1.巨大的尺寸和（hé）重量

在加工大型模具時，如（rú）何應付其自身的巨大尺（chǐ）寸和重量是（shì）加工企業麵臨的一（yī）大挑戰。大型模具的加工往往需要大量的勞動（dòng）力、專用（yòng）設備（bèi）和多次調試裝夾，而加工精度也受到多方（fāng）麵潛在因素（sù）的（de）影響而不易保（bǎo）證。

2.購置成本問題

加工生產各（gè）類大型（xíng）模具直（zhí）接相關的最大費用就是機床的購置成本。能夠生（shēng）產大型模具的機床是相（xiàng）當昂貴的（de），尤其是（shì）在複雜工藝安排下（xià），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（qī）高投入成本也是很多企業進入這一市場的（de）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大型模（mó）具的粗加工和精加工，甚至僅需一（yī）次調試裝夾，那麽很多（duō）問題將迎刃而解，加工精度也（yě）可以得到保證。

加工（gōng）中心

1.鑄鐵床（chuáng）身結構，機（jī）床主軸具有散熱功能（néng）

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（wěn）定的材（cái）料。對於銑削大型零件用（yòng）的任何機床，首先（xiān）需（xū）要具有非常結實的鑄鐵結構（gòu），並裝備有具有散熱功能的主軸。

就機床的主軸而言，它必須采用內置冷卻技術，從軸承（chéng）外麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中，主軸本身不會被燒壞或（huò）不會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是非常（cháng）重要（yào）的，因為大型模具的加工需要（yào）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力。所以，機床的結構部（bù）件必須具有良好的剛（gāng）性和散熱特性，這是加工出大型（xíng）優質模具的前提（tí）。因（yīn）此，必須最大程度地限製加工（gōng）過程中機床的振動，並快速擴散加工過程中產生的熱量。選擇合適的加工機床和刀具可以實現成本和周期的雙贏。

2.熱穩定技術

由於加工時間（jiān）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（gōng）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（biàn）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）考慮到環境溫度的效應（yīng），避免環境溫度影響到加工零件的精度。

3.速（sù）度（dù）

對於一台行程（chéng）能夠快速移（yí）動的大型模具加工（gōng）中心來說，大型模具加工機床的主（zhǔ）軸轉速應至少達到20000r/min，金屬的切削速度應（yīng）滿足762～20000mm/min。

4.精度

精度控製始（shǐ）終（zhōng）貫穿於模具加工（gōng）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，那麽必須嚴格控製機床的定位精度（dù）和重複定位精度。大型模具（jù）專用的加工中心，一（yī）般其定位精度可以達（dá）到（dào）±1.5μm，重複（fù）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，機（jī）床自身的（de）反饋分辨率對於檢（jiǎn）測（cè）加工零（líng）件的精度是十分（fèn）重要的。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（fèn）辨率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒有任何瑕疵。而且，通過對機床分辨率、標尺反饋和（hé）小節距滾珠（zhū）絲（sī）杠的控製可進一步提升零件（jiàn）表麵的加工質量。

6.主軸

大型模具加工中心上使用的主（zhǔ）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（qiú），而且作為一個參考標準，其能夠實現的（de）表麵加工質量（liàng）應該控製在2μm的水平。通常，對（duì）於模具閉合麵和分型線部分（fèn）的精加工十分（fèn）重要，但在傳（chuán）統工藝下，許多模具製造（zào）商不得不采用手工拋光的方式，以（yǐ）彌補刀具加工精度（dù）不（bú）足的問題。因為，大型加工機（jī）床的造價昂貴，如（rú）果為此項工序購置多功能機（jī）床，顯然是不切合實際（jì）的。

此外，合理的主軸設計必須能夠最大程度地延（yán）長刀具的使用（yòng）壽命，使其能夠在加工周（zhōu）期內以低（dī）振（zhèn）動、低溫升的狀態持續工作。例（lì）如，在大型模具加工中心（xīn）上加工汽車儀表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速度可（kě）以達到8m/min，使（shǐ）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（dào）加工大型模具時的（de）刀具成本增加，采用專門設（shè）計的大型模具加工機床，不僅可以延長（zhǎng）刀具使用壽命，而且可以大（dà）量節約加工每付模具的刀具使用成本。

7.可移動的多軸加工頭（tóu）

由於模具尺寸和重量的限（xiàn）製，一般裝夾（jiá）工件需要花（huā）費很長（zhǎng）的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不僅減少了工件的調試裝夾次數，而且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，按可變幾何形狀（zhuàng）設（shè）計的加工頭（tóu）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（hé）冷卻孔，以及（jí）切削加工許多其他幾何形狀複雜的部位。例（lì）如，當主軸以（yǐ）最佳的角度傾斜時，可提高加工頭對銑削加工點（diǎn）的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔的加工。

此外，由（yóu）於多軸加工頭（tóu）加工工件表麵時，采用的是刀（dāo）具的半徑刀刃（rèn）而不是刀具的（de）刀尖，因（yīn）此（cǐ）可提高表麵粗糙度。

8.切（qiē）屑（xiè）管理

金屬切削加工時會產（chǎn）生大量的切屑，如果不能（néng）及時排（pái）除，必然會導致二次切削（xuē），以及（jí）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（de）工作台下麵通常具有18個排屑孔，不管工作台移動到什（shí）麽位置，都能夠可（kě）靠地排除切屑。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（chuáng）前麵。

9.高壓冷卻液

在大型模具加工時，高壓冷卻液有著非常重要的作用。例如，在（zài）采用2+3軸的加工方（fāng）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（dào）更高精度的切削。而如（rú）果沒有這種（zhǒng）高（gāo）壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添（tiān）額外的機床，需要二次裝卡，降低加工精（jīng）度，而且增加周（zhōu）期成本。根據以上分析可以看出，實現對大型模（mó）具的（de）簡單加工（gōng）需要機床具有更多、更（gèng）好（hǎo）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“軸芯冷卻”方式和“軸承內（nèi）壓潤滑”功能，保（bǎo）證主軸及其附屬軸承可以得到及時、有效地冷卻。

此外，主（zhǔ）軸不僅可沿橫向的X軸（zhóu）、垂直方向的Y軸和前（qián）後方向的（de）Z軸方向運動，還可配合A軸和C軸轉動。由（yóu）於具備2種分度（dù）功能，因此不（bú）僅可減（jiǎn）輕調整作業量，還可切削結構複雜的工件，例如保險杠（gàng）、儀表盤和汽車頭燈透鏡等。

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