​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（jī）本已經確定采用石墨模具，這對CNC來說多了一項石墨加工工藝。因石墨材質本身原因，並不是所有的CNC都可（kě）以加工，其中從設備的選擇、治（zhì）具（jù）設計（jì）、刀具選擇等有諸（zhū）多問題需要注意，據悉（xī），石墨模具方（fāng）麵約占熱彎不（bú）良率的20%。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準（zhǔn）備工作（zuò）”

1. 選好石墨加工設備

（1）吸塵強度要高

石墨加工對機器要求很（hěn）嚴格，粉末不（bú）隻對機器造成（chéng）傷害，對人也會造成一定的傷害，所以對設備（bèi）吸塵強度的建（jiàn）議是：

1）變頻器控製吸塵器運作，減少震動源

2）吸（xī）塵口靠近加工區域，快速吸塵

3）定時吹塵（chén）設計，使角落裏沉澱的石墨（mò）粉塵被吹起，並吸走（zǒu），不會滯留在機器內部

4）刀庫門帶（dài）吹氣裝置，防止石墨粉塵（chén）進入刀庫，粘上刀柄影響加工精（jīng）度（dù）

（2）機（jī）床密封性很重要（yào）

刀庫的密封（fēng）包括Y軸的設計的密封都（dōu）要做到很嚴格，機床的密封性（xìng）如果做得不好的話，設備（bèi）進入粉塵，基本上不超過3個月，有些（xiē）電子元件就慢（màn）慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設（shè）計，防護（hù）性能升級。

（3） 一般需用固態導軌（guǐ）油

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

1）導軌油一旦滴落石墨表麵，即毀壞材料；

2）使用滴油回收裝置，定（dìng）時吸油，廢（fèi）油回收。

2. 設計好加工治具

真空治具（jù）

一個治具可以做兩個或多個的產品。目前很多都是真空吸附（fù）台，一個機台上（shàng）可以裝大的、小的，達3~4個（gè）。有的石墨加工用（yòng）的是工裝，但這是做模具電極的；做石墨模具（jù）一般都會采用真空吸（xī）附台，加工尺寸穩定，變形量（liàng）也小（xiǎo）。

3. 選好刀具

石（shí）墨加（jiā）工的難點也在刀具上麵（miàn），刀具磨損的非（fēi）常快，國內普通的刀具（jù）也就3-4個小時，好一點的5個小時。國外的進（jìn）口刀具大大概也就（jiù）6-8個小時（shí）。選擇刀具時盡量（liàng）選擇平（píng）底帶R刀（dāo），不要選擇平底刀（開粗精修的時候）。因為（wéi）平底刀的刀尖是鋒（fēng）利的，切削出來石墨會容易崩。石（shí）墨比較硬也比較脆，用太過尖利的去切它（tā），會容易崩掉（diào）。所以我們現在切削時都會選帶點（diǎn）R角的（de）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個小時，做（zuò）的精細的要3個小時。現在國內也在努力的研究（jiū）刀具的材質和塗層，希望它的加工（gōng）時間變的更久成本（běn）會降低。

4. 在不同加工階段下設置好參數、選（xuǎn）好刀具

1) 開粗

開粗石墨（mò）加工路徑

簡單的石墨加工（gōng）路（lù）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。

參數的設置：

切削量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主軸轉速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過小（xiǎo）：速度慢，加工沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工精度）

2) 中粗

中粗石墨加工路徑

一般我們會采用R刀在精修之間（jiān）中粗一下，這樣對減（jiǎn）少精修的量，那麽精修的刀磨損會小一點。

參數的設置：

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（帶曲麵，曲麵稍微大，適合曲麵（miàn）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，效果也是比較好的，但是（shì）國外的機床用（yòng）圓（yuán）鼻刀，這對機床精度要求（qiú）很（hěn）高。像牧野、米克（kè）朗的切（qiē）出的（de）精度就很高，用圓鼻刀切出來也（yě）會很亮，基本上切（qiē）出來不用拋光。

參數的設置：

切削量：0.03mm

加（jiā）工速度：3m/min

主軸轉速：22000rpm

刀具的（de）選擇（zé）：

凸模：R刀：R2（曲麵（miàn）小，可設置高轉速（sù），震動小，提（tí）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（jìng），0.5&0.2代表R角度，R角度越小，表示加工（gōng）範圍越小，加工更精細，可處理凹模中角落位置加工。）

二、石墨CNC加工中會遇到（dào）哪些問題及如何解決

1. 刀線問題

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

2）後處理：配合數控係（xì）統的專用後處（chù）理程序。

2. 暗紋問題

機床、刀具等都會影響精度，產生暗紋。

1）係統問題：係統設置（zhì）需調整，選（xuǎn）擇“高精修”模式，配合係統專用後處理；

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