在大型模具加工中，為了獲得盡可能高的（de）表麵質量，我們需要選擇合適的機床（chuáng）並配（pèi）置（zhì）必要的刀具，隻有這樣，才（cái）能減少EDM的（de）後續加（jiā）工（gōng）時間和鉗工的手工打磨時間。各種大型模具的生產已成為許多加工企（qǐ）業尋求機會進行全球競爭的新領域。但是，要想進入這（zhè）一領域並不是一件容易的事情。在落後的加（jiā）工技術下，機床進給速度緩慢、操作者需要對工件進行多次調試裝夾（jiá），而且（qiě）還需要幾個小時（shí）的（de）手工拋光作業，所以加工（gōng）周期很長。因此，必須（xū）尋（xún）求更先進的加工技術使大型模具的加工如同加（jiā）工小型模具那樣簡單容易。
大型模具加工中存在的主（zhǔ）要問題：
1.巨大的尺（chǐ）寸和重量（liàng）
    在加工（gōng）大（dà）型模具（jù）時，如何應（yīng）付其自身的巨大尺寸和重量是加（jiā）工企業麵臨的一大挑戰。大型模具的加工往往需（xū）要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝夾，而加工精度也受到多（duō）方麵（miàn）潛在因素的影響而不易保（bǎo）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（gōng）藝安排（pái）下，需要使用多台（tái）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（kàn）出（chū），如果（guǒ）可以在（zài）一台合適的機（jī）床上實（shí）現大型模具的粗加工和精加工，甚至僅（jǐn）需一次調試裝夾，那麽很多（duō）問題將迎刃而解，加工精度也可以得到保證。
    考慮到大型機床的通用加工精度和調試裝夾的問題，我們必須探討（tǎo）一下大（dà）型模具加（jiā）工中（zhōng）心所必備的一些（xiē）設計特點。
1.鑄鐵床身結構，機床主軸具有（yǒu）散熱功能
    鑄鐵材料（liào）具有很高（gāo）的剛性和散（sàn）熱特性，因而是（shì）製造機床結構件最穩定的材料。對於銑削大型零（líng）件用的任何機（jī）床，首先需要具有非常結實的鑄（zhù）鐵結構，並裝備有具有散熱功能的主（zhǔ）軸。就機床的主軸而言，它（tā）必須（xū）采用內置冷卻技術，從軸（zhóu）承外（wài）麵來冷卻主軸，保證在長時間加工過程中（zhōng），主（zhǔ）軸本（běn）身不會被（bèi）燒壞或不（bú）會因熱膨脹而造成精（jīng）度損失（shī）。這些因素是非常重要的，因為大型模具的加工需要消耗很長的時間，同時在（zài）重切削條件下，這會增加模具的熱量和應力。所以，機床的（de）結構部件必（bì）須具有良好的剛性和散（sàn）熱（rè）特性（xìng），這是（shì）加工（gōng）出大型優質模具的前提。因（yīn）此，必須最大程度地限製加工過程中機床的振（zhèn）動，並快速擴散加工過（guò）程中產生（shēng）的熱量（liàng）。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
    由於加工時間過長，環境溫度的影響也是（shì）必須要考慮的。例如，在普通機（jī）床上加工大型模具，當環境（jìng）溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的溫度變（biàn）化，從而引起主軸角板平行度發生0.07mm的變化（huà）。因（yīn）此，機（jī）床的設計必須考慮到（dào）環境溫度的效應，避免環境溫度影響到加工零件的精（jīng）度。
3.速度
    對於（yú）一（yī）台行程能夠快速移動的大型模具加工中心來說，大型模具加工機床的主軸轉速（sù）應至（zhì）少達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精（jīng）度
    精度控製始終貫穿於模具加工的各個階段，如（rú）果需（xū）要在一台加工中心上實現對大型模具的粗加（jiā）工和精加工，那（nà）麽必須嚴格控製機床的定位精（jīng）度和（hé）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到（dào）±1.5μm，重複（fù）定位精度應達（dá）到（dào）±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。
5.反饋分辨（biàn）率
    機床自身的反饋分辨率（lǜ）對於檢測（cè）加工零件的精度是十分重（chóng）要的。采用標準的1μm反饋分辨率（lǜ），通常所獲得的結果並不（bú）十分理想（xiǎng）。如果分辨率能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾乎（hū）沒有任何（hé）瑕疵。而（ér）且，通過對（duì）機床分辨率（lǜ）、標尺反（fǎn）饋和小節距滾珠絲杠的控製（zhì）可（kě）進一（yī）步提升零件表麵的加工質（zhì）量。
6.主軸
    大型模（mó）具加工中心上使用的主軸必（bì）須達到進行粗加工、半精（jīng）加工（gōng）和高質量精加工的要求，而且作為一（yī）個參（cān）考標準，其能夠（gòu）實現的表（biǎo）麵（miàn）加工質量應該控（kòng）製在2μm的水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部（bù）分的精加工十分重（chóng）要，但在傳統工藝下，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（wèn）題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如果為此項工序購置多功能機床，顯然是（shì）不切合實際的。
    此外，合理的主軸（zhóu）設計必須能夠（gòu）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動（dòng）、低溫升的狀態持續工作（zuò）。例如，在大型模具加工中心上加工（gōng）汽車儀表板模具時，如采用16mmCBN鑲刀片精加工刀（dāo）具，加工速度可以達到8m/min，使用壽命超過30h，可以將加工表麵質量控製在（zài）0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型模具時的刀具成本增加，采用專門設計的大型模具加工（gōng）機床，不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（jù）的刀具使用成本。
7.可（kě）移動的多軸加工頭
    由於模具（jù）尺寸（cùn）和重量的限（xiàn）製，一般（bān）裝夾工件需要花費很長的時間。因此，采用3軸聯動加工中心不僅減少了工（gōng）件的調試（shì）裝夾次數，而且又不影響機（jī）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。
    可移動的多軸加工頭可以用（yòng）於加工結構特別複雜的大型模具，按可（kě）變幾何（hé）形狀設計的加工頭可（kě）允許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑削加工（gōng）型腔很深的模具（jù）和冷卻孔，以及切削加工許多其（qí）他幾何形狀（zhuàng）複雜的部位。例（lì）如，當主軸以最佳的角度傾斜時，可提高加（jiā）工頭對（duì）銑削加工點的接近程度，這樣便可（kě）實（shí）現（xiàn）利用多（duō）軸加工頭完（wán）成對斜孔的加工。
    此外，由於（yú）多軸加工頭加工工件表麵時（shí），采用的是刀具的半徑刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表麵粗糙度。
8.切屑管理
    金屬切削加工時會產生大量的切屑，如果不能及時（shí）排（pái）除，必然會（huì）導致二次切削，以及造成機床結構部件（jiàn）或者工件表麵的溫升。大型模具加工中心（xīn）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（wèi）置，都（dōu）能夠可靠地（dì）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（qián）麵（miàn）。
9.高壓冷（lěng）卻液
    在（zài）大型模具加工時，高壓冷卻液有著非常（cháng）重要的作用。例如，在采用2+3軸的加（jiā）工方（fāng）法鑽削斜孔時，需要壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才（cái）能有效地排除切屑，並達到更高精度的切削。而如果沒有這種高壓冷卻液，則（zé）在加工斜孔時，需要（yào）增添額外（wài）的（de）機床，需要二次裝卡，降（jiàng）低加工精度，而且增加周期成本（běn）。根據以（yǐ）上分析可以看出，實現對大型模具的簡單加工需要機床具有更多、更好的功能。