現(xiàn)在有些手機(jī)都在追捧所謂的3D玻璃，3D玻璃加工和手機(jī)金屬外殼相比還是有一定難度的，在3D玻璃熱成型工藝中，需要通過高溫加熱的方式將玻璃軟化，在模具中固定得到需要的形狀。你知道嗎，做出一塊彎曲的玻璃需要用到石墨模具。

我們知道，不管是注塑、沖壓還是壓鑄成型，其模具都是金屬鋼材。那為什么3D玻璃熱成型工藝不采用金屬鋼材模具？

這是因?yàn)榻饘俨牧显诟邷叵伦冃未蟆⒁鬃冘洠哂心透邷亍?dǎo)熱性好，硬度高、耐腐蝕、成本低，石墨與金屬升溫變化具有相反的性能，溫度越高，其體質(zhì)反而越硬，這樣就不會(huì)存在變形的問題，可以保證最大限度的精密程度。

3D玻璃熱彎對(duì)石墨有很高的要求。要求石墨純度高和密度高，高純度要求主要是防止高溫下石墨被氧化產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象，從而影響表面光潔度；高密度要求是防止石墨模具的塌陷，盡可能提高其力學(xué)強(qiáng)度，保證模具壽命大大提高。模腔的表面光潔度直接影響3D玻璃的表面效果，而模腔的表面不僅和精拋光有關(guān)，更和石墨顆粒直徑密切相關(guān)，盡可能小的顆粒直徑才能加工得到足夠光滑的模腔。

3D玻璃的熱彎石墨模具需求的產(chǎn)生，這對(duì)CNC來說多了一項(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，刀具磨損的非常快，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)。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(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
 
如上圖是中粗的刀路，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。）

精修效果圖

二、石墨CNC加工中會(huì)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(huì)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(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)的話效果沒那么好，容易產(chǎn)生刀紋。

來源：艾邦智造