1.巨大的（de）尺（chǐ）寸和重量

在加工大型模具時，如何（hé）應付其自身的巨大尺寸（cùn）和重量是加工企業（yè）麵臨的一大挑戰（zhàn）。大型模具的加工往往需要大量的勞動力（lì）、專用設備和（hé）多次調（diào）試裝夾，而加工精度也受（shòu）到（dào）多方麵潛在因素的影響而不（bú）易（yì）保證。

2.購（gòu）置成本問題

加工生產各類大（dà）型模具直接（jiē）相（xiàng）關的最大費用（yòng）就是機床的（de）購（gòu）置成本。能夠（gòu）生產大（dà）型模具的（de）機床是相當昂貴（guì）的，尤其是在複雜工藝安（ān）排（pái）下，需要使用（yòng）多（duō）台機床（chuáng）才能完成從模具粗加工到（dào）精加工（gōng）的全部工序。這樣的先期高投入成本也是很多企業（yè）進（jìn）入這一市場的最（zuì）大（dà）障礙。由此，我們可以看出，如果可以在一台合（hé）適的機床（chuáng）上實現大型（xíng）模具的粗加工和精（jīng）加工，甚至僅（jǐn）需一次（cì）調試（shì）裝（zhuāng）夾，那（nà）麽很多問題將迎（yíng）刃而解，加工精度也（yě）可以（yǐ）得到保證。

加工中心

1.鑄（zhù）鐵床身（shēn）結構，機床（chuáng）主軸具有散熱功（gōng）能

鑄鐵材料具有很高的剛性和散熱特性（xìng），因而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（jié）實的鑄鐵結構，並裝（zhuāng）備有具有散熱功能的主（zhǔ）軸。

就機床的主軸（zhóu）而言，它必須采用內（nèi）置冷卻技（jì）術（shù），從軸承外麵（miàn）來冷卻主（zhǔ）軸，保證（zhèng）在長時間加工過程中，主軸本身（shēn）不會被燒壞或（huò）不會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是非常重要的，因為大型模具的加工（gōng）需要（yào）消耗很長的時間，同時在重切削條件下，這會增（zēng）加（jiā）模具的熱量和應力。所以，機床的結構部件必須具有良（liáng）好的剛性和（hé）散熱特性，這是加工出（chū）大型優質模（mó）具的前提。因此，必須最大程（chéng）度地限製加工過程中機床的振動，並快速擴散加工過程中產生的熱量。選（xuǎn）擇合（hé）適的加工機床和刀具可以實現成（chéng）本和周期的雙贏（yíng）。

2.熱穩定技術

由於加工時間過長，環（huán）境溫度的影響也（yě）是必須要考慮的。例如，在（zài）普通機床上加工大型模具（jù），當環境溫度變化10℃時，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）考慮到環（huán）境溫度的效應，避免環境（jìng）溫度影（yǐng）響到加工（gōng）零件的精度。

3.速度

對於一台行程能夠快（kuài）速移（yí）動的大型模（mó）具加工中心（xīn）來說，大型模（mó）具加工機床的主（zhǔ）軸轉速應至少達到20000r/min，金屬的（de）切削速度應滿足762～20000mm/min。

4.精度

精度控製始終貫穿於模具加工的各個階（jiē）段，如果需（xū）要在一台加工中心（xīn）上實現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位精度和重複定位精度。大型模具專用的加工中心，一般其定位精度可以達（dá）到±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時（shí），其（qí）節距精（jīng）度應保持在5μm之內。

5.反饋分（fèn）辨率

對於高精度曲麵加工，機床自（zì）身的反饋分（fèn）辨率對於檢測加工零件（jiàn）的精度是（shì）十分重（chóng）要（yào）的。采用標準的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並不十分理想。如果分辨率能夠達（dá）到0.05μm，那麽（me）其精加工結果幾乎沒有任何瑕疵（cī）。而且，通過對機床分辨率、標尺反饋和（hé）小節距滾珠絲杠的控製可進（jìn）一步提升零件表麵的加工質量。

6.主軸

大型模具加工中心上使用（yòng）的主軸必須達到進行（háng）粗加工、半精加工和高質量精加工的（de）要求，而且作為一個參考標（biāo）準，其能夠實現的表麵加工質量應該控製（zhì）在2μm的水平。通常（cháng），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（xǔ）多模具製造商不得（dé）不采用手工拋光的（de）方式，以彌補刀具加工（gōng）精度不（bú）足的問題。因為（wéi），大型加工機（jī）床的造價昂貴，如果為此項工序購置多功能機床，顯然是不切（qiē）合實際（jì）的。

此外，合理的主軸設（shè）計必須能夠最大程度地延長刀具（jù）的使（shǐ）用壽命，使（shǐ）其能夠在加工周期內以低振動、低溫升的狀（zhuàng）態（tài）持續工作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加（jiā）工刀（dāo）具（jù），加工速（sù）度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工表麵質量控（kòng）製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時的刀具成（chéng）本增加，采用專門設計的大型模具加工機床，不僅可以延長刀具使用壽命，而且（qiě）可以大量節約加工每付（fù）模具的刀（dāo）具使用成本。

7.可移動的多軸加工（gōng）頭（tóu）

由於模具尺寸和重量的限製，一般裝夾工件需要花費很（hěn）長的時間。因此，采用3軸聯動加工中（zhōng）心不僅減少了（le）工件的調試裝（zhuāng）夾次數，而且又不影（yǐng）響機床的加工精度，從（cóng）而使（shǐ）車間加工大型模具的生（shēng）產能（néng）力大大提高。

可移動的多軸加工頭可以用於加（jiā）工結（jié）構特別複雜（zá）的大型模具，按可變幾何形狀設計的加工頭（tóu）可允許（xǔ）3軸聯動加工，僅需一次裝（zhuāng）夾工件（jiàn），便可銑削加工（gōng）型腔很深的模具和冷卻（què）孔，以（yǐ）及切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以最佳（jiā）的角度（dù）傾斜時，可提高加工頭對銑削加工點的接近程（chéng）度，這樣便（biàn）可實現利用多軸加工（gōng）頭完成對斜孔的加工。

此外，由於多軸加工頭加工工件表麵時，采用的是刀具的半徑刀刃而不（bú）是刀具的刀尖，因此可提高表麵（miàn）粗糙（cāo）度。

8.切屑管（guǎn）理

金屬切削加（jiā）工時會產（chǎn）生（shēng）大量的切屑，如果不（bú）能及時排除，必然會導致二次切削，以及造成機床（chuáng）結構部件或者工件表麵的（de）溫（wēn）升。大型模具加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（zhì），都能夠可靠地排除切（qiē）屑。機床（chuáng）上有4條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以很高的速（sù）度將切屑排送到機床前麵。

9.高壓冷卻液

在大型模具加工（gōng）時，高壓冷卻液有著非常重要的（de）作（zuò）用。例如，在采用2+3軸的加工方（fāng）法鑽削（xuē）斜孔時，需要壓力為（wéi）1000psi（1psi=6890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並達到更高精度的切削。而如果沒有這種（zhǒng）高壓冷卻液（yè），則在加工斜孔時，需（xū）要增添額外的機床，需要二次裝卡，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，實（shí）現對大型模具的簡單加工（gōng）需要機床具有更（gèng）多、更好的功能。

牧野開發的新型（xíng）MCC2516VG3軸臥式加工中心，主軸轉速（sù）可達15000r/min，並采（cǎi）用了“軸芯冷卻”方（fāng）式和“軸承內壓潤滑”功能（néng），保證主軸及其附（fù）屬軸承可以得（dé）到（dào）及時、有效地冷（lěng）卻。

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

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