​CNC加工石墨模具的技（jì）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（shuō）多了一項石墨加工工藝。因石（shí）墨材質本身原因（yīn），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（xī），石墨模具方麵約（yuē）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（mò）加工設備

（1）吸（xī）塵強度要高

石墨加工對機器要求很嚴（yán）格，粉末不隻對（duì）機器造成傷害，對人也會造成一定的傷害（hài），所以對設備吸塵強度的（de）建議是：

1）變頻（pín）器控製吸塵器運作，減少震動（dòng）源

2）吸塵口靠近加（jiā）工區域，快速（sù）吸塵

3）定時吹塵設計，使角落裏沉澱的石墨粉（fěn）塵被吹（chuī）起，並吸走，不會滯留在機器內（nèi）部

4）刀庫門（mén）帶（dài）吹氣裝置，防止石墨粉塵進入刀（dāo）庫，粘上刀柄影響加（jiā）工精度

（2）機床密封性很重要

刀（dāo）庫的密封包括Y軸的設計的密封都要做到很嚴格，機床的密封性如（rú）果做得不好的話，設備進（jìn）入粉（fěn）塵，基本上不超過3個月，有（yǒu）些電子元件就慢慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設計，防護性能（néng）升級。

（3） 一般需用固（gù）態導軌油

石墨的設（shè）備一般用固態導軌油，石墨的導軌油還是會滴油的原因是油汙時間一長就會沉（chén）澱，產生廢油，廢油也會慢慢滴到石墨（mò）或是機台（tái）裏麵，建議：

1）導軌油一旦滴落石墨表麵，即毀壞（huài）材料；

2）使用滴油（yóu）回收裝置，定（dìng）時吸（xī）油，廢油回收。

2. 設計好加（jiā）工治具

真空治具

一（yī）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）台上可以裝大的、小的，達（dá）3~4個。有（yǒu）的石墨加工（gōng）用的（de）是工裝，但（dàn）這是做模具電極的；做石墨模具一般都會采用真空吸（xī）附台，加工尺寸穩定，變（biàn）形量也小。

3. 選好刀具

石墨加工的（de）難點也在刀具上麵，刀（dāo）具磨損的非常快，國（guó）內（nèi）普通的刀具也就3-4個小（xiǎo）時，好一點的（de）5個小時（shí）。國外的進口刀具大大概也就6-8個小時。選（xuǎn）擇刀（dāo）具時盡量選擇平底帶（dài）R刀，不要選擇平（píng）底刀（開粗精修的時候）。因為平底刀的刀尖是鋒利的，切削（xuē）出來石墨會容易崩。石墨比較硬也（yě）比較（jiào）脆，用太過尖利的去切它，會容易崩掉。所以我們現在（zài）切削時都會選（xuǎn）帶點R角的刀具（jù）（0.5R或（huò）是0.2R）。

球刀一（yī）般是用來精修。損耗（hào）最大是如下（xià）圖（tú）的R刀，一套模具（jù）其加工時間（jiān）要2個小時，做（zuò）的（de）精細的要3個小時。現在國內也在努（nǔ）力的研究刀（dāo）具的材質和（hé）塗層，希（xī）望它（tā）的加工時間變的更久成本（běn）會降低。

4. 在不同加工階（jiē）段下設置（zhì）好參數、選好刀（dāo）具

1) 開粗

開粗石墨加工路徑

簡（jiǎn）單的石墨加工（gōng）路徑，是開粗的路徑，旁邊是放大的開（kāi）粗的（de）切削深度，每刀的加工量。

參數的設置：

切削量（liàng）：2~3mm

加工速（sù）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：速度慢（màn），加工沒效率）

（直徑過（guò）大：刀擺大，影響加工精度）

2) 中粗

中粗石墨加（jiā）工路徑

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

參數的設置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸（zhóu）轉速：15000rpm

刀具的選擇（zé）：

R刀：R3（帶（dài）曲麵，曲麵稍微大，適（shì）合曲（qǔ）麵（miàn）開（kāi）粗）

3) 精修

精（jīng）修石墨加工路（lù）徑

精修加（jiā）工爬坡的曲（qǔ）麵很多種路徑（jìng）：0°、45°、90°、包括（kuò）環形的都有在切削，目前切削效果（guǒ）最好的還是90°的，90°普遍（biàn）來說是比較好的。一般用R刀精修，效果也是比（bǐ）較好的，但是國外的機床用圓鼻刀，這對機床精度要求很高。像牧野、米克朗（lǎng）的切出的精度就很高，用（yòng）圓鼻刀切出來也會很亮，基本上切（qiē）出來（lái）不用拋光。

參數的設置：

切（qiē）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（yuán）鼻刀（平（píng）底帶R刀） （6R0.5 / 4R0.2）

（6&4代表直（zhí）徑（jìng），0.5&0.2代表R角度，R角度越小，表示加工範圍越小，加工更精細，可處理凹模中角落位置加工。）

二、石墨（mò）CNC加工中會遇到哪些問題及如何解決

1. 刀線問題

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

2）後處（chù）理：配合數控係統的專用後處（chù）理程序。

2. 暗紋問題

機床、刀（dāo）具等都會（huì）影響精度，產生暗紋。

1）係統問題（tí）：係統設（shè）置需調整，選擇“高精修”模式（shì），配合係統專用後處理；

2）走刀方式（shì）：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，三軸同時動的話效（xiào）果沒那麽好，容易產生刀紋。