03第三章初步認識金屬雕刻過程

1、第三章初步認識金屬雕刻過程-29-第三章初步認識金屬雕刻過程教學提示:本章主要是從一個簡單的實例入手，進行模具特點分析 一一去料區(qū)域分析一一抄圖一一簡單的工藝規(guī)劃 一一了解開粗和精修的工序 一一講解基本參數(shù)（直接使用高級方案，重點講解： 雕刻深度、吃刀深度、重疊率、路徑間距、走刀方式），重點介紹金屬雕刻的加工工藝。使模 具行業(yè)的學員初步掌握如何進行金屬模具的設計和工藝規(guī)劃。通過這一部分內(nèi)容的講解應為學員建立起基本的、規(guī)范的金屬雕刻方法:使用 2mm2mm 的刀具進行開粗加工。使用多把刀具按照清角方式進行精修加工。金屬雕刻是 CNCCNC 雕刻機應用最主要的領域之一，精雕機在高頻模、滴塑模、燙金

2、模、紫 銅電極、五金沖模、壓花輥輪、精密沖頭等行業(yè)和產(chǎn)品上有出色的發(fā)揮。高頻模是精雕機應用于金屬加工十分具有代表性的產(chǎn)品，雕刻高頻模使用的工藝方法是精雕機雕刻金屬的最基本方法。 學習高頻模的雕刻應該是模具業(yè)客戶培訓的基本課程，本章及第四章、第五章、第六章、第七章都是圍繞著高頻模的雕刻進行講解的。通過本章的學習，使學員掌握以下內(nèi)容:1 1、 能有意識地進行產(chǎn)品特點和加工要求的分析。2 2、 能熟練地進行抄圖。3 3、 能有意識地對雕刻工藝進行分解、分析和規(guī)劃，初步建立高頻模及金屬加工的基本思路。4 4、 能按照教師給定的參數(shù)值進行刀具路徑的設置。教學過程：先對模具進行基本的加工工藝分析；然后進行

3、抄圖；抄圖完成后，填路徑，在填路徑之前對高頻模的特點及加工要求進行講解;第三章初步認識金屬雕刻過程-30-加工模擬；第三章初步認識金屬雕刻過程-31-最后是加工（第四章講解）。3.1 高頻模的特點及產(chǎn)品加工要求教學目的：本節(jié)通過分析高頻模具的形態(tài)特點和產(chǎn)品特點引出雕刻加工的具體要求。教學重點：1 1、介紹高頻模的使用領域及特點；2 2、講解高頻模的分類；3 3、重點講解高頻模的加工要求，提出加工難點及其保證方法。本節(jié)的教學主要依賴于樣品，在教學前應準備一套加工好的高頻模和壓制的成品，應通過不斷地對樣品的講解，讓學員明白這種圖案轉(zhuǎn)移型的模具的凹凸起伏是如何形成的。在講課中板書和講解相結(jié)合，要把本

4、節(jié)中的大小標題作為板書的標題讓學員記筆記、把講授結(jié)論同樣讓學員記筆記，教師的講解重點放在中間內(nèi)容上。3.1.1高頻模的使用領域高頻模是一種熱壓成型模具，用于制鞋、箱包、服裝等行業(yè)，壓制皮革上的圖案。在實際使用中，將模具安裝在超聲波高頻機上，通過熱壓成形的方式將模具的圖形翻印到皮革上，模具與成品的圖形形態(tài)相反。圖 3-13-1、圖 3-23-2 是二套高頻模具和壓制出的成品圖：第三章初步認識金屬雕刻過程-32-高頻模具主要用法為:圖 3-1圖 3-2第三章初步認識金屬雕刻過程-33-平面圖案的定型一一平面高頻模具；曲面形體定型曲面高頻模具和陰陽合壁的高頻模具；熱切下料-帶有刃口直接下料。3.1.

5、2高頻模印制產(chǎn)品的特點（準備好一些高頻模壓制出的實物，讓學員說出這些實物有什么特點）高頻模壓制的皮革特點為：具有較好的立體形態(tài)，主要表現(xiàn)為材料上的凹凸形態(tài)，通俗的稱為“起鼓”。具有棱角清晰的文字和圖案，尤其是用于壓制生產(chǎn)廠家的商標文字，要求就更高。3.1.3高頻模具的分類教師在講解高頻模分類時要拿出一些不同類型的高頻模具，讓學員比較一下每種模具的不同之處。高頻模分為單模和上下模兩大類：1 1、單模單模又分為一般單模（不帶刀口線，以下所講單模為此類單模）和熱切模（帶刀口線）兩 類。單模用于加工皮料、革料等比較厚的材料，這種材料不易切斷，需要專用的刀模切出外形。 單模一般帶有外形壓痕線，其作用是在

6、材料上壓出外形線以便于用刀模切斷材料時對齊位置， 如果所給的材料是已經(jīng)切好外形的材料，在雕刻這種高頻模時可以不要外形壓痕線。外形壓痕線的要求為：寬窄均勻，高度一般為0.5mm0.5mm，寬度為 0.8mm0.8mm 至 1.0mm1.0mm。熱切模用于加工一些比較薄、易切斷的材料，如薄塑料。熱切模上要有刀口線，其作用為 切斷材料。刀口線的要求為：寬窄均勻，高度一般為0.5mm0.5mm，寬度一般為 0.2mm0.2mm。由上面的說明我們可以繪制出單模的結(jié)構(gòu)圖（如圖1-11-1 所示）。壓凸部分外形壓痕線壓扁部分外形壓痕線第三章初步認識金屬雕刻過程-34-圖 1-1高頻模雕刻深度根據(jù)加工材料的不

7、同而有所改變，如果所加工材料受熱加壓情況下膨脹性好，雕刻深度要更深一些，如果所加工材料的膨脹性一般，則雕刻深度可以淺一些，對于大多 數(shù)單模，深度都為2mm2mm，對于不常用的材料要通過試模來決定要雕刻的深度，超過3mm3mm 或?qū)饨且筝^高時就要設計為上下模了。2 2、上下模（凹凸模）上下模一般用于加工皮革類膨脹性不太好的材料，這類材料直接用單模加工出的產(chǎn)品立體感不強且不易做到棱角分明。 要求加工出的產(chǎn)品棱角分明或深度超過3mm3mm （不算壓痕線部分）的模具要設計為上下模。這種模具形態(tài)多為曲面。3.1.4高頻模的加工要求上述產(chǎn)品形態(tài)是通過高頻模具熱壓實現(xiàn)的，為滿足成品形態(tài)要求，應從下面幾個

8、方面對模具加工進行控制。在實際教學中，當講述下述內(nèi)容時應使用樣品，通過樣品給學員留下直觀的印象。1 1、加工面積和加工深度由高頻模具壓制到皮革表面的凸凹立體形態(tài)，對應于模具上的雕刻區(qū)域，這些區(qū)域的邊界是壓在皮革上的花紋或文字，為使皮革表面形態(tài)豐富、 飽滿，就要求對應雕刻區(qū)域的深度較深、圖形面積較大。在高頻模的加工中一般要雕刻的圖形占毛坯料的60%60%、雕刻深度為 2mm2mm，也就是說壓制的皮革凹凸形態(tài)高度差最大可達2mm2mm，一些名牌廠家由于使用的皮革質(zhì)量好，為使皮革上圖案形態(tài)更為飽滿，采用陰陽模的方式，確保壓制的凹凸形態(tài)能有3mm3mm 的高度。結(jié)論：上述加工要求使得高頻模加工深度較深

9、（60%60%以上）、加工材料去除量較大。2 2、加工表面效果高頻模是直接用來壓制皮革的，尤其是模具上的凸起區(qū)域是直接與皮革表面接觸，這種加工方法要求模具凸起區(qū)域表面必須光滑，否則，就會將刀紋壓在皮革的表面上。對于那些陰陽高頻模， 不但高頻模上凸起的區(qū)域加工底面的粗糙度要低，而且凹下去的區(qū)域粗糙度也要低，這樣才能保證在壓制時不會將刀紋留在皮革的表面上。結(jié)論：高頻模對雕刻加工表面的光潔度要求較高，不能有明顯的刀痕，表面粗糙度應在2 23mm3mm ）、加工面積較大（占毛坯料的第三章初步認識金屬雕刻過程-35-3.23.2 m m 以下。第三章初步認識金屬雕刻過程-36-3 3、邊角效果在皮革上壓

10、制文字和圖案是使用高頻模具的最原始和最核心的要求，要求壓制的成品文字圖案“邊緣清晰、棱角分明、圖形飽滿”，這就要求模具邊角的清晰度要好，文字和圖形的邊角雕刻深度盡可能深，一些名牌產(chǎn)品要求高頻模的文字和圖案的加工是“邊角到底（即深度在2mm2mm）”。在這種加工要求下， 決定了高頻模精修的加工量同樣是比較大。事實上高頻模具真正的加工量集中在精修力卩工。4 4、尺寸精度控制高頻模具是用于鞋材加工中的一道定型工序，許多時候是與絲印圖案配合套裁的，有一定的尺寸精度要求，但是，當前大部分客戶在加工中是通過對皮革實物翻樣設計后加工成高頻模 具，事實上這個設計基礎就有問題，導致翻制成品的精度十分低，尺寸精度

11、在0.1mm0.1mm 以上，這要求操作者在高頻模加工中有校正精度的意識，否則加工出的產(chǎn)品就是錯的。結(jié)論：加工精度的實現(xiàn)必須在正確的基礎上進行，在錯誤的基礎上進行加工不可能干出高 精度的產(chǎn)品5 5、加工效率高頻模具目前在精雕機的加工業(yè)務中已經(jīng)成為附加值較低的產(chǎn)品，客戶獲利完全靠批量, 單件利潤極低，因此，加工速度是目前大部分客戶十分關(guān)注的問題。工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的兩個重要的驗收標準是成品的合格率和加工效率，要使這兩項指標達到滿意，要靠合理的工藝。上述原則對于精雕機的使用也不例外，精雕機的加工工藝是由專業(yè)軟件的專業(yè)功能來實現(xiàn)的， 學會并掌握這些專業(yè)功能， 才能保證一個較高成品率， 這樣的加工速度 才具

12、備實際意義。結(jié)論：在高頻模的加工中只有合理地利用JDPaintJDPaint 中的加工工藝，才能保證較好的成品率;在較好的成品率的前提下，才能稱得上較高的加工速度。在今后的教學中要培養(yǎng)學員對產(chǎn)品的分析習慣，分析中要量化指標，具體的分析內(nèi)容有：形體特點分析形體特點分析決定著設計應采用的方法，決定著用何種構(gòu)造方法（平面或曲面）來正確地實現(xiàn)產(chǎn)品形體的要求，決定著如何去利用設計圖形規(guī)劃雕刻區(qū)域！加工難點分析產(chǎn)品的分析中要點出加工難點， 這樣可以讓學員的學習目標相對集中，從而提高學習效率。加工精度分析結(jié)論：高頻模加工的難度主要集中在“邊角”，“邊角”的加工要求是盡可能的“深”第三章初步認識金屬雕刻過程-

13、37-加工精度的分析是要讓學員建立產(chǎn)品精度體系的概念，尤其是要讓學員意識到：在當前精雕客戶翻樣加工方式下，測量尺寸時要考慮其他工藝過程，不然干出的活就是廢品。加工量分析通過加工量的分析讓學員建立工藝配套的意識，判定有些加工過程是否值得在精雕機上 干。加工效率分析通過加工效率分析為學員建立一個學習目標：這個活必須在教師講的時間內(nèi)干完，否則出去干活就拿不到工資。要想在這個指定的時間內(nèi)干出合格產(chǎn)品必須使用合理的工藝。3.2 抄圖教學目的：本節(jié)從產(chǎn)品的形體特點著手，使學員掌握抄圖的方法、節(jié)點編輯和圖形編輯功能。教學重點：1 1、講解為什么要抄圖及其注意事項；2 2、講解抄圖的具體方法及其過程。本節(jié)以圖

14、 3-33-3 為例，主要依靠教師在電腦上操作，讓學員學著進行操作，對于抄圖過程中應注意的一些問題，教師應著重講解，要求學員做好筆記。3.2.1對抄圖的認識上一節(jié)，我們看了幾個高頻模具，那么這些高頻模的圖形數(shù)據(jù)是如何被搬到電腦中去的呢？我們雕刻高頻模中第一步要做什么工作呢？1 1、為什么要抄圖在平面雕刻加工業(yè)務中，大部分精雕機客戶根本不做原創(chuàng)設計工作，他們的主要工作方式是“仿形設計”（按上游客戶提供的原型繪圖）一一為CNCCNC 雕刻機的雕刻加工提供設計數(shù)據(jù)?！胺滦卧O計”就是雕刻設計的工作方式！這個認識的確定，實際上明確了操作員使用JDPaiJDPai ntnt的目的之一 抄圖！抄圖是一種“依

15、樣畫葫”的雕刻設計工作方式，在很多行業(yè)中，抄圖這一過程是必不可少的，由于客戶的產(chǎn)品形態(tài)復雜且多為翻樣，無精確數(shù)據(jù)可循，因此我們只能通過抄圖的方法得到雕刻設計數(shù)據(jù)。第三章初步認識金屬雕刻過程-38-2 2、抄圖有什么要求抄圖是非常重要的一個環(huán)節(jié)，它是整個模具設計的基礎，是用多種手段獲取雕刻數(shù)據(jù)的過 程，要求操作者：（1 1）效率高由于有些模具形態(tài)復雜，抄圖相對其它雕刻過程工作量較大，因此要求抄圖者必須熟練、 快速、簡潔，不要在抄圖上占太多的時間。（2 2）要盡可能地準確通過抄圖所得到的雕刻設計圖形是我們進行雕刻的基礎，必須符合客戶的尺寸要求，否則以后其它步驟都是“白干”。（3 3）有對圖形修正的

16、意識由于在掃描過程中實物放置不平造成掃描誤差，或由于圖像不清晰有陰影，因此在描好圖之后還要用卡尺測量實物上一些關(guān)鍵部位的尺寸，再對圖形做相應修改。很多學員在學習時沒意識到以上三點，忽略了對抄圖的練習，以至于畢業(yè)后抄圖能力很差，效果達不到要求而致使模具刻廢掉。因此在這里培訓教師一定要反復強調(diào)抄圖的重要性，使學員一開始學習就形成“精度”意識。1有一點，培訓教師一定要讓學員清楚：由于抄圖這種方式本身的局限性，它只適合尺 寸要求不是很嚴格的模具，若有些客戶要求模具與產(chǎn)品形態(tài)“一模一樣”，那么這種抄圖的方式是不足取的。3.2.2如何抄圖我們現(xiàn)在已經(jīng)明確了“抄圖”是得到雕刻數(shù)據(jù)最主要的方法，那么如何抄圖呢

17、？1 1、制定提取雕刻設計數(shù)據(jù)的方案，提取設計數(shù)據(jù)事實上這一步是對上一章“雕刻意識”中講到的進行雕刻草稿設計的細化，上一章中只是為大家建立一個基本意識，這里做一個稍詳細的展開。操作員在今后的工作中可能面臨的問題是： 當一個雕刻業(yè)務交給你時，如何把它輸入到計 算機中，也就是如何把那些準備雕刻的區(qū)域的邊界繪制到計算機中！這里可能有四種情況及相應的方法：1當客戶拿來的是實物，通過平面掃描儀獲取基本的圖像數(shù)據(jù)，然后利用矢量化或抄圖方式生成雕刻設計圖。第三章初步認識金屬雕刻過程-39-2若客戶拿來的實物幾何特征明顯，操作者手邊有一定的測量工具、并有準確熟練的測量技能，可通過測量獲取實物的大小尺寸和形態(tài)數(shù)

18、據(jù)，然后按照測繪數(shù)據(jù)繪出雕刻圖。3若客戶帶來的是精確的設計圖紙，此時操作者就可按圖紙要求直接繪制圖形。4若客戶拿來的是使用計算機設計的原始數(shù)據(jù)，此時操作者的工作就簡單多了，下面的工作只需進行雕刻區(qū)域的規(guī)劃和加工工藝的規(guī)劃。在上述四種情況中，第一種情況是通過抄圖產(chǎn)生的雕刻設計數(shù)據(jù)的精度相對較低，但對操作員的要求相對較低， 而實際應用最廣；第二種情況通過測繪產(chǎn)生的雕刻設計數(shù)據(jù)繪制的具有 一定的精度，但對操作員的能力要求較高；第三種是較為理想的設計方法，但在有些區(qū)域的客戶處是做不到的。第四種是一種較為合理的分工配套方法，設計歸設計、加工歸加工，其優(yōu)勢 是雕刻加工工藝準備期短、雕刻設計數(shù)據(jù)的精度高、對

19、加工操作員的繪圖能力要求低、加工成品精度高，但這種方式在大部分客戶處是做不到的。2 2、根據(jù)圖形元素設計繪圖方案當前 CNCCNC 雕刻的產(chǎn)品大部分是以工業(yè)化設計手段實現(xiàn)的，更多是由計算機輔助設計軟件 完成的！這些產(chǎn)品的形態(tài)在設計上是具有一定的規(guī)則，如具有對稱性、規(guī)律性、重復性和可計 算性等（這是計算機輔助設計的特點） ，這樣在開始設計時，操作員應對圖形做一個大致分析， 提取各種圖形元素的編排基本規(guī)律，做一個設計方案（尤其是進行復雜設計時， 這步十分必要），這樣在繪圖時利用 JDPaintJDPaint 的圖形編輯功能可做到事半功倍的效果！這一步應在今后教學中多強調(diào)，這樣也可強化操作員的分析問

20、題的能力。3 3、利用繪圖功能繪制基本圖形元素當繪圖方案確定后，開始著手利用繪圖功能繪制圖形，在前面的相關(guān)章節(jié)中反復強調(diào)過 JDPaintJDPaint 是為精雕機（數(shù)控設備）的工作生成加工程序的，無論針對何種行業(yè)，應先為學習者 建立精確的數(shù)據(jù)概念，否則，操作員就很難保證加工的成品能滿足客戶精度的要求。數(shù)據(jù)和精度概念的建立是在繪圖的學習過程中逐步完成的，而且最為關(guān)鍵的問題是要養(yǎng)成精確繪圖的意識和習慣，這樣就要求培訓教員要從思路和習慣上改變過去的繪圖教學方法！4 4、利用編輯功能修圖當基本圖形繪制完成后，這就要修剪圖形，要使設計圖符合原始要求。繪圖必須要修圖，修圖的過程就是圖形編輯，沒有修圖的過

21、程也就不能實現(xiàn)繪圖！（這一點一定要向?qū)W習者講明白?。┬迗D的工作需要想象力的，這種想象力包括兩方面的含義：一是對圖形的構(gòu)成的想象力；另一方面是對修圖工具（編輯命令）的功能要有想象力，進一步說這就要求操作員對JDPaiJDPai ntnt第三章初步認識金屬雕刻過程-40-的圖形和功能要有深層的理解力！第三章初步認識金屬雕刻過程-41-5 5、按照雕刻區(qū)域的思路重新規(guī)劃設計圖繪圖的目的是雕刻，當基本圖形繪制完成后應重新規(guī)劃區(qū)域邊界，這樣才可以使雕刻能按要求進行。323抄圖應用實例我們要按照抄圖的基本思路， 在抄圖之前，一定要 先對圖形有一個整體的規(guī)劃， 以便能簡潔、快速地得到 模具的雕刻設計圖形。本

22、節(jié)中所舉的例子圖 3-33-3 是一個比較簡單的單層 單模，通過觀察，我們可以知道：三個環(huán)形和五角星可以通過繪制圓角矩形和星形 得到。字母duodleduodle”可以用文字編輯工具寫入。其余圖形用抄圖方法得到。除輪廓外，所有已得到的圖形通過“區(qū)域等矩”命令得到外圈圖形。將所有圖形鏡像即可得到模具的雕刻圖形。下面我們就詳細講解一下抄圖的完整過程：1 1、掃描圖像1確認掃描儀的 USBUSB 線已連接，掃描儀電源已打開。2將需掃描的實物放入掃描儀中。3調(diào)用“文件一掃描圖像”功能，掃描出實物的平面圖。4利用“專業(yè)功能一圖像處理一旋轉(zhuǎn)”，將圖像轉(zhuǎn)正。如圖 3-33-3 所示。2 2、繪制圓角矩形和五

23、角星1用鼠標單擊“繪制一矩形一圓角矩形”，分別繪制出三個圓角矩形，圓角半徑手動調(diào)整為矩形寬度的一半。2繪制五角星，手動調(diào)整五角星尺寸和圖像中的五角星尺寸一致。3寫入文字。進入“文字編輯”狀態(tài)下輸入“duodleduodle ,字體為“華文細黑”，調(diào)整文字大第三章初步認識金屬雕刻過程-42-小和間距。第三章初步認識金屬雕刻過程-43-、抄圖其余圖形我們采用“直線勾描法”得到，就是 沿著圖像輪廓勾畫出直線段來，再將直線轉(zhuǎn)為曲線或圓弧，這種方法的特點就是速度快，并且描出的圖形不易自交。1將圖象放大，選擇合適的點，用“繪制-多義線-直線”工具勾勒出輪廓來，若感覺上 一步確定的點的位置不是很理想，就使用

24、 “取消一步”，把上一個點取消掉，再繼續(xù) 繪制。如圖 3-43-4 所示：2（由培訓教師勾畫出直線來）進入“節(jié)點編輯”狀態(tài)下，選中所有節(jié)點，轉(zhuǎn)為曲線。然后用鼠標拖動節(jié)點圖 3-4的控制點，控制點的位置要選擇的合適，使曲線的變動正好與圖象的輪廓吻合。抄圖的練習過程實際上也是“節(jié)點編輯”命 令的學習過程，要描出高質(zhì)量的圖形就要熟練掌 握“節(jié)點編輯”這個工具，其中幾乎所有的命令 都是我們以后進行圖形編輯時常用的，所以要求學員熟練掌握，在能保證精確抄圖的前提下，節(jié) 點越少越好，并且每個節(jié)點為光滑連接方式，這 樣才能使線條光滑無折。/f對于圓、橢圓、矩形、星形、多邊形等 規(guī)則圖形，不能用這種直線勾描法進

25、行抄 圖，必須按照繪制的方法得到。4 4、圖形編輯1選擇文字和五角星集合，再用“區(qū)域等距”命令向外偏移0.8mm0.8mm。2其余除輪廓外的所有圖形用“區(qū)域等距”命令向外偏移1.6mm1.6mm。3選中所有對象，單擊“變換-鏡像”，豎直鏡像。至此，我們就完成了從掃描實物到得到完整圖形的所有抄圖過程，如圖3-53-5 所示。我們在抄圖時，很多時候要用到“區(qū)域等距”、“單線等距”、“單線膨脹”、“區(qū)域焊接” 等圖形編輯命令，圖形編輯這部分內(nèi)容，培訓教師可以選擇幾個重點及難點命令進行重 點講解，其余命令讓學員結(jié)合練習學習，在本教圖 3-53-5第三章初步認識金屬雕刻過程-44-材中我們就不單獨設章節(jié)

26、對其進行講解。練習對于本節(jié)抄圖內(nèi)容的學習應以練習為主，并融入圖形編輯，強化學員的動手能力和對模具的分析、分解能力。教師為學員準備好下面幾個模具或?qū)嵨锏膱D像，指導學員描出圖形。圖 3-6圖 3-73.3 高頻模雕刻工藝分析教學目的：本節(jié)以分析不同的材料區(qū)為引子，引出高頻模、金屬加工的基本工藝方法：開粗加工和精修加工。教學重點：1 1、簡單介紹雕刻材料的特點；2 2、重點講解雕刻加工工藝的分析方法；3 3、講解金屬加工的基本思路。本節(jié)的教學同樣依賴于樣品，在教學前應準備一套加工好的高頻模，應通過不斷地對樣品的講解，讓學員明白加工材料區(qū)不同造成加工方法不同的原因。在講課中板書和講解相結(jié)合， 要把本節(jié)

27、中的大小標題作為板書的標題讓學員記筆記、把講授第三章初步認識金屬雕刻過程-45-結(jié)論同樣讓學員記筆記，教師的講解重點放在中間內(nèi)容上。3.3.1雕刻材料分析從我們平時所見到的這些高頻模具就可以看出來，高頻模主要使用的材料為5959 號銅，為什么用這種銅呢？因為這種銅具有較好的可雕刻性，斷屑容易、不粘刀，而且也不會出現(xiàn)加工中的材料破損，并能承受較大的壓力。5959 號銅實際上是一種十分適合于雕刻機使用的材料，用途較為廣泛，在精雕機的應用較為 對口的行業(yè)和產(chǎn)品中，如滴塑模具、燙金模具、印章、印刷字頭等，均使用5959 號銅為加工材料。3.3.2雕刻工藝分析在這里我們以圖 3-83-8 為例，講解一下

28、雕刻工藝的分析過程。圖 3-81 1、雕刻區(qū)域分類在上一章中，我們已經(jīng)對區(qū)域有了一定的認識, 繞著不同的區(qū)域進行的。那么區(qū)域是如何分類的呢？按照“雕刻就是去除材料”的原則進行分析，首先確定高頻模加工要去除的材料類型。高 頻模雕刻中去除的材料可分為兩大類，一類是“大面積”材料區(qū)，形成皮革的凹凸形態(tài)的區(qū)域；另一類是“邊角”材料區(qū)，保證壓制在皮革上文字和圖案棱角分明、字形飽滿。這種分類方法是基于加工面積的，是為了讓學員理解雕刻工藝的目的性。對于不同的區(qū)域加工面積不一樣、加工時間不一樣，而加工工藝也是不一樣。下面給出一組加工高頻模的統(tǒng)計 數(shù)據(jù)，如表 3-3-1 1所示。表 3-1 雕刻區(qū)域與加工時間對

29、比表“大面積”材料區(qū)“邊角”材料區(qū)與整體圖形面積相比（% %8585 以上1515 以下與整體加工加工時間相比（% %3535 左右6565 左右上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)在教學、 在向客戶介紹時要講！讓學員、讓準備購機者明白加工的難度在哪 里，要讓學員、讓購機者把理解的重點放在“難度”的解決方法上，這樣讓操作者理解為什么 在邊角加工時必須按規(guī)矩進我們知道在雕刻過程中，設計和加工是圍第三章初步認識金屬雕刻過程-46-行，讓購機者有意識地關(guān)心“邊角”的加工方法。我們仔細觀察本例中要刻深下去的圖形部分，它既有比較寬闊的大區(qū)域，還有邊角區(qū)域， 如圖 3-93-9 所示. .。分清了“大面積區(qū)域”和“邊角區(qū)域”，我

30、們就可以制定雕刻方案了。2 2、制定雕刻方案根據(jù)上面對加工面積的分析，我們可以形成這樣的一個雕刻方案：“大面積”區(qū)域的加工一一開粗加工“邊角”區(qū)域的加工一一精修加工下面我們就介紹一下這種“開粗”和“精修”的工藝方法。（1 1）開粗加工CNCCNC 雕刻的對象是一些文字和圖案，其基本形態(tài)特點是小區(qū)域，這里談到的“大面積” 是與刀具的直徑相對而言的，所謂的“大面積”是指該雕刻區(qū)域可以使用“相對直徑較大”的 刀具進行較大面積的加工。本例中我們可以用 20-2.020-2.0 的錐刀進行大面積加工。為了表述方便，將“大面積”材料去除加工簡稱為“開粗加工”。（2 2）精修加工在今后的學習中，當描述加工效

31、果時應給出相應的加工要求，這樣才能引出使用的加工方法的真正原因。下面先說明平時經(jīng)常講的形容詞一一棱角分明、圖形飽滿的具體加工要求。“棱角分明、圖形飽滿”的加工要求可歸結(jié)為對加工深度的要求。這種加工效果要求雕刻深度要深，尤其是區(qū)域邊角處的雕刻深度盡可能深。對于高頻模具這種熱壓轉(zhuǎn)移型模具，模具上的區(qū)域越深、翻壓出的圖案才能越飽滿，圖形的邊角處加工的深度越深，翻印的棱角才能越分明。第三章初步認識金屬雕刻過程-47-提出“棱角分明、圖形飽滿”效果的加工要求是為引出下述話題：邊角材料的去除（修邊修角）是高頻模的加工難點，也是金屬加工的主要難點，尤其是在加工要求高、邊角 加工深時加工難度就更大！邊角加工暢

32、順程度是保證金屬加工有效率完成的關(guān)鍵點，同樣也是學員學習理解的關(guān)鍵點。為表述方便把邊角加工簡稱為“精修加工”。為什么說精修加工是金屬加工中的難點呢？原因如下:精修加工只能使用小刀具已經(jīng)在開粗工藝中干完了。邊角加工材料去除量相對較大、小刀具容易斷折雖然，在大面積的開粗加工中可能將 85%85%以上的加工面積已雕刻完，但是，在剩下不到 15%15%的面積的雕刻過程是高頻模加工效率的真正瓶頸！從上表可看出精修加工占整個加工時間的 65%65% ！造成這種情況的原因是精修加工使用刀具較小，無論從面積上、還是深度上看，此時開粗加工留下的殘留量相對于小角度、 小直徑的刀具來說是一座大山；而小刀具強度差、容

33、易斷折、 加工速度不能高，從而造成加工效率低。（3 3）銑面與切割與上述開粗加工和精修加工而言，銃面和切割是很簡單的，屬于輔助工序，其目的就是要將毛坯表面銃平整和將模具從毛坯中切割下來。綜上所述，我們便規(guī)劃出了這個高頻模具的雕刻工藝方案，如表3-23-2 所示。在開粗加工中講到可以用“相對較大的刀具”，但是精修加工只能使用小刀，大的材料區(qū)高頻模具上的精細文字圖案是陽雕形態(tài)存在的,滿”的要求，有時在精修加工中只能使用角度小于為滿足文字和圖案的“棱角分明、圖形飽2020 、底刃直徑小于 0.2mm0.2mm 的小刀具。圖 3-10棱角分明、圖形飽滿第三章初步認識金屬雕刻過程-48-表 3-2本例高

34、頻模雕刻工藝方案工序工序名稱使用刀具目的序號1 1銃平面平底 JD-3.0JD-3.0使毛坯表面水平，保證產(chǎn)品薄厚均勻2 2開粗加工錐刀 200-2.0200-2.0快速去除大面積材料3 3精修加工錐刀 200-1.0200-1.0精修殘余邊角材料4 4輪廓切割平底 JD-2.0JD-2.0將模具從毛壞上切割下來333高頻模及金屬加工的基本思路在講課中明確給出下述高頻模具的加工思路，而且要向?qū)W員說明這也是金屬加工的基本思 路，這些思路的領會也就是本節(jié)講授內(nèi)容的結(jié)論。1 1、“開粗”加工在開粗的加工中應合理地使用一把大刀，完成85%85%以上的大面積區(qū)域材料的去除工作，在加工工藝規(guī)劃時應規(guī)范地使

35、用精雕軟件專業(yè)的加工方法，就可以按較高的效率實現(xiàn)材料去除工作。2 2、“精修”加工應對開粗加工留下來的15%15%以下的加工面積的殘料進行精修加工。在精修加工過程中可以考慮多使用幾把刀具，使每一把刀具去除材料量是合理的，這樣可相對改變“吃刀量大、小 刀具強度弱”的矛盾，確保加工過程可暢順地進行下去。在精修加工中避免斷刀是工藝規(guī)劃的出發(fā)點，少斷刀就是提高了整體的加工效率！精雕軟件提供的精修加工工藝較為細致，要求使用者要精細規(guī)劃， 通過這些工藝方法可降低刀具的磨損，確保加工成品率。3.4 生成刀具路徑教學目的：通過講解高頻模具路徑的生成過程，讓學員熟悉高頻模加工要經(jīng)過開粗和精修兩大步驟，學員能夠通

36、過查表的方法獨立地對一些簡單高頻模設置雕刻路徑。教學重點：1 1、詳細講解各加工工序的刀具路徑文件的生成；2 2、簡單講解刀具路徑輸出及加工模擬。教師要在計算機上演示，在黑板上寫下刀具路徑的生成步驟和參數(shù)值，并要求學員做好筆記。第三章初步認識金屬雕刻過程-49-341生成刀具路徑雕刻方案明確后，就要生成刀具路徑了。 在這里我們要以圖 3-83-8 為例介紹生成刀具路徑的全 部過程。（在實際教學過程中，可以先生成刀具路徑加工，然后再返回來講解為什么，并且要強 調(diào)每一把刀具的使用目的，具體分析每一把刀具的刀具路徑）1 1、生成銑平面路徑（1 1）確定銑表面區(qū)域銃表面的目的就是使毛坯表面平整，但是做

37、之前必須要確定銃表面的區(qū)域，我們做的方法是：在圖形輪廓外畫一矩形邊框，該邊框做為銃毛坯表面區(qū)域。（2 2）設置銑平面參數(shù)選擇矩形框，設置參數(shù)如下：對于一般的高頻模的銃毛坯表面，路徑設置參數(shù)是固定不變的，下面這個表格（表3-33-3）的參數(shù)值應讓學員記住:表 3-33-3 銃平面參數(shù)表粗雕 刀具精雕 刀具雕刻 深度吃刀 深度路徑 間距走刀 方式行切 角度兜邊量其余三個參數(shù)平底3.03.0不選0 00 01.21.2往復行切0 00.030.03都選2 2、生成開粗雕刻路徑我們進行開粗加工時選用底刃直徑為2.0mm2.0mm、錐度為 2020的錐刀。（在這里要讓學員知道高頻模粗加工一般都要用這種2

38、00-2.0200-2.0 的錐刀，至于為什么，在這里先不要講，下面幾章內(nèi)容中我們還要仔細地分析。）設置粗加工路徑的步驟如下:圖 3-11第三章初步認識金屬雕刻過程-50-（1 1）選中除最外的輪廓線和矩形邊框之外的所有圖形，單擊“刀具路徑區(qū)域雕刻”，設置第三章初步認識金屬雕刻過程-51-圖 3-12在加工高頻模時， 使用 2020 -2.0mm-2.0mm 錐刀進行快速去料，在加工深度為 1mm1mm、加工的進給運動速度為 2.4m/min2.4m/min 條件下，定義側(cè)向進給量為0.5mm0.5mm (路徑重疊率為 75%75%、路徑間距為0.5mm0.5mm)，為什么這么設置呢？就是因為

39、當我們使用這些參數(shù)切削加工時聲音較為清脆、刀具 磨損小、加工底面粗糙度低，而加工效率較高。為使初學者很快能上手干活，下面給出直徑為2mm2mm、錐度為 2020的錐刀”在高頻模開粗加工中的工藝參數(shù)(表 3-43-4)。這是一組較為合理的參數(shù)，在刀具狀態(tài)正常的情況下，客戶 直接使用該組參數(shù)，就可在高頻模的開粗加工中獲得較好的效果。表 3-43-42020 -2.0-2.0 的錐刀在高頻模開粗加工中的工藝參數(shù)表加工工藝進給速度( (m/mim/mi n)n)吃刀深度(mmmm落刀速度(m/mi(m/mi n)n)落刀延遲(S)(S)側(cè)向進給(mm)(mm)主軸轉(zhuǎn)速(RPM)(RPM)開槽2.42.

40、40.50.50.40.40.40.42400024000快速去料2.42.41 10.40.40.40.40.50.52400024000(2)講解三個重要參數(shù)對于粗雕刻中的幾個重要參數(shù)，在這里只進行簡單講解， 只要讓學員能知道相互之間的關(guān)系并會查表即可，在下面幾章中將進行詳細介紹。雕刻深度雕刻深度是客戶給定的，要求多深就寫上多少，但有些鞋類高頻模具，客戶拿來的是壓 制出的實物，對雕刻深度沒有明確， 這就要求我們根據(jù)實物尺寸和材料特性進行估計，一般情況下，高頻模的雕刻深度為 2mm2mm。在這里，我們這個實例的雕刻深度也是2mm2mm。參數(shù)如下圖第三章初步認識金屬雕刻過程-52-吃刀深度“吃刀深度”是一個非常重要的概念， 它是反映在一定的工藝條件下，刀具加工能力的參數(shù)，刀具“吃刀深度”定義了本次加工工序“所用刀具”一次可加工的最大深度。吃刀深度是由刀具的材料、刀具的類型、工件材料、雕刻時的進給速度決定的，對于一個初學者，在對這些內(nèi)容還不熟悉的情況下，我們規(guī)定學員要使用上表中的數(shù)據(jù)。路徑間距“路徑間距”就是刀具在切削過程中的側(cè)向進給量，它與重疊率有關(guān)，重疊率大，路徑間距就小，重疊率小，路徑間距就大。路徑間距、吃刀深度和控制軟件中