​CNC加工石墨模具的技術：從設備、治具到刀具

3D玻（bō）璃的熱彎基本已經確定采用（yòng）石墨模具，這對CNC來說多了一項石墨加工（gōng）工藝。因（yīn）石墨材質本身原因，並不是所有的CNC都（dōu）可以（yǐ）加工，其中從設備的選擇、治具設計、刀具選（xuǎn）擇等有諸多問題需要注意，據悉（xī），石墨（mò）模具方麵約占熱彎不良率的20%。

一、石墨（mò）CNC加工前需做哪些“準備（bèi）工作”

1. 選好石墨加工設備

（1）吸塵強度（dù）要高

石墨加工對機器要求很嚴格，粉末不隻（zhī）對機器造成傷害（hài），對人也會（huì）造成一定（dìng）的（de）傷（shāng）害，所以對設備吸塵（chén）強（qiáng）度的建議是：

1）變頻器（qì）控製吸塵（chén）器運作，減少震動源（yuán）

2）吸塵口靠近加工區域，快（kuài）速吸塵

3）定時吹塵設計，使角落裏沉澱（diàn）的石墨粉（fěn）塵被吹起，並吸走，不會滯（zhì）留（liú）在機器內部

4）刀庫門帶（dài）吹氣裝置，防（fáng）止石墨粉塵進（jìn）入刀庫，粘上刀柄影響加（jiā）工精度

（2）機床（chuáng）密封性（xìng）很重要

刀庫的密封包括Y軸的設計的密封都要做到很嚴格，機床（chuáng）的密封性如果做（zuò）得不（bú）好的話，設（shè）備進入粉塵，基本（běn）上不超過3個月，有些電（diàn）子元件就慢慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設計，防護性能升級。

（3） 一般需用固態導軌油

石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時間一長就會沉澱，產生廢油，廢油也（yě）會慢慢滴到石墨或是機台裏麵（miàn），建議：

1）導軌油一旦滴（dī）落石墨表麵，即毀壞材料（liào）；

2）使用滴油回收裝（zhuāng）置，定時吸油，廢油回收。

2. 設（shè）計好（hǎo）加工治具

真空治具

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台，一個機（jī）台上可（kě）以（yǐ）裝大的（de）、小的，達3~4個。有的石墨加工用的是工裝，但這是做模具（jù）電（diàn）極的；做石墨模具一般都會采用真空吸附（fù）台，加工尺寸穩定，變形（xíng）量也小。

3. 選好刀具

石墨加工的難（nán）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（shí），好一點的5個（gè）小時。國外的（de）進口刀具大大概也就6-8個小時。選（xuǎn）擇刀具時盡量選擇平底帶R刀，不要選擇平底（dǐ）刀（開粗精修（xiū）的時候）。因為平底刀的刀尖是鋒利的（de），切削出來石墨會容易崩。石墨比較硬也比（bǐ）較脆，用太過尖（jiān）利的去切它，會容易崩掉。所以我們現在切削時都會選（xuǎn）帶點R角的刀具（0.5R或是（shì）0.2R）。

球刀一般是用來精修。損耗最大是如下圖（tú）的R刀，一套模具（jù）其加工時（shí）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質和塗層，希望它的加（jiā）工時間變的更久成本會（huì）降低。

4. 在不同加工階段下設置好參數、選好刀具

1) 開粗

開粗（cū）石墨加工路徑（jìng）

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（dù），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（kāi）粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過小：速度慢，加工沒（méi）效率）

（直徑過（guò）大：刀擺（bǎi）大，影響加工精度）

2) 中粗

中粗（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（gōng）速度（dù）：3m/min

主軸轉速：15000rpm

刀具的（de）選擇：

R刀：R3（帶曲麵，曲麵稍微大，適合曲麵開粗）

3) 精修

精修石墨加工路徑

精修加工爬坡的曲（qǔ）麵很多種路徑：0°、45°、90°、包括環（huán）形（xíng）的都有在切削，目前切削效果（guǒ）最好（hǎo）的還是90°的，90°普遍（biàn）來說是（shì）比較好的。一般用R刀精修，效果也是（shì）比較好的，但是國外的機床（chuáng）用圓（yuán）鼻刀，這對機床精度（dù）要求很高。像（xiàng）牧野、米克朗的切出的精度就很高，用圓鼻刀切出（chū）來也會很亮，基本（běn）上切（qiē）出來不用拋光。

參數的設置：

切削量：0.03mm

加工速度：3m/min

主軸轉速：22000rpm

刀具的選擇：

凸模：R刀：R2（曲麵小，可設置高轉速，震動小，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，表示加工範圍越小，加工（gōng）更精（jīng）細，可處理凹（āo）模中角落（luò）位置加工。）

二、石墨CNC加工中會遇（yù）到哪些問題及如何解決

1. 刀線（xiàn）問題

1）刀具問題：建議盡量使用高質量刀具。目前刀具材質以及塗層配方，多進口為宜。國（guó）內刀具的材質（zhì）和塗層還在繼（jì）續深入研（yán）究當中。

2）後處理：配合數控係統的專用後處理程序。

2. 暗紋問題

機床、刀具等都會影響精（jīng）度，產生暗紋（wén）。

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

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