教你從選設(shè)備到制作石墨模具的過程
教你從選設(shè)備到制作石墨模具的過程
3D玻璃的熱彎基本已經(jīng)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(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、刀具選擇等有諸多問題需要注意，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
石墨加工對機(jī)器要求很嚴(yán)格，粉末不只對機(jī)器造成傷害，對人也會造成一定的傷害，所以對設(shè)備吸塵強(qiáng)度的建議是：
1）變頻器控制吸塵器運作，減少震動源
2）吸塵口靠近加工區(qū)域，快速吸塵
3）定時吹塵設(shè)計，使角落里沉淀的石墨粉塵被吹起，并吸走，不會滯留在機(jī)器內(nèi)部
4）刀庫門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進(jìn)入刀庫，粘上刀柄影響加工精度
（2）機(jī)床密封性很重要
刀庫的密封包括Y軸的設(shè)計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3個月，有些電子元件就慢慢損壞。建議Y軸防塵罩一體化設(shè)計，防護(hù)性能升級。
（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)軌油還是會滴油的原因是油污時間一長就會沉淀，產(chǎn)生廢油，廢油也會慢慢滴到石墨或是機(jī)臺里面，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，定時吸油，廢油回收。
2. 設(shè)計好加工治具
一個真空治具，一個治具可以做兩個或多個的產(chǎn)品。目前很多都是真空吸附臺，一個機(jī)臺上可以裝大的、小的，達(dá)3~4個。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采用真空吸附臺，加工尺寸穩(wěn)定，變形量也
3. 選好刀具
石墨加工的難點也在刀具上面，刀具磨損的非常快，國內(nèi)普通的刀具也就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。石墨比較硬也比較脆，用太過尖利的去切它，會容易崩掉。所以我們現(xiàn)在切削時都會選帶點R角的刀具（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，一套模具其加工時間要2個小時，做的精細(xì)的要3個小時。現(xiàn)在國內(nèi)也在努力的研究刀具的材質(zhì)和涂層，希望它的加工時間變的更久成本會降低。
4. 在不同加工階段下設(shè)置好參數(shù)、選好刀具
1) 開粗
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，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）
2) 中粗
中粗的刀路，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，那么精修的刀磨損會小一點。
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°普遍來說是比較好的。一般用R刀精修，效果也是比較好的，但是國外的機(jī)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(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加工中會遇到哪些問題及如何解決
1. 刀線問題
1）刀具問題：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. 暗紋問題
機(jī)床、刀具等都會影響精度，產(chǎn)生暗紋。
1）系統(tǒng)問題：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，三軸同時動的話效果沒那么好，容易產(chǎn)生刀紋。
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