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模具中石墨材質(zhì)CNC加工技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：

2020-07-21

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模具中石墨CNC加工技術(shù)分享：從設(shè)備、治具到刀具

石墨型模具配件

石墨在模具和模具零配件中都會(huì)被用到，石墨有良好的物理和化學(xué)性能，主要體現(xiàn)在：良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，耐高溫耐腐蝕性，良好的潤滑和抗磨性，易加工，可用以機(jī)構(gòu)復(fù)雜且精度要求很高的模具及模具零部件。

石墨材料廣泛應(yīng)用于玻璃成型模具，由于其具有化學(xué)穩(wěn)定性，不易受熔融玻璃的浸潤，不會(huì)改變玻璃的成分，石墨材料耐熱沖擊性能良好，尺寸隨溫度變化小等特點(diǎn)，所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料，可以用它來制造玻璃管，彎管，漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。

電火花加工性能：速度快：重量輕、損耗小、無毛刺、易拋光、成本低

1. 如何選用石墨加工設(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(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

真空治具

上圖是一個(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，變形量也小。

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?？?，國內(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（開粗精修的時(shí)候）。因?yàn)槠降椎兜牡都馐卿h利的，切削出來石墨會(huì)容易崩。石墨比較硬也比較脆，用太過尖利的去切它，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)?，F(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(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) 開粗

開粗石墨加工路徑

如下圖是簡(jiǎn)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）

開粗的效果圖

2) 中粗

中粗石墨加工路徑

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）

中粗的效果圖

3) 精修

精修石墨加工路徑

如上圖是精修的加工路徑，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(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，用圓鼻刀切出來也會(huì)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(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。）