CNC加工石墨模具的技術(shù)干貨分享：從設(shè)備、治具到刀具（視頻)

3D玻璃的熱彎基本已經(jīng)確定采用石墨模具，這對CNC來說多了一項(xiàng)石墨加工工藝。因石墨材質(zhì)本身原因，并不是所有的CNC都可以加工，其中從設(shè)備的選擇、治具設(shè)計(jì)、刀具選擇等有諸多問題需要注意，據(jù)悉，石墨模具方面約占熱彎不良率的20%。

7月22日在艾邦3D玻璃全國行考察團(tuán)-東莞站的熱彎會(huì)議中，久久精工的高級工程師為我們分享了CNC加工石墨模具的重難點(diǎn)解析，一起來看。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準(zhǔn)備工作”？

1. 選好石墨加工設(shè)備

1) 吸塵強(qiáng)度要高

石墨加工對機(jī)器要求很嚴(yán)格，粉末不只對機(jī)器造成傷害，對人也會(huì)造成一定的傷害，所以對設(shè)備吸塵強(qiáng)度的建議是：

• 變頻器控制吸塵器運(yùn)作，減少震動(dòng)源

• 吸塵口靠近加工區(qū)域，快速吸塵

• 定時(shí)吹塵設(shè)計(jì)，使角落里沉淀的石墨粉塵被吹起，并吸走，不會(huì)滯留在機(jī)器內(nèi)部

• 刀庫門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進(jìn)入刀庫，粘上刀柄影響加工精度

2) 機(jī)床密封性很重要

刀庫的密封包括Y軸的設(shè)計(jì)的密封都要做到很嚴(yán)格，機(jī)床的密封性如果做得不好的話，設(shè)備進(jìn)入粉塵，基本上不超過3個(gè)月，有些電子元件就慢慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設(shè)計(jì)，防護(hù)性能升級。

3) 一般需用固態(tài)導(dǎo)軌油

石墨的設(shè)備一般用固態(tài)導(dǎo)軌油，石墨的導(dǎo)軌油還是會(huì)滴油的原因是油污時(shí)間一長就會(huì)沉淀，產(chǎn)生廢油，廢油也會(huì)慢慢滴到石墨或是機(jī)臺(tái)里面，建議：

• 導(dǎo)軌油一旦滴落石墨表面，即毀壞材料；

• 使用滴油回收裝置，定時(shí)吸油，廢油回收。

2. 設(shè)計(jì)好加工治具

圖 真空治具

如圖，是一個(gè)真空治具，一個(gè)治具可以做兩個(gè)或多個(gè)的產(chǎn)品。目前很多都是真空吸附臺(tái)，一個(gè)機(jī)臺(tái)上可以裝大的、小的，達(dá)3~4個(gè)。有的石墨加工用的是工裝，但這是做模具電極的；做石墨模具一般都會(huì)采用真空吸附臺(tái)，加工尺寸穩(wěn)定，變形量也小。

3. 選好刀具

墨加工的難點(diǎn)也在刀具上面，刀具磨損的非?？?，國內(nèi)普通的刀具也就3-4個(gè)小時(shí)，好一點(diǎn)的5個(gè)小時(shí)。國外的進(jìn)口刀具大大概也就6-8個(gè)小時(shí)。選擇刀具時(shí)盡量選擇平底帶R刀，不要選擇平底刀（開粗精修的時(shí)候）。因?yàn)槠降椎兜牡都馐卿h利的，切削出來石墨會(huì)容易崩。石墨比較硬也比較脆，用太過尖利的去切它，會(huì)容易崩掉。所以我們現(xiàn)在切削時(shí)都會(huì)選帶點(diǎn)R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

球刀一般是用來精修。損耗最大是如下圖的R刀，一套模具其加工時(shí)間要2個(gè)小時(shí)，做的精細(xì)的要3個(gè)小時(shí)?，F(xiàn)在國內(nèi)也在努力的研究刀具的材質(zhì)和涂層，希望它的加工時(shí)間變的更久成本會(huì)降低。

4. 在不同加工階段下設(shè)置好參數(shù)、選好刀具

1) 開粗

圖 開粗石墨加工路徑

如下圖是簡單的石墨加工路徑，是開粗的路徑，旁邊是放大的開粗的切削深度，每刀的加工量。

參數(shù)的設(shè)置：

切削量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主軸轉(zhuǎn)速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過?。核俣嚷庸]效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工精度）

圖 開粗的效果圖

2) 中粗

圖 中粗石墨加工路徑

如上圖是中粗的刀路，一般我們會(huì)采用R刀在精修之間中粗一下，這樣對減少精修的量，那么精修的刀磨損會(huì)小一點(diǎn)。

參數(shù)的設(shè)置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸轉(zhuǎn)速：15000rpm

刀具的選擇：

R刀：R3（帶曲面，曲面稍微大，適合曲面開粗）

圖 中粗的效果圖

3) 精修

圖 精修石墨加工路徑

如上圖是精修的加工路徑，精修加工爬坡的曲面很多種路徑：0°、45°、90°、包括環(huán)形的都有在切削，目前切削效果最好的還是90°的，90°普遍來說是比較好的。一般用R刀精修，效果也是比較好的，但是國外的機(jī)床用圓鼻刀，這對機(jī)床精度要求很高。像牧野、米克朗的切出的精度就很高，用圓鼻刀切出來也會(huì)很亮，基本上切出來不用拋光。

參數(shù)的設(shè)置：

切削量：0.03mm

加工速度：3m/min

主軸轉(zhuǎn)速：22000rpm

刀具的選擇：

凸模：R刀：R2（曲面小，可設(shè)置高轉(zhuǎn)速，震動(dòng)小，提高加工效果）

凹模：圓鼻刀（平底帶R刀） （6R0.5 / 4R0.2）

（6&4代表直徑，0.5&0.2代表R角度，R角度越小，表示加工范圍越小，加工更精細(xì)，可處理凹模中角落位置加工。）

圖 精修效果圖

二、石墨CNC加工中會(huì)遇到哪些問題及如何解決

1. 刀線問題

1）刀具問題：建議盡量使用高質(zhì)量刀具。目前刀具材質(zhì)以及涂層配方，多進(jìn)口為宜。國內(nèi)刀具的材質(zhì)和涂層還在繼續(xù)深入研究當(dāng)中。

2）后處理：配合西門子系統(tǒng)的專用后處理程序

2. 暗紋問題

機(jī)床、刀具等都會(huì)影響精度，產(chǎn)生暗紋。

1）系統(tǒng)問題：系統(tǒng)設(shè)置需調(diào)整，選擇“高精修”模式，配合西門子專用后處理；

2）走刀方式：建議最好兩軸同時(shí)移動(dòng)，而非三軸同時(shí)移動(dòng)。45°一般使用三軸同時(shí)動(dòng)，三軸同時(shí)動(dòng)的話效果沒那么好，容易產(chǎn)生刀紋。

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