1.巨大的尺寸和重量

在加工（gōng）大（dà）型模具時，如何應付其自身的巨大尺寸和重量是加工企業麵臨的一大挑（tiāo）戰。大型（xíng）模具（jù）的加工往往需要大量的勞動力、專用設備和多次調（diào）試裝夾，而加工精度也受到（dào）多方麵（miàn）潛在因素的影響而不易保證。

2.購置成本問題

加工生產各類大型模具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。能夠生產大型模具的機床是（shì）相（xiàng）當昂貴的，尤其是在複雜工藝安排下，需要使用（yòng）多台機床才能完成從模具粗加工到精加工的全部工序。這（zhè）樣（yàng）的先期高投入成本也是很多企業進入這一市場的最大（dà）障礙。由此，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（cū）加工和精加工，甚至僅需一（yī）次調試（shì）裝夾，那麽很多（duō）問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保（bǎo）證。

加工（gōng）中（zhōng）心

1.鑄鐵床身結構，機床主（zhǔ）軸具有散熱功能

鑄鐵材料具有很高的剛性和散熱特（tè）性，因而是製造機床結構件最穩定的材料。對於銑削大型零（líng）件用的任何機床，首先（xiān）需要具有非常（cháng）結實的鑄鐵結構，並（bìng）裝備有具有散熱功能的主（zhǔ）軸。

就機床的主軸而言，它必須采用內置冷卻技術（shù），從（cóng）軸承外麵來冷（lěng）卻主軸，保證在長時間加工過程中，主軸本身不會被燒壞（huài）或不會因熱膨脹而造成（chéng）精度（dù）損失。這些因素是非常（cháng）重要的，因為大型模（mó）具的加工需要消耗（hào）很長（zhǎng）的時間，同（tóng）時在重切削條件下，這會增加（jiā）模具的（de）熱量和應力。所以，機床的結構部件必須具有（yǒu）良好的剛性和散熱特性，這是加工出大型優（yōu）質模具的前提（tí）。因此，必須最大程（chéng）度（dù）地限製加（jiā）工過程中機床的振動，並快速擴散加工過（guò）程中產生的熱（rè）量。選擇合適的加工機床和刀具可以實現成（chéng）本和（hé）周期的雙（shuāng）贏。

2.熱穩定技術

由於加工時間過長，環境（jìng）溫度的影響也是必須要考慮的（de）。例如，在普通機床上加工大型模具，當環（huán）境溫度變化10℃時（shí），將會導致機床（chuáng）立柱發生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，機床的設計必須（xū）考慮到（dào）環（huán）境溫度的效應，避免環境溫度影響到加（jiā）工零件的精度。

3.速度

對於一台行程能夠快速移動的大型模具加工（gōng）中心來說，大型模具加工（gōng）機床的主（zhǔ）軸轉速應（yīng）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（guàn）穿於模具加工的（de）各個階段（duàn），如果（guǒ）需要在一台加工（gōng）中心上實現對大型模具的粗加工和精（jīng）加工，那麽必須嚴格控製機床的定位精度和重複定位精度。大型模具專（zhuān）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（dào）±1μm。同時（shí），其節距（jù）精度應保持在5μm之內。

5.反饋分辨率（lǜ）

對於高（gāo）精度曲麵加工，機床自身的反饋分辨（biàn）率對於檢測加工（gōng）零件的精度是十分（fèn）重要的。采用標準的1μm反饋分辨率，通（tōng）常所獲得的結果並不十分理想。如果分辨率能夠達到（dào）0.05μm，那麽其精加工（gōng）結果幾乎沒有任何瑕疵。而（ér）且，通過（guò）對機床分（fèn）辨率、標尺（chǐ）反饋和小節距滾珠絲（sī）杠的控製可進一步（bù）提升零件表麵的加工（gōng）質量。

6.主軸

大型模具加（jiā）工（gōng）中心（xīn）上使用的主軸必須達到進（jìn）行粗加工、半精加工和高質量精加工的要求，而且作為一（yī）個參（cān）考標準，其能夠實現的表麵加工質量應（yīng）該控製在2μm的（de）水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的精加工十（shí）分重要，但在傳統工藝下，許多模具製造商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀（dāo）具加工精度不足的（de）問（wèn）題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如（rú）果為此項工序購置多功能機床，顯然是不切合實際的（de）。

此外，合理的主軸設計（jì）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（zhèn）動、低溫升的狀態持續工作。例如（rú），在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采（cǎi）用16mmCBN鑲刀片精加工（gōng）刀具，加工速度（dù）可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工表麵質量（liàng）控（kòng）製在0.336～3.2μm。由此可知，考（kǎo）慮到加工大（dà）型模（mó）具時（shí）的（de）刀具成本增加，采用專門設計的（de）大型模（mó）具加工機床，不僅可以延長（zhǎng）刀具使用壽命（mìng），而且可以大量節約加工每付模具的刀具使用成本。

7.可移動的多軸（zhóu）加工頭

由於模具尺寸和（hé）重量的限製，一般裝夾工件需要花費很長的時間。因此，采用3軸聯（lián）動加工中心不僅減少了工件的調試（shì）裝夾次數，而且又不影響機床的加工（gōng）精度，從而使車間加工（gōng）大型模具（jù）的生產能力大大提高。

可（kě）移（yí）動的多軸加工頭可以用於加工結構特別複雜的大型模（mó）具，按可變（biàn）幾何形（xíng）狀設計的（de）加工頭可允許3軸聯動加（jiā）工，僅需一次裝夾工件，便可（kě）銑削加工型腔很深的（de）模具和冷卻孔，以及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸（zhóu）以最佳的角度傾斜（xié）時，可提高加工頭對（duì）銑削加工點的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完（wán）成對斜孔（kǒng）的加工。

此外，由（yóu）於（yú）多軸加工（gōng）頭加（jiā）工工件表麵時，采用的是刀具的（de）半（bàn）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（guǎn）理

金屬切削加工時會產生大量的切屑，如果不能及時排除，必然（rán）會導致二次切削，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台下（xià）麵（miàn）通常具有18個排（pái）屑孔，不管工作台（tái）移動（dòng）到什（shí）麽位置，都能夠（gòu）可靠地排（pái）除切屑。機床上有4條內置鉸鏈（liàn）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（dà）型模具加工（gōng）時，高壓冷卻液有著（zhe）非常重要的作用。例（lì）如，在采用2+3軸的加工方法鑽削斜孔（kǒng）時，需（xū）要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）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（guǒ）沒有這種（zhǒng）高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需（xū）要增添額外的機床，需（xū）要二次（cì）裝卡，降低加工精度，而且增加周期成本。根據以上分析可（kě）以看出（chū），實現對大（dà）型模具的（de）簡單加工需要機床具有更多、更好的功能。

牧野開發的新型MCC2516VG3軸臥式加工（gōng）中（zhōng）心，主軸轉速可達15000r/min，並采（cǎi）用了“軸芯冷卻”方式和“軸承內壓潤滑”功（gōng）能，保證主軸及其附屬軸承可以得到及時、有效地冷（lěng）卻。

此外，主軸不僅可沿橫向的X軸、垂直方向的Y軸和前後方向的Z軸方向運動，還可配合A軸和C軸轉動。由（yóu）於具備2種分（fèn）度功能，因此不僅可減輕調整作業量，還可切（qiē）削結構複雜的（de）工件，例如保（bǎo）險杠、儀表盤和（hé）汽車頭燈透鏡等（děng）。

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