CNC加工石墨模具的技術：從設備、治具到刀具

3D玻璃的熱彎基本已經確定采用石墨模具，這對CNC來說多了一項石墨（mò）加工（gōng）工藝。因石墨（mò）材質本身原因，並不是所有的CNC都可以加工，其中（zhōng）從（cóng）設備的選擇、治具設計、刀具選擇等有諸多問題需（xū）要（yào）注（zhù）意（yì），據（jù）悉，石墨模具方麵約占（zhàn）熱彎不良率的20%。

一、石（shí）墨CNC加工前需做哪些“準備（bèi）工作”

1. 選（xuǎn）好石墨加工設備

（1）吸塵強度要高

石墨（mò）加工對機器（qì）要求很嚴格，粉末不隻對機器造成傷害，對人也（yě）會造成一定的傷害，所以對設備（bèi）吸塵強度的建議是：

1）變頻器控製吸塵器運（yùn）作，減少震動源

2）吸塵口靠近加工區域，快速吸塵

3）定時吹（chuī）塵設計，使角落（luò）裏沉澱的石墨粉塵被吹起，並吸走，不會滯留（liú）在機器內部（bù）

4）刀庫門（mén）帶吹氣裝置（zhì），防止石墨粉塵進入刀（dāo）庫，粘上（shàng）刀柄影響（xiǎng）加工精度

（2）機床密封性很重要

刀庫的密封包括Y軸的設計（jì）的密封（fēng）都要做（zuò）到很嚴格，機（jī）床的密（mì）封性如（rú）果做得不好的話，設備進入粉塵，基（jī）本上不超（chāo）過3個月，有些電子元件就慢慢損壞。建議Y軸（zhóu）防塵罩一體化設計，防護性能升級。

（3） 一（yī）般需用固態導軌油

石（shí）墨的設備一般用固態導軌油，石墨的導軌油還是（shì）會滴油的原因是油汙（wū）時間一長就會沉澱，產生廢油，廢油也會慢慢滴到石墨或是機台裏麵，建議：

1）導軌（guǐ）油一（yī）旦滴落石墨表麵，即毀壞材料；

2）使用（yòng）滴油回收裝置，定時吸油，廢油（yóu）回收。

2. 設計好加工治具

真空治具

一個治具可以做兩個（gè）或多個的產品。目前很多都是真空吸附台，一（yī）個機台上可以裝大的、小（xiǎo）的，達（dá）3~4個。有的石墨加工用的是（shì）工裝，但（dàn）這是做模具（jù）電極的；做石（shí）墨模具一般都（dōu）會采用真空吸附台，加（jiā）工尺寸穩定，變（biàn）形量也小。

3. 選好刀具

石（shí）墨加工（gōng）的難點也在刀具上麵，刀具磨損的非常快，國內普通的刀具也就3-4個小時，好一點的5個小時。國外的（de）進口刀具大大概也（yě）就6-8個小時。選擇刀具時盡（jìn）量選擇平底帶R刀（dāo），不要選擇平（píng）底刀（開粗精修的（de）時候）。因為平底刀的刀尖是鋒利的，切（qiē）削出（chū）來石墨會容易崩。石墨比較硬也比較（jiào）脆，用太過尖（jiān）利的去切它，會（huì）容易崩掉。所以我們現在切削時都會選帶點R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

球（qiú）刀一般是用來精修。損耗最大是如下圖的R刀，一套模具其加工時間要2個小時，做的精細的要3個（gè）小（xiǎo）時。現在國內也（yě）在努力的研究刀具的材質和塗層，希（xī）望它的加工時間（jiān）變的更久成本會降低。

4. 在不同加工階段（duàn）下設置好參數、選好刀（dāo）具

1) 開粗

開粗石墨加工路徑

簡單的石墨加（jiā）工路徑，是開粗（cū）的路徑，旁邊是放大的開（kāi）粗的切削深度，每刀的加工量。

參數的設置：

切削量：2~3mm

加工（gōng）速（sù）度：3~4m/min

主軸轉速（sù）：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開（kāi）粗刀（dāo）：四刃，10~12mm

（直（zhí）徑過小：速度慢，加工（gōng）沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加（jiā）工精度（dù））

2) 中（zhōng）粗

中粗石墨加工路徑

一般我們會采用R刀在精修之間中粗一（yī）下，這樣對減少（shǎo）精修的量，那麽精修的刀磨損會小一點。

參數的設置：

切（qiē）削（xuē）量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸轉速：15000rpm

刀具（jù）的選擇：

R刀：R3（帶曲麵，曲麵稍微大，適合曲麵開粗）

3) 精修

精修（xiū）石墨加工路徑

精修加工爬坡的曲（qǔ）麵很多種路徑：0°、45°、90°、包（bāo）括（kuò）環形的都有在切（qiē）削，目前切（qiē）削效果最好的（de）還是90°的，90°普遍來（lái）說是比較好的。一般用R刀（dāo）精修，效果也是比較好（hǎo）的，但是國外的機床（chuáng）用圓鼻刀，這對機床精度要求（qiú）很高。像牧野、米克朗的切出的精度（dù）就很高，用圓鼻刀切出（chū）來也會很亮（liàng），基本上切出來不用拋光。

參數的設（shè）置：

切削量：0.03mm

加工速度（dù）：3m/min

主軸轉速（sù）：22000rpm

刀具的（de）選擇：

凸模：R刀：R2（曲麵小，可設置高轉速，震動（dòng）小，提高（gāo）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（dài）表R角度，R角度越小，表示（shì）加工範圍越小，加工更精細，可處理凹模（mó）中角落位置（zhì）加工。）

二、石墨（mò）CNC加工中會遇到哪些問（wèn）題及（jí）如何解決

1. 刀（dāo）線問題

1）刀具問題：建議盡量使用高質量刀（dāo）具。目前刀具材質以及（jí）塗層配（pèi）方，多進口為（wéi）宜。國內刀具的材質和塗層還在（zài）繼（jì）續深（shēn）入研究當中。

2）後處（chù）理：配合數控係統的專用後處理程（chéng）序。

2. 暗紋問（wèn）題

機床、刀具等都會影響精度（dù），產生暗紋。

1）係統問題：係統設置需（xū）調整，選擇“高精修”模（mó）式，配合係統專用後處理；

2）走刀方式：建議最好兩軸同時移動，而非三軸同時移動。45°一般使用三軸（zhóu）同時動，三軸同（tóng）時動的話效果沒那麽好，容易產生刀紋。