉速應至少達到（dào）20000r/min，金（jīn）屬的（de）切（qiē）削速度應滿足762～20000mm/min。

4.精度

精度控製始終（zhōng）貫（guàn）穿於模（mó）具加工的各個階段，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，那麽必須嚴格（gé）控製機床的（de）定位精度和重複定位精度。大型（xíng）模具專用的加工中心，一般其定位精度可以達到±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持（chí）在5μm之內。

5.反饋分辨率

對於高精度曲麵加工，機床自身的反饋分辨率對於檢測加工零件的精度（dù）是（shì）十分重要的。采用標準的（de）1μm反饋分辨率（lǜ），通常所獲得的（de）結果並不十（shí）分理想。如果分辨（biàn）率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒（méi）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（zhū）絲杠的控製可進一步提升零件表麵的（de）加工（gōng）質量。

6.主軸

大（dà）型模具加工中心上使用的（de）主軸必須達到進行粗加工（gōng）、半（bàn）精加工和高質量精（jīng）加工的要求，而且作為一個參考標準，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（xíng）線部分的精加工十分重（chóng）要，但在傳統工藝下，許多模具製造商（shāng）不得不采（cǎi）用手工拋光的方式，以彌補刀具加工精度不足的問題。因為，大型加工（gōng）機床（chuáng）的造價（jià）昂貴，如果為此項（xiàng）工序購置多功能機床，顯然是不（bú）切合實（shí）際的。

此外，合理（lǐ）的主軸設（shè）計必（bì）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（qī）內（nèi）以低振動、低溫升的（de）狀態持續工作。例如，在大（dà）型模（mó）具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采（cǎi）用16mmCBN鑲刀片精（jīng）加工刀（dāo）具，加工速度可以達到（dào）8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工表麵質量控製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具（jù）時的刀具成本增（zēng）加（jiā），采用專門（mén）設計的大型模具加工機床，不僅可以延長刀（dāo）具使用壽命，而且（qiě）可以大量節約加工每付模具的刀具使用成本。

7.可移動的多（duō）軸加（jiā）工頭

由於模（mó）具尺寸和重量的限（xiàn）製，一般裝夾工件（jiàn）需要花費很長的時間。因此（cǐ），采用3軸（zhóu）聯動加工中心不（bú）僅減少了工件的調試（shì）裝夾次數，而且又（yòu）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。

可移動的多軸加工頭可以用於加工結構特別複雜的大型模具（jù），按可變幾何形狀設計（jì）的（de）加（jiā）工頭可允（yǔn）許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑削加工型腔很深的模具（jù）和冷卻孔，以及切削（xuē）加工許多其他幾何形狀複（fù）雜的部位。例（lì）如，當主軸以最佳的角度傾斜時（shí），可提高加工頭對銑削加工點的接近（jìn）程度，這樣便可實現利用多（duō）軸加工頭完（wán）成對（duì）斜孔的加工。

此外，由於多軸加工頭加工（gōng）工（gōng）件表麵時，采用的（de）是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀（dāo）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（chǎn）生大（dà）量的（de）切屑，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（jié）構部件或者工件表麵的溫升。大型（xíng）模具加工（gōng）中心的工作台下麵通常具有（yǒu）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（qiē）屑。機床（chuáng）上有4條內置鉸鏈式切屑（xiè）傳送帶，以很高的速度將切屑排送到機床前（qián）麵。

9.高壓冷卻液

在大型模具加工時，高壓冷卻（què）液有著非常重（chóng）要的（de）作用。例如（rú），在采用2+3軸（zhóu）的加工方（fāng）法鑽削斜孔（kǒng）時，需要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並達到更高（gāo）精度的切削。而如果沒有這（zhè）種高壓冷（lěng）卻液，則在加工斜孔時，需要增添額外的機床，需要二次（cì）裝卡，降低加工精度，而且增加周期成（chéng）本。根據（jù）以上分析可以看出，實現對大（dà）型模具的簡單加（jiā）工需要機床具有更多、更好的功能。

牧野開發的（de）新型MCC2516VG3軸臥式加（jiā）工中心，主（zhǔ）軸轉速可達15000r/min，並采用了“軸芯冷卻”方式和“軸承內壓潤滑”功能，保證（zhèng）主軸及其附屬軸承可（kě）以得到及時、有效地冷卻。

此（cǐ）外，主軸不僅（jǐn）可沿橫向的X軸、垂（chuí）直（zhí）方向的（de）Y軸和前後方向的Z軸方向運動，還可配合A軸和C軸轉（zhuǎn）動（dòng）。由於具備2種（zhǒng）分度功能，因此不僅可減輕調整作業量，還（hái）可切削結構複雜的工件，例（lì）如保（bǎo）險杠、儀（yí）表盤（pán）和（hé）汽車頭燈透鏡等。

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