如何实现大型复杂模具的简单加工

　　高精度曲面加工

　　4.反馈分辨率

　　机床自身的反馈分辨率对于检测加工零件的精度是十分重要的。采用标准的1μm反馈分辨率，通常所获得的结果并不十分理想。如果分辨率能够达到0.05μm，那么其精加工结果几乎没有任何瑕疵。而且，通过对机床分辨率、标尺反馈和小节距滚珠丝杠的控制可进一步提升零件表面的加工质量。

　　5.主轴

　　大型模具加工中心上使用的主轴必须达到进行粗加工、半精加工和高质量精加工的要求，而且作为一个参考标准，其能够实现的表面加工质量应该控制在2μm的水平。通常，对于模具闭合面和分型线部分的精加工十分重要，但在传统工艺下，许多模具制造商不得不采用手工抛光的方式，以弥补刀具加工精度不足的问题。因为，大型加工机床的造价昂贵，如果为此项工序购置多功能机床，显然是不切合实际的。

　　主轴角度可随工件改变的卧式加工中心

　　此外，合理的主轴设计必须能够最大程度地延长刀具的使用寿命，使其能够在加工周期内以低振动、低温升的状态持续工作。例如，在大型模具加工中心上加工汽车仪表板模具时，如采用16mmCBN镶刀片精加工刀具，加工速度可以达到8m/min，使用寿命超过30h，可以将加工表面质量控制在0.336～3.2μm。由此可知，考虑到加工大型模具时的刀具成本增加，采用专门设计的大型模具加工机床，不仅可以延长刀具使用寿命，而且可以大量节约加工每付模具的刀具使用成本。

　　6.可移动的多轴加工头

　　由于模具尺寸和重量的限制，一般装夹工件需要花费很长的时间。因此，采用3轴联动加工中心不仅减少了工件的调试装夹次数，而且又不影响机床的加工精度，从而使车间加工大型模具的生产能力大大提高。

　　可移动的多轴加工头可以用于加工结构特别复杂的大型模具，按可变几何形状设计的加工头可允许3轴联动加工，仅需一次装夹工件，便可铣削加工型腔很深的模具和冷却孔，以及切削加工许多其他几何形状复杂的部位。例如，当主轴以最佳的角度倾斜时，可提高加工头对铣削加工点的接近程度，这样便可实现利用多轴加工头完成对斜孔的加工。

　　此外，由于多轴加工头加工工件表面时，采用的是刀具的半径刀刃而不是刀具的刀尖，因此可提高表面粗糙度。

　　7.切屑管理

　　金属切削加工时会产生大量的切屑，如果不能及时排除，必然会导致二次切削，以及造成机床结构部件或者工件表面的温升。大型模具加工中心的工作台下面通常具有18个排屑孔，不管工作台移动到什么位置，都能够可靠地排除切屑。机床上有4条内置铰链式切屑传送带，以很高的速度将切屑排送到机床前面。

　　8.高压冷却液

　　在大型模具加工时，高压冷却液有着非常重要的作用。例如，在采用2+3轴的加工方法钻削斜孔时，需要压力为1000psi（1psi=6890Pa）的冷却液才能有效地排除切屑，并达到更高精度的切削。而如果没有这种高压冷却液，则在加工斜孔时，需要增添额外的机床，需要二次装卡，降低加工精度，而且增加周期成本。根据以上分析可以看出，实现对大型模具的简单加工需要机床具有更多、更好的功能。牧野开发的新型MCC2516VG3轴卧式加工中心，主轴转速可达15000r/min，并采用了“轴芯冷却”方式和“轴承内压润滑”功能，保证主轴及其附属轴承可以得到及时、有效地冷却。此外，主轴不仅可沿横向的X轴、垂直方向的Y轴和前后方向的Z轴方向运动，还可配合A轴和C轴转动。由于具备2种分度功能，因此不仅可减轻调整作业量，还可切削结构复杂的工件，例如保险杠、仪表盘和汽车头灯透镜等。