玻璃CNC加工技术理论与实践

,玻璃表面处理技术类培训教材：CNC加工,CNC加工技术理论与实践,课程内容,1.玻璃加工过程（初级）2.玻璃加工异常分析与对策（中级）3.玻璃加工程序的编程设置和技巧（高级）,一、玻璃加工过程,1.1玻璃加工的工艺流程,开料,CNC,清洗检验,强化,印前检验,包装,AF,丝印,前段制程,后段制程,孔加工1.转孔：刀尖螺旋渐深至转穿2.粗扩孔：由转好的孔下刀进行横向粗加工3.精修：使用细砂槽精磨孔的外形轮廓并加工倒边,外形加工1.开粗：使用粗砂将外形边角余料全部磨削清除2.精修：使用细砂槽精磨产品的外形轮廓并加工倒边,CNC工序使用精雕机设备用砖石砂轮棒对玻璃素材进行磨削加工成型,砂轮棒,精雕机,1.2玻璃原材的简介,手机行业目前最常见的玻璃原材品牌有：旭硝子（日本）、电气硝子（日本）、龙迹（日本）、肖特（德国）、康宁（美国）、熊猫（中国）应用在手机镜片盖板上的玻璃厚度规格通常有：0.4mm、0.55mm、0.7mm、0.95mm、1.1mm；其他规格有少量应用。旭硝子原材成本相对较低，因颜色轻微发青，俗称“青波”，强化后的性能也相对差一点，通常使用于大多数手机厂商的低端机型。康宁原材的成本最高，通常使用在高端机型上，加工品质要求较高，强化后的性能较强。,1.3砂轮棒的简介,砂轮棒砂粒度要求：,砂轮棒同心度要求：,标准：同心度要求同轴旋转偏摆距离0.02mm检测方法：将同轴测量仪放置到二次元上进行投影测量，旋转砂轮帮测量刀尖或其他棒体偏摆距离,1.4砂轮棒的使用,1.5切削液的简介,用途适用于玻璃、树脂玻璃、光学玻璃、平板玻璃、相机镜片、眼镜镜片、蓝宝石玻璃、磁铁、石英光学制品、高档大理石、极品花岗岩、陶瓷晶片、电视机录像机显像管玻璃的切削、切割、磨削工艺的润滑防锈冷却.性能特点1.良好的清洗渗透性能，可防止工具磨具钝化，对磨具具有良好的自锐作用，提高金刚石工具的切削力，延长金刚石工具的使用寿命，缩短单个工件加工时间；2.突出的润滑性能，明显降低切削工件时产生的噪音，避免切削工件时火花现象，减少研磨划痕的出现，明显改善加工工件的表面质量，大幅度提高工件的光洁度。3.可有效抑制各种因素对玻璃的腐蚀性危害；4.良好的无泡沫性能，极佳的碎屑沉降功能；5.内含丰富的皮肤保养剂，不易伤皮肤6.良好的防锈性能，抗腐臭性能，产品稳定性好，使用寿命长；7.水性透明配方，工作液具有极高的透明度与清洁度8.水性环保产品，独特的洗涤清洁性能，杂油漂浮于冷却液之上，容易清理；9.性能温和，不易使机床油漆脱落。,1.6切削液的使用,切削液性能要求：,1.无色无味使用时无泡沫2.PH值7PH103.沉降性能4.细菌抑制5.融水性（非油性）,浓度要求：,折光仪,切削液中应尽可能清洁无杂物，并定期更换清理，否则会导致产品划伤不良增高等异常；切削液浓度过低会导致冷却性能下降，产品崩边增多，砂轮棒加工寿命变短等异常。,切削液喷水调机要求：,每轴至少有四根供水管360方向喷水水管喷嘴与砂轮棒竖轴角度约等于45每根供水管的水流必须流量充足并且两边相等一致喷水点必须集中在砂轮棒磨削使用的区域,水管的流量太小喷水位置错误,错误,1.7底座治具,治具表面要光滑无毛刺，直角要进行倒边倒角，防止划伤产品吸附真空气负压必须-0.7bar（-0.070.02MPa）靠角应每班检查是否磨损及及时更换,治具,倒角,二、玻璃加工异常分析与对策,常见不良类型,学习的目标,不良体现，认识不良,产生原因，避免不良,学习对策，改善不良,崩边缺点高度大于0.05mm，无法返修。砂崩缺点高度小于0.03mm，可以返修。,2.1崩边不良的现象,2.1崩边不良的现象,外形边、孔槽边，不固定位置。,崩边位置,孔下刀点、或者抬刀点，固定位置。,2.1崩边不良的原因和对策,外形边、孔槽边，不固定位置的崩边原因与处理方法,砂轮棒粗砂磨损粗加工速度过快切削液流量少，冷却效果不够。粗加工预留太少,换砂轮棒加工深度加工进给速度降低主轴转速降低，调整切削液水流。更改加工程序，预留量增大,2.1崩边不良的原因和对策,孔下刀点、或者抬刀点，固定位置的崩边原因与处理方法,砂轮棒刀尖磨损砂轮棒结头等位置超尺寸公差下刀或抬刀时，碰撞到玻璃。转孔加工的进给速度过快，螺旋深度过多,更换新砂轮棒检验砂轮棒尺寸，超上限尺寸不能使用仿真加工，检测加工路径，然后修改加工程序降低孔螺旋加工速度和螺旋深度,2.2孔砂崩不良的现象,玻璃产品倒边处的表面细小的崩边,二次元45倍放大效果,2.2孔砂崩不良的原因和对策,产生砂崩的原因,改善的对策,切削液浓度偏低,精修加工速度过快,砂轮棒砂粒不平整,孔精修速度根据玻璃材质设定加工速度,微调倒边加工深度,2.3亮边不良的现象,玻璃边直升位正常加工后是磨砂雾面，没有加工到就会反光发亮。,2.3亮边不良的原因,产品位置放偏,产品加工过程中跑位,亮边原因,作业员手法不规范靠角磨损,负气压不够，玻璃吸不住产品尺寸过小，导致玻璃吸不牢加工速度过快或切削量太大，加工阻力太大,2.3亮边不良的对策,玻璃放偏,玻璃跑位,作业员的作业手法培训检查/更换新靠角,负压点检确认修改加工程序，减少加工速度和切削量垫白纸增加摩擦力改进底座，增加吸附面积,2.4划伤不良的现象,玻璃面点状、线状、区域状等划伤,2.4划伤不良的原因,人,机,料,其他,测,法/环,放片的手法不正确插架的手法不正确自检动作划伤,底座边缘有尖角和毛刺接触面积过多,底座面上有杂质没有清扫干净,来料划伤开料划伤,2.4划伤不良的对策,对作业员的作业标准规范培训,重点：插架、放片、取片动作一手一片原则、手拿玻璃两侧原则清洁底座的动作和要求,检查底座尖角，用细砂纸打磨去除毛刺,来料、开料后清洗全检划伤验证，确认和排除划伤的产生地点,更改底座设计，减少底座的接触面积,2.4划伤不良的对策,大尺寸玻璃底座可以采用四周导气槽吸气，中间全部挖空的底座设计，可以很好的减少玻璃与底座的接触面积，减少划伤。,2.5R角变形刀印不良的现象,R角变形、刀印主要出现在外形/槽的接刀收刀位置,2.5R角变形刀印不良的原因和对策,砂轮棒磨损后，细直径与粗直径跟实际程序设置不符，进行刀补调整后，圆弧与切线无法完全相切产生接刀印。,将接刀和收刀的路径改为小角度平滑相交，可以避免刀印产生,2.6孔内变形不良的现象,孔内R角变形、过渡不圆、有刀印；圆孔加工不圆变椭圆,2.6孔内变形不良的原因和对策,变形,设备,程序,X、Y轴的轴承磨损,1.图形变形2.程序输出加工程式计算误差,设备课进行设备维修,圆的直径、刀具直径的值的小数点位数太多，设置了预留量等导致坐标数值的计算量太大，造成计算误差,使用MCU软件分析坐标点数据加工数值设置0.01的整数数值（四舍五入）,2.7孔槽和角崩缺不良的现象,崩缺是直升位一起有缺口，区别于崩边是倒边处缺口。,崩缺直升位上的缺口,崩边倒边上的缺口,2.7孔槽和角崩缺不良的原因,切割余料断裂造成很大的缺口，余料面积越大，造成的缺口就会越大。,2.72.7孔槽和角崩缺不良的对策,降低速度，减小断裂口增大断裂口的预留量，覆盖崩缺口,2.8烧边不良的现象,磨边发白或颗粒物、不光滑,2.8烧边不良的原因,冷却性能不足，磨削产生的热量对砂轮棒和玻璃造成破坏磨削产生的玻璃粉泄无法快速排出，导致粉泄对玻璃挤压造成破坏切削液的水流偏小无力，砂轮棒在高速旋转时会将水甩开，导致冷却性能降低水流冲击的位置偏离加工点，也导致加工到局部位置时冷却性能降低,2.8烧边不良的对策,增大冷却水的流量压力加工路径采用逆铣加工，废泄向外快速甩出,三、玻璃加工程序的编程设置和技巧,3.1加工参数的常用术语,3.2加工参数设置实战,加工顺序：外形粗加工外形精修转孔加工孔粗加工孔精加工,3.2.1外形粗加工,外形粗加工刀具参数项：确认刀具选择正确，刀具的类型一般为通用平刀，刀具的直径指砂轮棒的直径设置加工速度，加工速度分“进给率”、“下刀速率”、“提刀速率”。进给率：指正常加工的行走速度。设置范围通常1000-1100下刀速率：指刀具从安全高度下到加工深度的落刀速度，在正常加工开始前。设置范围3000-5000提刀速率：指刀具从加工深度抬到安全高度的提刀速度，在正常加工完成后。设置范围3000-50003.设置主轴转速，主轴转速一般使用机台默认转速，所以通常无需设置，仅在需要程序控制转数时才必须设置，设置范围35000-45000（根据实际需求）,3.2.2外形粗加工,外形粗加工铣削参数项：确认高度、深度设置，主要的设置是“参考高度”与“深度”。参考高度也称为安全高度，指刀具空行程移动时的高度，切换下刀点移动时避免刀具撞到工件产品，通常设置范围2.0-5.0。深度指正常加工时的加工深度，设定值通常为负值，根据砂轮棒加工尺寸的位置来定。设置补正模式与方向补正模式通常使用“电脑”模式和“两者”模式，设置“电脑”模式时，机床上的刀具补偿不生效，设置“两者”模式时，机床上的刀具补偿可生效补正方向分“左”“右”；通常顺铣加工设置“左”，逆铣加工设置“右”。设置XY预留量，顾名思义就是说边缘加工轮廓的预留，设置为正数时，外形尺寸会变大，设置为负数时，外形尺寸会减小；粗加工必须设置预留量，通常设置范围0.1-0.15。,3.2.3外形粗加工,外形粗加工进退刀向量设定：进退刀向量设定控制加工时刀具进入和退出的路径，可以尝试设置不同的值后在观察路径的变化,进退刀路径,3.2.1外形精加工,外形精加工刀具参数项：精加工的刀具使用的是砂轮棒的细砂精修槽，在刀库中新建一个新刀具并且设定直径（槽内直径）外形精修的进给率通常设置700-900。其他设置基本与粗加工设置相同,3.2.2