在大型模具加工中，為了獲（huò）得盡可能高的表麵質量，我們（men）需（xū）要選擇合適的機（jī）床並配置必要的刀具，隻（zhī）有這樣，才能減少EDM的後續加工時間和（hé）鉗工的手工打磨時間（jiān）。各種大型（xíng）模具的生產已成為許多（duō）加（jiā）工企（qǐ）業尋求機會進行全球競爭的新領域。但是，要想進入這一領域並不是一件容易的（de）事情。在落後的加工技（jì）術下，機床進給速度緩慢、操（cāo）作者需要對工件進行多次調試裝夾（jiá），而且還需要幾個小時（shí）的手工拋光作業，所以加（jiā）工周期很長。因此，必須尋求更先進的加工技術使大型模具的（de）加工（gōng）如同加工小型模具那樣簡單容易。
大（dà）型模具加（jiā）工中存在的主要問題（tí）：
1.巨大的尺寸和重量
    在加工大型模具時，如何應付其自身的巨大（dà）尺寸和重量是加工企業麵（miàn）臨的一大挑戰。大型模具的加工往往需要大量的勞動（dòng）力、專用設備和多次（cì）調試裝夾，而加工精度也受到多方麵（miàn）潛在因素的影響而不易（yì）保證。
2.購置成本問題
    加工生產（chǎn）各類大（dà）型模具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。能（néng）夠生產大型（xíng）模（mó）具的機床是相當昂貴的，尤其是在複雜工藝（yì）安排下，需要使用多台機床才能完（wán）成從模具粗（cū）加工到（dào）精加（jiā）工的全部工序。這樣的先期（qī）高投入（rù）成本也是很多（duō）企業進入這一市場的最大障礙。由（yóu）此，我們可以看出，如果可以在一台合適的機（jī）床上實現大型模具的粗加工（gōng）和精加工，甚至僅需一次調試裝夾（jiá），那麽很多問題（tí）將迎刃而解，加工精度也可以得到保（bǎo）證。
    考慮到大型機床的通用加工精度和調試裝夾（jiá）的問題，我們必須探討一下大型模具加工中心所必備的一些設計特點。
1.鑄鐵床身結構（gòu），機床（chuáng）主軸具有散熱功能
    鑄（zhù）鐵材料具有很高（gāo）的剛性和散熱（rè）特性，因（yīn）而是製造機床結構件最穩定的材料。對於（yú）銑削大型（xíng）零件用的任何機床，首先需要具有非常結實的鑄鐵結構，並裝備有具（jù）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（bǎo）證在長時間加工過程中，主軸本（běn）身不會被燒壞（huài）或不會因熱膨脹（zhàng）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需（xū）要消（xiāo）耗很長的時間，同時在（zài）重切削（xuē）條件下，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的剛性和散熱（rè）特性，這是加工出大型優質模具的（de）前提。因（yīn）此，必須最大程度地（dì）限製加工過程中（zhōng）機床的振（zhèn）動，並快速擴散加工過程中產生的熱量。選擇合適的加工機（jī）床和刀具可以實現成本和周（zhōu）期的雙贏。
2.熱穩定技術
    由於加工時間過長，環境溫度的（de）影響也是必須要考慮（lǜ）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（jiāng）會導致機床立（lì）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，機床的設計必須考慮到環（huán）境溫度（dù）的效應，避免環境溫度（dù）影響到加工（gōng）零件的精度。
3.速度
    對於一（yī）台行程能夠快速移動的大型模具加工中心來說，大型模具加工機（jī）床的主軸轉速應至少達到20000r/min，金屬的切削速度應（yīng）滿足（zú）762～20000mm/min。
4.精（jīng）度（dù）
    精度控（kòng）製始（shǐ）終貫穿於模具加工的各個（gè）階段，如果需（xū）要在一台（tái）加工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（jī）床的定位精度和重複定位精度。大型模具專用的（de）加工中心，一般其定位精度可以達到（dào）±1.5μm，重複定位精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持（chí）在（zài）5μm之內。
5.反饋分辨率
    機床自身的反饋分辨率對（duì）於（yú）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，通常所獲得的（de）結果（guǒ）並不（bú）十分理想。如果分辨（biàn）率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎沒（méi）有任何瑕疵。而且，通過對機床分辨率、標尺反饋（kuì）和小節距滾珠絲杠的控（kòng）製可進一步提升零件（jiàn）表麵的加工質量（liàng）。
6.主軸
    大型模（mó）具加工中心上使用的主（zhǔ）軸必（bì）須達到進（jìn）行粗加工、半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（qí）能夠實現（xiàn）的表麵加工質量應該控製在2μm的水平。通常，對於模（mó）具閉合麵和（hé）分型線（xiàn）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（bú）得不采用（yòng）手工拋光的方式（shì），以彌補刀具加工精度不足（zú）的問題。因為，大型加工機床的造（zào）價昂貴，如果為此項（xiàng）工序購置多（duō）功能機床，顯然是不切合實際的。
    此外，合（hé）理的主軸設（shè）計必須能夠最大程度（dù）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（gōng）作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車儀表板模（mó）具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速度可以達（dá）到8m/min，使用壽命超過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（dāo）具成本增加，采用專門設計的大型（xíng）模具加工機床，不（bú）僅可以延長刀具使用壽命，而且可以大量節約加工每付模具的刀具使用成本（běn）。
7.可移動（dòng）的多軸加工頭
    由於模具尺寸和（hé）重量的限製，一般裝夾工件需要花費（fèi）很長的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不（bú）僅減少了工件的調試裝夾次數，而且又不影響（xiǎng）機床的加工精（jīng）度，從而使車間加工大型模具的生產能力（lì）大大提高。
    可（kě）移動的多軸加工頭可以用（yòng）於加工結構（gòu）特別複雜的大（dà）型模具，按可變幾何（hé）形狀設計的加工頭（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冷卻孔，以（yǐ）及（jí）切（qiē）削加（jiā）工許多其他幾何形狀複雜的部位。例如，當主軸以（yǐ）最佳的角度（dù）傾斜時，可提高加工頭對銑（xǐ）削加工點的接近程度，這樣便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔的加工（gōng）。
    此外，由於多軸加工頭（tóu）加工（gōng）工件表麵時，采（cǎi）用的是刀具的半徑刀（dāo）刃而不是刀具的刀尖，因此可提高（gāo）表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金（jīn）屬切削加工時會產生大量的切屑，如果不能及時排除，必（bì）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（de）溫升。大（dà）型模具加（jiā）工中心的工作（zuò）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4條內置鉸鏈式切屑傳送帶，以（yǐ）很高的速度（dù）將切屑排送到機床前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型模具（jù）加工時，高壓（yā）冷卻液有著非常重要的（de）作用。例如，在（zài）采用2+3軸的加工方法鑽削斜孔（kǒng）時，需要（yào）壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並（bìng）達（dá）到更（gèng）高精度的切削。而如果沒有這（zhè）種高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額（é）外的機床，需要二次裝卡，降低（dī）加工精（jīng）度，而且增加（jiā）周期成本。根據以上分析可以（yǐ）看出，實現對大型模具的簡單加工需要機床具（jù）有更多（duō）、更好的功能。

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