在大型模具加工中，為（wéi）了獲得盡可能高的表麵質量，我們需要選擇合適的機床並（bìng）配置必要的刀具，隻有這樣，才能減少EDM的後（hòu）續加工（gōng）時間和鉗工的手工打磨時間。各種大型模具的生（shēng）產已成為許多加工企業尋求機（jī）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事情。在落後的加（jiā）工技術下，機床（chuáng）進給速（sù）度緩慢、操作者需要對（duì）工件進行多次（cì）調（diào）試（shì）裝夾（jiá），而且還需要幾（jǐ）個小時的手工（gōng）拋光作業，所（suǒ）以加（jiā）工周期（qī）很（hěn）長。因（yīn）此（cǐ），必須尋求更先（xiān）進（jìn）的加工技術使大型（xíng）模具的加工（gōng）如同加工小型模具那樣簡單容（róng）易。
大型模具加工（gōng）中存在的主要問題：
1.巨（jù）大的尺寸和重量
    在加工大型（xíng）模具時（shí），如何應付（fù）其自身的巨（jù）大尺寸和（hé）重量是加工企業麵（miàn）臨的一大（dà）挑戰（zhàn）。大型模具（jù）的加工往往（wǎng）需要大量的勞動力、專用設備和多次調試裝（zhuāng）夾，而加工精（jīng）度也（yě）受到多方麵潛在因素的影響而不易保證。
2.購置（zhì）成本問題
    加工生產各類大型模具直接相關的最大（dà）費用就（jiù）是（shì）機床的購置成本。能夠生產（chǎn）大型模具（jù）的機床（chuáng）是相當昂貴（guì）的，尤其是在複（fù）雜工藝安（ān）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（de）全（quán）部工序。這（zhè）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（yóu）此，我們（men）可以看出，如果可（kě）以在一台合適的機（jī）床上實現大型模具的粗加工和（hé）精加工，甚至僅需一次調試裝夾，那麽很多問題將迎刃而（ér）解，加工精（jīng）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，我們必須探討一下大型模具加工中心所（suǒ）必（bì）備的一（yī）些（xiē）設計特點。
1.鑄鐵床（chuáng）身結構，機床主軸具有散熱功能（néng）
    鑄（zhù）鐵材料具（jù）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（de）材料。對於銑削大型零件（jiàn）用的任何機床，首先需要具有非常結實的鑄鐵結構，並裝備有具有散熱功能的主軸。就機床的主軸而（ér）言，它必須采用內置冷卻技術（shù），從（cóng）軸承外麵（miàn）來冷卻主軸，保證在長（zhǎng）時間加工過程中，主軸本身不會被燒壞或不會因熱膨脹而造成精度損失。這些因素（sù）是非常重要的（de），因為大型模具的加工需要消耗很長的（de）時間，同時（shí）在重切（qiē）削條件下，這（zhè）會增加（jiā）模具的熱量和應力。所以，機床的結構部件必（bì）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（jù）的前提。因此，必須最大程度（dù）地限製加工過程中機床（chuáng）的振動，並（bìng）快速擴散加（jiā）工過程中產生的熱量。選擇合適的加工機床和刀（dāo）具可以實現成本和（hé）周期的（de）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℃的溫度變化，從而引起（qǐ）主軸角（jiǎo）板平行度發生0.07mm的變化。因此，機床的設計（jì）必須（xū）考慮到環境溫度的效應（yīng），避免環境（jìng）溫度影響到加工（gōng）零（líng）件的精度。
3.速度
    對於一台行程能夠快速移動的大型模具（jù）加工中心來說，大型模具加工（gōng）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
    精度控製（zhì）始終貫穿於模具加工的（de）各個階段，如果需要在（zài）一台（tái）加工（gōng）中心上實現對大型模具的粗（cū）加（jiā）工和（hé）精加工，那麽必須嚴（yán）格控製（zhì）機床的（de）定（dìng）位精度和重複定位精（jīng）度。大型模具專用的加工中心，一般（bān）其定位精度可以達（dá）到±1.5μm，重複（fù）定位（wèi）精度應達到±1μm。同時，其節距精度應保持在5μm之內。
5.反饋分（fèn）辨率
    機床自身（shēn）的反饋分辨率對於檢測加（jiā）工零件的精度是十分（fèn）重要（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（lǜ）能夠達到0.05μm，那麽其精加工結果幾（jǐ）乎沒（méi）有（yǒu）任何瑕（xiá）疵。而且，通過對機床分辨率、標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
    大型模具加工中心上使用的主（zhǔ）軸必須達到進行粗加工、半精加工和高質量精加工的要求，而且作為一個參考（kǎo）標準（zhǔn），其能夠實現的（de）表麵加工（gōng）質量應該控製在2μm的（de）水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的精加（jiā）工十分重要，但在傳統工藝下，許多（duō）模具製造商不得不采用手工拋光的方（fāng）式（shì），以彌補刀具加工精度（dù）不足的問題。因為，大型加工機床的造價昂貴，如果為此項工序購置多功（gōng）能機床，顯然是不切合實（shí）際的。
    此外，合理的主（zhǔ）軸設計必須能夠最（zuì）大程度地延（yán）長刀具的使（shǐ）用壽命，使（shǐ）其能夠在加工周期內以低振動、低溫升的狀態持（chí）續工作。例如，在大型模具加工中心上加工汽車（chē）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（yǐ）達到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，考慮到加工大（dà）型模具時的刀具（jù）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（yán）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。
7.可移動的多軸加工頭
    由於模具尺寸和重量的限製，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（jǐn）減少了工件的調試裝夾（jiá）次數，而且又不影響機床的加工精度，從而使（shǐ）車間加工大型模具的生產能（néng）力大大提高。
    可移動的多（duō）軸加工頭可（kě）以用於加工結構特別複雜的大型模具，按可變（biàn）幾何形狀設計的加工頭可（kě）允（yǔn）許3軸聯動加工，僅需一次裝夾工件，便可銑（xǐ）削加工型（xíng）腔很深的模（mó）具和冷卻（què）孔（kǒng），以及（jí）切削加工許多其（qí）他幾何（hé）形（xíng）狀複雜的（de）部位（wèi）。例如（rú），當主軸以最佳（jiā）的角度傾斜時，可提高加工頭對銑削加（jiā）工點的接近程度（dù），這樣（yàng）便可實現利用多軸加工頭完成對斜孔（kǒng）的加工。
    此外，由（yóu）於多軸加工頭加工工件表麵時，采用的是刀（dāo）具的半徑刀刃而不是刀（dāo）具的刀尖，因此可提（tí）高表麵粗糙度。
8.切屑管（guǎn）理
    金屬切削加工時（shí）會產生大量的切屑（xiè），如果不能及時排除，必然會導致二次切削，以及造成機（jī）床結構部件或者工件表麵的溫升。大型模具加工中（zhōng）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（kě）靠地排除（chú）切屑。機（jī）床上有4條內置鉸（jiǎo）鏈式切屑傳送（sòng）帶，以很（hěn）高的速度將切屑排送到機床前（qián）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（yào）的作用。例如，在采用（yòng）2+3軸的加工方法鑽削（xuē）斜孔時，需要壓力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液（yè）才能（néng）有（yǒu）效地排除切屑，並達到更高精度的切削。而（ér）如果沒有這種（zhǒng）高壓冷卻液，則在加工斜孔時，需要增添額外的機床，需要二次裝卡，降低加工精度，而且（qiě）增加（jiā）周期成本。根據（jù）以上分（fèn）析可以看出，實現對大型模具的簡單加工（gōng）需要機床（chuáng）具有（yǒu）更多、更（gèng）好的功能。

標（biāo）題：大型複雜模具的簡單加工（gōng） 網址：http://www.ksfbm.com/server/show/id/1118.html

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