在大型模具加工中，為了獲得盡可（kě）能高的表麵質量，我們需要選擇合適的機床並配置必要的刀具，隻有這樣（yàng），才能減少EDM的後續加工時間和鉗（qián）工的手工打磨時間。各種大型模（mó）具的生產已成為許多加工企業尋求（qiú）機會進行全球競爭的新領域（yù）。但是，要想（xiǎng）進入這一領域並不是一件容易的事（shì）情。在落後的加工技術下，機（jī）床進給速度緩慢、操作者需要（yào）對工件進行多次調（diào）試裝夾，而且還需要幾個小時的手工拋光（guāng）作業（yè），所以加工周期很長。因（yīn）此，必須尋求（qiú）更先進（jìn）的加工技術使大型模具的加工如同加工小型模具那樣簡單容（róng）易。
大型模具加工中存在的主要問題：
1.巨大的尺寸（cùn）和重量
    在加工大型模具時，如何應付其自身（shēn）的巨大尺寸和重量是加工企業麵（miàn）臨的一大挑戰。大型模具的（de）加工往往需要大量的勞動力（lì）、專用設備和多（duō）次調（diào）試裝（zhuāng）夾，而加工（gōng）精度也受到多方麵潛在因素的影響而不易保證。
2.購置成本問題
    加工生產各類大型模具直接相關的最大費用就是機床的購置成本。能夠生產大型模具的機床是相當昂貴的（de），尤其是在複（fù）雜（zá）工藝安排下（xià），需要使用多台機床才能完成從（cóng）模具粗加工到精加工的（de）全部（bù）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（yóu）此，我們可以（yǐ）看出，如果可以在（zài）一台合適的機床上實現大型模具的粗加工和精加工，甚至僅需（xū）一（yī）次調試裝夾，那麽很多（duō）問題將迎刃而解，加工精（jīng）度也（yě）可以得到保證。
    考慮到大型機床（chuáng）的通（tōng）用加工精度和（hé）調試裝夾的問題，我們必（bì）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，機床主軸具有散熱功能
    鑄鐵（tiě）材料具有很高的剛性和（hé）散熱特性，因而是製造機床結構件最穩定的材料。對於銑削大型（xíng）零件用的（de）任何機床，首先需要具有非常（cháng）結實的鑄鐵（tiě）結（jié）構，並裝備有具（jù）有散熱功能的主軸（zhóu）。就機床的主（zhǔ）軸而言，它必須采用內置冷卻技術，從軸承外麵來冷卻主軸，保（bǎo）證在（zài）長時間加（jiā）工過程中，主軸本身不會被（bèi）燒壞或不會因熱膨脹而（ér）造成精度損失。這些因素是非常重（chóng）要的（de），因為大型模具（jù）的加工需要消耗很長的時間，同時在重切（qiē）削條件下（xià），這會增加模具的熱量和應（yīng）力（lì）。所以，機床的結構部件必須具有良好的剛性和散熱特性，這是加工出大型優質模具的前提。因此，必須最大程度地限製（zhì）加工過程中機床的振動，並快速擴散加工過程中產（chǎn）生的熱量。選擇合（hé）適的加工機床和刀具可以實現成本和周期的雙（shuāng）贏。
2.熱穩定技術（shù）
    由（yóu）於加工時間過長，環境溫度的影（yǐng）響也是必須要考慮的。例如，在普通（tōng）機床上（shàng）加工大型模具，當環境溫度變化10℃時，將會導致機床立柱發生6℃的（de）溫度變化，從而引起主軸角板平行度發生0.07mm的（de）變（biàn）化。因此，機床的設計必須考（kǎo）慮到環境溫度的效應，避免環境溫度影（yǐng）響到加（jiā）工零件的精度。
3.速度
    對於一台行程能夠快速移動的大型模具（jù）加工（gōng）中心來（lái）說，大型模具加工機床的主軸轉速應（yīng）至少達到20000r/min，金屬的切削速度應滿足762～20000mm/min。
4.精度（dù）
    精度控製始終貫穿於模具加工的各個階段，如果需（xū）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（bì）須嚴格控製機床的定位（wèi）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（yǐ）達到±1.5μm，重複定位精度應（yīng）達到±1μm。同時，其節距精（jīng）度應保持（chí）在5μm之內。
5.反饋分辨率（lǜ）
    機床自身的反饋分（fèn）辨率對於檢測加工零件的精度是十分重要的。采用標準（zhǔn）的1μm反饋分辨率，通常所獲得的結果並不十（shí）分理想。如果（guǒ）分辨率能夠達（dá）到0.05μm，那麽其精加工結果（guǒ）幾乎沒有任（rèn）何瑕疵。而且，通過對機床分辨率、標尺反饋和小節距滾珠絲杠的（de）控製可進一步（bù）提升零件表麵的加工質量。
6.主軸
    大型模具加（jiā）工（gōng）中心上使（shǐ）用的主軸必須達到進行（háng）粗加工、半精加工和高質量精加（jiā）工的要求，而且作（zuò）為一個（gè）參（cān）考標（biāo）準，其能夠（gòu）實現的表（biǎo）麵（miàn）加工質量應該控製在2μm的水平。通常，對於模具閉合麵和分型線部分的精加工十分重要，但（dàn）在（zài）傳統工藝下，許多模（mó）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題。因為（wéi），大型加工機床的造價昂貴，如果（guǒ）為（wéi）此（cǐ）項工序購置多功能機床，顯然是不切合實際的。
    此外（wài），合理的主軸設計必須能（néng）夠最大程度地延長刀具的使用壽命，使其能夠在加工周期內以低（dī）振動、低溫（wēn）升的狀態持續工作（zuò）。例如（rú），在大型模（mó）具加工中心上加工汽車儀表板模具時，如（rú）采用（yòng）16mmCBN鑲刀片精加工刀具，加工速度可以達到8m/min，使用壽命超（chāo）過30h，可以將加工表麵質（zhì）量控製在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工（gōng）大型模具時的刀（dāo）具成本增（zēng）加，采（cǎi）用專門設（shè）計的大型（xíng）模（mó）具加工機床，不僅可以（yǐ）延長刀具使用壽命，而且可以大量節約加工每付模具的（de）刀具使用成本（běn）。
7.可移動的多軸加工頭
    由於模具尺寸和重量的限製（zhì），一（yī）般裝夾（jiá）工件（jiàn）需要花費很長的時間。因此，采（cǎi）用3軸聯動加工（gōng）中心不僅減少（shǎo）了工件的調（diào）試裝夾次數（shù），而且又不影響（xiǎng）機床的加工精度，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於加（jiā）工（gōng）結構特別複雜的大型模具，按可變幾何形狀設（shè）計的加工（gōng）頭可（kě）允許3軸聯動加工，僅需（xū）一次裝夾工件，便可銑削加工型腔（qiāng）很深（shēn）的模具和冷卻孔，以及切削加工（gōng）許多其他幾何形狀（zhuàng）複雜的部位。例（lì）如，當主軸以最佳的角度傾斜時（shí），可提高加工頭對銑（xǐ）削加（jiā）工點（diǎn）的接近程（chéng）度，這樣便可實現（xiàn）利用多軸加工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（dāo）具的半徑刀刃而不是刀具的（de）刀尖，因此可提（tí）高表麵粗糙（cāo）度（dù）。
8.切屑管理
    金屬（shǔ）切削加工時會產（chǎn）生大量的切屑，如果不能及時排除，必然會導致二次切削，以及造成機床結構部件或者工（gōng）件（jiàn）表麵的溫升。大型（xíng）模具加工中心的工作台下麵通常具有18個排屑（xiè）孔，不管工作台移動到什（shí）麽位置，都能夠可靠地排除切屑。機床上有4條內置鉸鏈式（shì）切屑傳送帶，以很高的速度（dù）將切屑排送到機床（chuáng）前麵。
9.高壓冷卻液
    在大型模具（jù）加工時，高壓冷卻液有著非常重要的作用。例如，在采用2+3軸的加工方（fāng）法鑽（zuàn）削斜孔時，需要（yào）壓（yā）力為1 000psi（1psi=6 890Pa）的冷卻液才能有效地排除切屑，並達（dá）到更高精度的切削（xuē）。而如果沒有這種（zhǒng）高（gāo）壓冷（lěng）卻液，則在加工斜孔時，需要增（zēng）添額（é）外的機床，需要（yào）二（èr）次裝卡，降低加工精（jīng）度，而且增加周期成本。根據以上分析（xī）可以看出，實現對大型模具的簡單加（jiā）工需要機床具有（yǒu）更（gèng）多、更好的功能。