教你從選設(shè)備到制作石墨模具的過(guò)程

教你從選設(shè)備到制作石墨模具的過(guò)程

   3D玻璃的熱彎基本已經(jīng)確定采用石墨模具，這對(duì)CNC來(lái)說(shuō)多了一項(xiàng)石墨加工工藝。因石墨材質(zhì)本身原因，并不是所有的CNC都可以加工，其中從設(shè)備的選擇、治具設(shè)計(jì)、刀具選擇等有諸多問(wèn)題需要注意，據(jù)悉，石墨模具方面約占熱彎不良率的20%。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準(zhǔn)備工作”


1. 選好石墨加工設(shè)備


（1）吸塵強(qiáng)度要高

　　石墨加工對(duì)機(jī)器要求很嚴(yán)格，粉末不只對(duì)機(jī)器造成傷害，對(duì)人也會(huì)造成一定的傷害，所以對(duì)設(shè)備吸塵強(qiáng)度的建議是：

1）變頻器控制吸塵器運(yùn)作，減少震動(dòng)源

2）吸塵口靠近加工區(qū)域，快速吸塵

3）定時(shí)吹塵設(shè)計(jì)，使角落里沉淀的石墨粉塵被吹起，并吸走，不會(huì)滯留在機(jī)器內(nèi)部

4）刀庫(kù)門(mén)帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進(jìn)入刀庫(kù)，粘上刀柄影響加工精度

（2）機(jī)床密封性很重要

　　刀庫(kù)的密封包括Y軸的設(shè)計(jì)的密封都要做到很嚴(yán)格，機(jī)床的密封性如果做得不好的話，設(shè)備進(jìn)入粉塵，基本上不超過(guò)3個(gè)月，有些電子元件就慢慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設(shè)計(jì)，防護(hù)性能升級(jí)。

（3） 一般需用固態(tài)導(dǎo)軌油

　　石墨的設(shè)備一般用固態(tài)導(dǎo)軌油，石墨的導(dǎo)軌油還是會(huì)滴油的原因是油污時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)沉淀，產(chǎn)生廢油，廢油也會(huì)慢慢滴到石墨或是機(jī)臺(tái)里面，建議：

1）導(dǎo)軌油一旦滴落石墨表面，即毀壞材料；

2）使用滴油回收裝置，定時(shí)吸油，廢油回收。

2. 設(shè)計(jì)好加工治具
一個(gè)真空治具，一個(gè)治具可以做兩個(gè)或多個(gè)的產(chǎn)品。目前很多都是真空吸附臺(tái)，一個(gè)機(jī)臺(tái)上可以裝大的、小的，達(dá)3~4個(gè)。有的石墨加工用的是工裝，但這是做模具電極的；做石墨模具一般都會(huì)采用真空吸附臺(tái)，加工尺寸穩(wěn)定，變形量也

3. 選好刀具

　　石墨加工的難點(diǎn)也在刀具上面，刀具磨損的非常快，國(guó)內(nèi)普通的刀具也就3-4個(gè)小時(shí)，好一點(diǎn)的5個(gè)小時(shí)。國(guó)外的進(jìn)口刀具大大概也就6-8個(gè)小時(shí)。選擇刀具時(shí)盡量選擇平底帶R刀，不要選擇平底刀（開(kāi)粗精修的時(shí)候）。因?yàn)槠降椎兜牡都馐卿h利的，切削出來(lái)石墨會(huì)容易崩。石墨比較硬也比較脆，用太過(guò)尖利的去切它，會(huì)容易崩掉。所以我們現(xiàn)在切削時(shí)都會(huì)選帶點(diǎn)R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

　　球刀一般是用來(lái)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(gè)小時(shí)，做的精細(xì)的要3個(gè)小時(shí)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也在努力的研究刀具的材質(zhì)和涂層，希望它的加工時(shí)間變的更久成本會(huì)降低。

4. 在不同加工階段下設(shè)置好參數(shù)、選好刀具

1) 開(kāi)粗

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

參數(shù)的設(shè)置：

切削量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主軸轉(zhuǎn)速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開(kāi)粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過(guò)小：速度慢，加工沒(méi)效率）

（直徑過(guò)大：刀擺大，影響加工精度）

2) 中粗

中粗的刀路，一般我們會(huì)采用R刀在精修之間中粗一下，這樣對(duì)減少精修的量，那么精修的刀磨損會(huì)小一點(diǎn)。

參數(shù)的設(shè)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（帶曲面，曲面稍微大，適合曲面開(kāi)粗）

精修加工爬坡的曲面很多種路徑：0°、45°、90°、包括環(huán)形的都有在切削，目前切削效果最好的還是90°的，90°普遍來(lái)說(shuō)是比較好的。一般用R刀精修，效果也是比較好的，但是國(guó)外的機(jī)床用圓鼻刀，這對(duì)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(lái)也會(huì)很亮，基本上切出來(lái)不用拋光。

參數(shù)的設(shè)置：

切削量：0.03mm

加工速度：3m/min

主軸轉(zhuǎn)速：22000rpm

刀具的選擇：

凸模：R刀：R2（曲面小，可設(shè)置高轉(zhuǎn)速，震動(dòng)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，表示加工范圍越小，加工更精細(xì)，可處理凹模中角落位置加工。）


二、石墨CNC加工中會(huì)遇到哪些問(wèn)題及如何解決


1. 刀線問(wèn)題
1）刀具問(wèn)題：建議盡量使用高質(zhì)量刀具。目前刀具材質(zhì)以及涂層配方，多進(jìn)口為宜。國(guó)內(nèi)刀具的材質(zhì)和涂層還在繼續(xù)深入研究當(dāng)中。

2）后處理：配合數(shù)控系統(tǒng)的專用后處理程序。

2. 暗紋問(wèn)題
機(jī)床、刀具等都會(huì)影響精度，產(chǎn)生暗紋。

1）系統(tǒng)問(wèn)題：系統(tǒng)設(shè)置需調(diào)整，選擇“高精修”模式，配合系統(tǒng)專用后處理；

2）走刀方式：建議最好兩軸同時(shí)移動(dòng)，而非三軸同時(shí)移動(dòng)。45°一般使用三軸同時(shí)動(dòng)，三軸同時(shí)動(dòng)的話效果沒(méi)那么好，容易產(chǎn)生刀紋。
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