1.巨大的尺寸和重量

在加工大（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（miàn）臨的一（yī）大挑戰（zhàn）。大型模具的加工往往需要大量的勞動力、專用設備（bèi）和多次調試裝夾，而加工精度也受（shòu）到多方麵潛在因素的影響而不易保證。

2.購置成本問題

加（jiā）工生（shēng）產各類大（dà）型模具直接相（xiàng）關的最大費用就是機床的購置成本（běn）。能夠生產大型模具的機床是相當昂貴的，尤（yóu）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（cū）加工到精加工的全部工序。這樣的先期高投入成本也是（shì）很多企業進入這一市場的最大障礙。由此，我們可以看出（chū），如果可以在一台合適的機（jī）床（chuáng）上實現大型模具的粗加工和精加工（gōng），甚至僅需一次調（diào）試裝夾，那麽很多問（wèn）題將迎刃而（ér）解，加工精度（dù）也可（kě）以得到保證。

加（jiā）工中心（xīn）

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性，因而是製造機床結（jié）構件最穩定（dìng）的（de）材料。對於銑（xǐ）削大型零件（jiàn）用的任何機床，首（shǒu）先需要具有非常結實的鑄鐵結構，並裝備（bèi）有（yǒu）具有散熱功能（néng）的主軸。

就機床（chuáng）的主軸而言，它必須采用內置冷卻（què）技（jì）術，從軸承外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中，主（zhǔ）軸本身不會被燒壞或不（bú）會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是（shì）非常重要的，因為大型模具的加工需要消耗很長的時間，同時在重切削條件下，這會增（zēng）加模具的熱量和應力。所以，機床的結構部件必須具有良好（hǎo）的剛性和散熱特性，這（zhè）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工過（guò）程中機床的振（zhèn）動，並快速擴（kuò）散加（jiā）工過程中（zhōng）產生的熱量。選擇合適的加工機床和刀具（jù）可以（yǐ）實現成本和周期的雙贏。

2.熱穩定技術

由於加工時間過長（zhǎng），環境溫度（dù）的影響（xiǎng）也（yě）是（shì）必須要考慮的。例如，在（zài）普通（tōng）機床上加（jiā）工大型模具，當環境（jìng）溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度（dù）變化，從而引起主軸角（jiǎo）板平行度發生0.07mm的變化（huà）。因（yīn）此，機床的設計必（bì）須考慮到環境溫度（dù）的效應，避免（miǎn）環境溫度影響到加工零件的精度。

3.速度（dù）

對於一台行程（chéng）能夠（gòu）快（kuài）速移動的大型模具加工中心來說，大型模具（jù）加工機床的主軸（zhóu）轉速應至少達到20000r/min，金屬的（de）切削速度應滿足762～20000mm/min。

4.精度

精度控製（zhì）始終貫穿於（yú）模具加工（gōng）的各個階段，如果（guǒ）需要在一台加工中心上實現對大型模具（jù）的粗（cū）加工和精加工，那麽（me）必（bì）須嚴格控製機床的定位精度和（hé）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（dù）可以達到±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時，其節（jiē）距（jù）精度應保持在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是十分重要的。采用標準的1μm反饋分辨率，通常（cháng）所獲得的結果並不十分理想。如果分辨率能夠達到0.05μm，那麽（me）其精加工結果（guǒ）幾乎沒有任何瑕疵。而且，通過（guò）對機床（chuáng）分辨率、標尺反饋和小節距滾珠絲杠（gàng）的控製可進一（yī）步提升零件表麵（miàn）的加工質量。

6.主軸

大型模具加工中心上使（shǐ）用的（de）主軸必須達到進行粗加工、半（bàn）精加工和高質量精加工的要求，而且作為一個參考標準，其能夠實現的表麵加工質量應該控製在2μm的水（shuǐ）平。通常，對於模具閉合麵和（hé）分型線部分的精加工（gōng）十分重要（yào），但在傳統工藝下（xià），許多模具製造商不得不采用手工拋光的方式，以彌補刀具（jù）加工精度不足的問題（tí）。因為，大型加工機床（chuáng）的造價昂貴，如果為此項工序購置多功能機床，顯然是不切合實（shí）際的。

此外，合理的（de）主軸設計必須能夠最大程度地延長刀具的使用壽命，使其能（néng）夠在加工（gōng）周期內（nèi）以低振動（dòng）、低溫升的狀態持續工作。例如，在大型模具加工中心（xīn）上加工汽車儀表板（bǎn）模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀（dāo）具，加工速度可以達到8m/min，使用壽（shòu）命超（chāo）過30h，可以將（jiāng）加工表麵質量控（kòng）製（zhì）在0.336～3.2μm。由此（cǐ）可知，考慮到加工大型模具（jù）時的刀具成（chéng）本增加，采用專門設計的大（dà）型模具加工機床，不僅可以延長刀（dāo）具使用壽命，而且可以大量節約加工每付模具的（de）刀具使用成本。

7.可移動的多軸加工頭

由於模（mó）具尺寸和重量的限製，一般裝夾工件（jiàn）需要花費很長的（de）時（shí）間。因此，采用（yòng）3軸聯動加工（gōng）中心不僅減（jiǎn）少了工件的調（diào）試裝夾次數，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（de）多軸加工頭可以用（yòng）於（yú）加工結構特別（bié）複雜的大型模具，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，便可銑削加工型腔很深的模具和冷卻孔，以及切削加工許多（duō）其他幾何形狀複雜的部位。例如（rú），當（dāng）主（zhǔ）軸以最佳的角（jiǎo）度（dù）傾斜時，可提高加（jiā）工（gōng）頭對銑削加工（gōng）點的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完成（chéng）對斜孔的（de）加工。

此外，由（yóu）於多軸加工（gōng）頭加工工件表麵時，采用的是刀具的半徑刀（dāo）刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。

8.切（qiē）屑管理

金屬切削（xuē）加工時（shí）會產生大量（liàng）的切屑，如果不能及時排除，必然會導致二次切削，以及造（zào）成機床結構部件（jiàn）或者工件表麵的溫升。大（dà）型模具加工中心的工作台下（xià）麵通常具有18個排屑孔，不管（guǎn）工作台移動（dòng）到什（shí）麽位置，都能夠可（kě）靠（kào）地排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速度將切屑排送到機床前麵（miàn）。

9.高壓冷卻液

在大型模具加工時，高壓冷（lěng）卻液有著非常重（chóng）要的作用。例如，在采用2+3軸的加工方法鑽削斜孔時，需要（yào）壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的冷卻液才能有（yǒu）效地排除切屑，並達到更高精度的切削。而（ér）如（rú）果沒有這種高壓（yā）冷卻（què）液，則在加工斜孔時（shí），需（xū）要增添額外的機（jī）床，需要二次裝卡（kǎ），降低加工精度，而且增（zēng）加周期成本。根據以上分析可以看出，實現（xiàn）對大型（xíng）模具的簡單加工需要（yào）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）中心，主軸轉速可達15000r/min，並采用了“軸芯冷（lěng）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（xiào）地冷卻。

此外（wài），主軸不僅（jǐn）可沿橫向的X軸、垂直方向的（de）Y軸和前後方向的Z軸方向運動，還可配（pèi）合（hé）A軸和C軸轉動。由於具（jù）備2種分度功能，因（yīn）此不僅可減輕調整作業量，還可切削結構複雜的工件，例如保險（xiǎn）杠、儀表盤和汽車頭燈透鏡（jìng）等（děng）。

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