​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（duì）CNC來說多了一項石墨加工（gōng）工藝。因石墨材質本（běn）身原因，並不是所有的CNC都可以加工，其中從設備的選擇、治具設計、刀具選擇等有諸多問題需要注意，據悉，石墨模（mó）具方麵約占熱彎不良率的20%。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準備工作”

1. 選好石墨加工（gōng）設備

（1）吸塵強度要高

石墨加工對機器要求很嚴格，粉末不隻對機器（qì）造成傷害，對人（rén）也會造成一定的傷害，所以對（duì）設備吸塵強度的建議是：

1）變頻器（qì）控製吸塵器運作，減少震動源

2）吸塵口靠近加（jiā）工區域，快速吸塵

3）定時吹塵設計，使角落裏沉澱的石墨粉塵被吹（chuī）起，並吸（xī）走，不會滯留在機器內部

4）刀庫門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進入（rù）刀庫，粘上刀（dāo）柄影響（xiǎng）加工精度

（2）機床密封性很重要

刀庫（kù）的密封包（bāo）括Y軸的設計的密封都要做到很嚴格，機床的密封性如果做得不（bú）好的話，設（shè）備進入粉塵，基本上不超過3個月，有些電子元件（jiàn）就慢慢損壞。建（jiàn）議Y軸防塵罩一體化（huà）設計，防護（hù）性能升級。

（3） 一般需用固態導軌油

石墨的（de）設備（bèi）一般用固（gù）態（tài）導軌（guǐ）油，石墨的導軌油還是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（màn）慢滴到石墨或是機台裏麵（miàn），建議：

1）導軌油一（yī）旦滴落石墨表（biǎo）麵，即毀壞材料（liào）；

2）使用滴油回收裝置，定時吸油，廢油回收。

2. 設計（jì）好加工治具

真空治具

一個治具（jù）可以做兩個或多個的產品。目前（qián）很多（duō）都是真空（kōng）吸附台，一個機台上可以裝大的、小的，達3~4個。有的石墨加工用的是工裝，但這是做模具電極（jí）的；做石墨模具一（yī）般（bān）都會采用真空（kōng）吸附台，加工尺寸穩定，變形量也小。

3. 選好刀具

石墨加工的難點也在刀具上麵，刀具磨損的非常快，國內普（pǔ）通的刀具也就3-4個小時，好一點的5個小時。國外的進口刀具大大概（gài）也就6-8個小時。選擇刀具時盡量選擇平底帶R刀，不要選擇平底刀（開粗精修的時候）。因為平底刀的刀尖是鋒利的，切削出來石墨會容易崩。石墨比較硬也比（bǐ）較脆，用太（tài）過尖利的（de）去切它，會容易崩掉。所以我們現在切削（xuē）時都會選帶點R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

球刀一（yī）般是用來精修（xiū）。損耗最大是如下圖（tú）的R刀，一套模具其加工時間要2個小時，做的精細的要3個小時。現在國內也在努力的研究刀具的材（cái）質和塗層，希望它的加工時間變的更久成本會降低。

4. 在不同加工階段下設置（zhì）好參數、選好刀具

1) 開（kāi）粗

開粗石墨加工（gōng）路（lù）徑

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

參數的設置：

切削量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主軸（zhóu）轉速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過小：速度慢，加工沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工精度（dù））

2) 中粗

中（zhōng）粗（cū）石墨加工路徑

一般我們會采用R刀在精修之間中粗一下，這樣對減少（shǎo）精修的（de）量，那麽精修的刀磨損會小一點。

參數的（de）設置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速：15000rpm

刀具的選擇：

R刀：R3（帶曲麵，曲麵稍微大，適（shì）合曲麵開粗）

3) 精修

精修石墨加工路徑

精修加工爬坡的曲麵很多種路徑：0°、45°、90°、包括環形的都有在切削，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（bǐ）較好的，但是（shì）國外的機床用圓鼻刀，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很亮，基本上切出來不用拋光。

參數的設置：

切削量：0.03mm

加（jiā）工速度：3m/min

主軸（zhóu）轉速：22000rpm

刀具的選（xuǎn）擇：

凸模：R刀：R2（曲麵小，可設（shè）置高轉速，震動小，提高加工效果（guǒ））

凹模：圓鼻刀（平（píng）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（jiā）工範圍越小，加工更精細，可處（chù）理凹模（mó）中角落位置加工。）

二、石墨CNC加工中會遇到哪些問題及如何解決

1. 刀線問題

1）刀具問題：建（jiàn）議盡量使（shǐ）用高質量刀具。目前刀具材質以及塗層配方，多進口為宜（yí）。國內刀具的材質和塗層還在繼續深入研究當中。

2）後處理：配合數控係統的專用後處理（lǐ）程序。

2. 暗紋問（wèn）題

機床、刀具等都會影響精度，產生暗紋。

1）係統問（wèn）題：係統設置需調整，選（xuǎn）擇（zé）“高（gāo）精修”模式（shì），配合係統專用後處理；

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