1.巨大的尺寸和重量

在（zài）加工大型模具時，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戰。大型模（mó）具的加工往往需（xū）要大量（liàng）的（de）勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加（jiā）工精（jīng）度也受到多方麵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（mó）具直接相（xiàng）關的最大費用就是機床的購置成本。能夠生產大型模具（jù）的機床是相當昂貴的，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（tóu）入成本也是很多企業進入這一市場的最大障礙。由此，我們可以看出，如果可以在一台合適的機床上實現（xiàn）大（dà）型模具的粗加工和精加工，甚至僅需一次調試裝夾（jiá），那麽很多問題將迎刃（rèn）而解，加工（gōng）精度也可以得到保證。

加工中心

1.鑄鐵床身結構，機床主軸具有散熱功能

鑄鐵材料具有很高（gāo）的剛（gāng）性和散熱（rè）特性，因而（ér）是製造機床結構件最穩定的材料。對於銑削大型零件用的任何機床，首（shǒu）先需要具有（yǒu）非常結實的鑄鐵結構，並裝（zhuāng）備（bèi）有具有散熱功能的（de）主軸。

就機（jī）床的主軸而言，它必須采用（yòng）內（nèi）置冷卻技術，從軸承外（wài）麵來冷卻主（zhǔ）軸，保證在長（zhǎng）時間加工過程中，主軸（zhóu）本身不（bú）會被燒壞或（huò）不會因熱膨脹而造成精度損（sǔn）失。這些因素是非常重要的，因為（wéi）大型模具的加（jiā）工需要消耗很長的時間，同時在重切（qiē）削條件（jiàn）下，這會增加模具的熱量和應力。所以（yǐ），機床的結構部件必須具有良好（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（dà）程度地限製加工過程中（zhōng）機床的振（zhèn）動，並快速擴散加工過程中（zhōng）產生的熱量。選擇（zé）合適的（de）加工機床和刀具可以實現成本和周期的雙贏。

2.熱穩定技（jì）術

由於加工時間過長，環境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具，當環境溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度變化，從而引起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（dù）的效應（yīng），避免環境（jìng）溫度（dù）影響到加工零件（jiàn）的精度。

3.速度

對於一台行程能夠快速移（yí）動的大（dà）型模（mó）具加工中心來說，大（dà）型模具加工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（jīng）度（dù）控製始終貫穿於模具加（jiā）工的各個階段，如（rú）果（guǒ）需要（yào）在一台加工中心上實現（xiàn）對大型模具的粗加工和精加工，那麽必須嚴格控製機床的定（dìng）位（wèi）精度和重複定位精度。大型模（mó）具專用的加工中心，一般（bān）其定位精度可以達到±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。

5.反饋分辨率

對於高精度曲麵加工（gōng），機床自身的反饋分辨率對於檢測加工零件的精度（dù）是十分重要的。采用標準的1μm反饋分（fèn）辨率，通常所獲（huò）得的結果並（bìng）不十分理想。如（rú）果分辨率能夠達（dá）到0.05μm，那麽其（qí）精（jīng）加工結果幾乎（hū）沒有任何瑕疵。而且，通過對機床分辨率、標（biāo）尺反饋和小節距滾珠絲杠的控製可進一步提升零件表麵的加工質量。

6.主軸

大型模具（jù）加工（gōng）中心上使用的主軸必須（xū）達到進行（háng）粗（cū）加（jiā）工、半精（jīng）加工（gōng）和高質（zhì）量精加工的要求，而且（qiě）作為一個參考標準，其能夠實現的表麵加工（gōng）質量應該（gāi）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分重要，但（dàn）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，以彌補刀具加工精度不足的問題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如果為（wéi）此項工序（xù）購置多功能機床（chuáng），顯然是不切合實際的。

此外，合理的主軸設計必須能夠最大程度地延長刀具的使用壽命，使其能夠在（zài）加工周期內以（yǐ）低振動、低溫升的狀態持續工作。例如，在大型模具加工（gōng）中心（xīn）上加工汽車儀表板模具時，如采（cǎi）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，可以將加工表麵質（zhì）量（liàng）控（kòng）製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時（shí）的刀具成本增加，采用專門設（shè）計的大型模（mó）具加工機床，不僅（jǐn）可（kě）以延長刀具使用壽命，而且可以大量節約加工每付（fù）模具的（de）刀具使（shǐ）用成本。

7.可移動的多軸加（jiā）工頭

由於（yú）模具尺寸（cùn）和重量的（de）限製，一般裝夾工件需要花費很長的時間。因此（cǐ），采（cǎi）用3軸聯動加工中心不僅減少了工件（jiàn）的調試裝夾次數，而且（qiě）又不影響機床的加工精度，從而使車間加工（gōng）大型模具的生產能力大大（dà）提高。

可移（yí）動的多軸加工頭可以用於加工結構特別複雜（zá）的大型（xíng）模具（jù），按可變幾何形狀設計的加工頭可（kě）允許3軸聯動加工，僅（jǐn）需一次裝（zhuāng）夾工件，便可銑削加工型腔很深的模具和冷卻（què）孔，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（zuì）佳的角度傾斜時，可提高加工頭對（duì）銑（xǐ）削加工（gōng）點的接近程度，這樣便可實現利用多（duō）軸加工頭（tóu）完成對（duì）斜孔的加工。

此外，由於多軸（zhóu）加工頭加工工件（jiàn）表麵時，采用的是刀（dāo）具的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因（yīn）此可提高表麵粗糙度。

8.切屑管理（lǐ）

金屬切削加工（gōng）時會產生大量的切屑，如果不能及時排除，必然會導致二次切削（xuē），以及造成機床結構部件或者工件表麵的溫升。大型模具加（jiā）工中心的工作台下麵通常具有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屑。機床上有（yǒu）4條內置鉸（jiǎo）鏈式切屑傳送帶，以很高（gāo）的速度將切屑排送到機（jī）床前麵。

9.高壓冷卻液

在大型模具加工時，高壓（yā）冷卻液有著非常重要的（de）作用。例如（rú），在采用2+3軸的（de）加工方法鑽削斜孔時，需要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的冷卻液才（cái）能有效地排除切屑，並達到更（gèng）高精度的切削。而如果沒有（yǒu）這（zhè）種高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需（xū）要增（zēng）添額外的機床，需要二次裝卡（kǎ），降低加工精度，而（ér）且增加周期成本。根據以上分析可（kě）以看出，實現對大型模具的簡單（dān）加工需要機床具有（yǒu）更多、更好的功能。

牧野開發的新型MCC2516VG3軸臥式加工中心，主軸轉速可達15000r/min，並采用了“軸（zhóu）芯冷卻”方式和（hé）“軸承內壓（yā）潤滑（huá）”功（gōng）能，保證主軸及其附屬軸承可以（yǐ）得到及時、有效地冷（lěng）卻。

此外，主軸（zhóu）不僅可沿橫向的X軸、垂直方向的Y軸和前（qián）後方向的Z軸方向（xiàng）運動，還可配合A軸和C軸轉動。由於（yú）具備2種分度功能，因此不僅可減輕調整作業量，還可切削結構複雜的工件，例如保險杠、儀表盤（pán）和汽車頭燈透鏡等（děng）。

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