双色板的文字雕刻资料.docx

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双色板的文字雕刻资料

目　　录

摘要

世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。

随着我国进一步的对外开放，工业生产的快速发展，我国正成为世界性的制造、加工中心。

生产企业只有通过高新技术的广泛运用、标准化的运作制度，才能在激烈的市场竞争中获胜。

数控雕刻机（CNC雕刻机）是一种典型的机电一体化产品，可用于三维图形和文字的加工，在旅游纪念品、标牌、徽章、模具制作等行业中得到了广泛的应用，能加工的材料范围很广泛，涉及金属材料和非金属材料，具有比较广阔的市场前景。

关键词：

数控技术雕刻机精雕软件

一、前言

雕刻机（engravingmachine），顾名思义就是用机器代替人工进行雕刻的设备。

中国的雕刻机发展是很迅速的，1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世，1950年“嘉宝”生产出第一台正真意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。

随后美、日等国也开始研制。

但我国开始仿制是在近几年，研制工作也是刚起步不久。

随着微电子技术和计算机的急剧发展带动整个高技术群飞速发展，从而使雕刻机发生了质的飞跃。

功能完善、性能稳定、造型美观和价格合理成为雕刻机研制的基本要求。

雕刻机给人们带来了前所未有的变化，既节省了雕刻的时间，还把雕刻工艺更好的提高，这使得很多行业收益于雕刻机的出现。

雕刻机的出现又使更多的行业有了自己的专业名词：

木工雕刻机，广告雕刻机，石材雕刻机，激光雕刻机等等。

雕刻机的数控系统是数控雕刻机的控制核心，其控制功能的强弱、控制性能的优劣直接关系着数控雕刻机的加工质量与加工效率，对整个雕刻机的性价比和市场竞争力都至关重要。

新型雕刻机数控系统针对国产数控雕刻机现状和市场需求，以提高国产雕刻机数控系统的性价比和市场竞争力，并为雕刻机最终用户改善产品质量、提高生产效率、节约生产成本提供有效手段。

二、数控雕刻机

（一）数控雕刻机简介

数控雕刻机，即CNC（Computernumericalcontrol），是一种能够装载数控雕刻程序自动控制雕刻机运动的加工系统。

随着雕刻工具和技术不断改进，雕刻行业所涉及的领域越来越广，如在模具、广告、精密加工等方面，数控雕刻机得到了广泛的应用。

数控雕刻机是数控技术和雕刻工艺相结合的产物，是一种专用的数控机床。

数控雕刻机具有生产效率高、加工精度高、成品率高对零件的适应性强等显著优势；同时，借助于专用的雕刻机CAD/CAM软件系统，加工控制程序的生成快捷、修改方便。

因此，数控雕刻机现已成为实现雕刻机加工自动化、高效率、高精度的有效手段，也是当今雕刻机的发展主流。

数控雕刻机不仅可以完成大多数传统的雕刻领域工作，如玉石、首饰、木雕、纪念币、小模具等，而且扩展了新的雕刻领域，如艺术浮雕、复杂零件、高精度模具等。

数控雕刻机的整个运作都以计算机自动控制为核心，摆脱了雕刻过程对人的依赖，提高了雕刻效率，改善了雕刻质量。

（二）数控雕刻机的主要特点

1.专业的数控雕刻机加工工艺。

以“等量切削”技术为核心的数控雕刻机工艺，避免了加工吃刀用量不均的问题，保证了产品精细度指标的实现，并降低了精细加工的断刀概率，提高了加工效率。

数控雕刻机对象的特点是图案复杂、细节丰富、造型奇特、成品精细。

要实现这样的加工要求，则必须使用小尺寸的刀具作为基本加工刀具，在很多情况下，数控雕刻机机使用的雕刻刀具刀尖直径不足0.5毫米甚至到0.1毫米以下。

使用小刀具进行精细雕刻是数控雕刻机的一个最基本的特征，数控雕刻机系统的所有其他特点都围绕这个基本的特点和要求而产生。

2.高精度、高转速的主轴电机。

由于数控雕刻机使用小尺寸的刀具雕刻加工，所用刀具的直径小，加工中为保证刀具的切削线速度和切削能力，势必要提高刀具的旋转速度，使用具有高转速能力的主轴电机。

主轴电机旋转速度高，可为小刀具提供高的切削速度，并确保小刀具在雕刻中能有较好的切削能力。

制造精度高，旋转噪音低，刀具装卡跳动量小，为小刀具平稳地进行铣削加工提供了良好的工作环境。

3.轻型精密的机床结构。

数控雕刻机适合小工件、小加工量并能满足一定加工精度要求的轻型加工，所以雕刻机的整体结构较为精巧，具有较强的刚性和齐全的配置。

整体铸件结构，为高精度的运动单元提供了稳定的工作平台，确保了雕刻机运动平稳、噪音低、雕刻成品光洁度好。

4.尺寸精度高、耐磨性能好、专业性强的雕刻刀具。

刀具是保证数控雕刻机成品精细和加工效率高的最为关键因素之一，在使用高速主轴电机和计算机辅助加工技术（CAM）的前提下，数控雕刻机机所使用的刀具的尺寸精度高、耐磨性好。

不同的工艺使用不同的刀型，使用专业刀具加工相应的业务和材料。

5.高效平稳的控制系统。

数控雕刻机控制系统采用了行进的微步细分控制算法，机床运动高速平稳，分辨率高，可达0.003mm/步。

另外，也有部份机型使用伺服驱动单元，机床各项性能指标又有较大幅度的提高。

6.功能强大的控制软件。

控制软件工作界面灵活便捷，功能丰富，实现了多项独具特色的雕刻管理功能，如选择雕刻功能、雕刻时间计算功能等。

适合单件或批量产品雕刻。

7.以完整的精雕雕刻系统作为依托。

根据小刀具雕刻的基本特点，并结合当前制造业先进的高速铣削理念，精雕科技提出了小刀具高速雕刻思想，主要目标是提高雕刻效率和雕刻精度，减少小刀具的磨损率，在实际加工中的表现为“高转速、快进给、小进给、匀切削、高效率”。

此项技术是一项整体的系统技术。

精雕雕刻CAD/CAM软件独创的“等量切削”功能能够生成具有均匀切削用量的刀具路径，为高速雕刻的实现提供了最基本的技术保证。

数控雕刻机的特有的专业优势为“小刀具的快速铣削”，擅长做“常规大刀具无法加工的业务”。

（三）研制数控雕刻机的目的与意义

近年来，在模具加工行业中，人们一直在探索一种比较完美的加工方式来代替电火花成型加工，以避免工件表面质量因电加工后产生型面微观裂纹。

由于传统的电火花成型加工对于深型腔、深槽窄缝有优势，但对微细复杂型腔、花纹或图案型腔和大型面高光洁度等存在一定加工难度，同时加工工艺较多、时间较长。

而高速铣削方式在这些模具加工上具有很大的优势，同时，伴随着能加工高硬度材料刀具技术的发展，高速数控铣床在模具加工中的应用越来越广泛；但随着模具工业对加工表面要求的提高，要求刀具半径越来越小，于是高速铣削出现了另一种分支—高速雕刻机，它结合了铣削和高速雕刻的共同优点。

数控雕刻机作为机电一体化高新技术在模具制造业急切呼唤中产生的最富有生产效率的现代化机器设备，它完美的性价比为工业制造企业制订的低成本、高利润目标提供了可靠而坚实的保证。

一般认为雕刻机是使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。

国外并没有雕刻机的概念，加工模具他们是以加工中心（电脑锣）铣削为主的，但加工中心有它的不足，特别是在用小刀具加工小型模具时会显得力不从心，并且成本很高。

国内开始就有了数控雕刻机的概念，雕刻机是一种高效高精的数控机床。

（四）数控雕刻机的雕刻成型原理

数控雕刻机通常由雕刻程序计算系统（包括计算机和雕刻软件）、数控装置、主轴控制系统和进给控制系统组成。

雕刻程序计算系统由计算机和雕刻软件组成，在计算机上通过雕刻软件将需要雕刻的图形数字化，生成每个步骤的雕刻程序。

雕刻程序是由一系列连续的数控指令组成的，用来控制主轴转速、进给速度、换刀、运动暂停等。

因为这些指令最终都是为刀具运动服务的，所以雕刻程序也称为刀具路径文件。

雕刻软件根据设计图样和刀具自动计算出刀具的运动位置，即刀位点，并将它们写入雕刻程序。

数控系统从雕刻程序中读取刀位点之后自动计算各个坐标轴的运动分量，连续发送脉冲给电机，以控制各个轴的运动，最终完成实际的雕刻加工。

完整的雕刻程序包括如下指令：

（1）刀具指令，包括换刀、对刀等

（2）主轴指令，包括主轴的开停、主轴转速（3）运动指令，包括快速定位、走直线、走圆弧、走样条及走刀速度（4）其他指令，包括冷却系统的状态、照明系统的状态等。

（五）我国数控雕刻机的发展现状

随着近年来我国制造业的迅速发展，数控雕刻机产业也获得了良好的发展机遇，有效的促进我国数控雕刻机的生产和推广应用。

我国的数控雕刻机起步于经济型的数控机床，随着数控技术的进步，经过十几年的发展，已经形成了多个国产品牌的雕刻机，如北京精雕公司生产的精雕数控雕刻机、上海洛克公司生产的啄木鸟数控雕刻机和京科能公司生产的威克数控雕刻机等。

上述给类型雕刻机的机床本体结构较为简单，控制器大多借鉴国外的高新科技，采用基于高档的微控制器或PC的数控系统,伺服部分以步进电机细分驱动为主，可获得中等控制精度，但价格比较便宜，因此整机的性价比较高，适用于精度不太高的场合。

对高精度的雕刻加工，目前我国尚以进口数控雕刻机为主，如日本的全量和意大利的左拉等品牌的数控雕刻机。

这类型的数控雕刻机机床本体刚度好、精度高，采用伺服电机驱动，加工精度高，控制系统功能全面、可靠性高，但价格昂贵，往往是国产产品的几倍之多，因此主要应用于模具加工等高精度的加工场合。

三、数控雕刻机的应用领域

（一）工业模具的加工

注塑和压缩模具：

诸如日用品、家电、炊具及工业塑料制品，制鞋业胶底等都需在产品上带有花纹、字号。

（二）工艺美术制品的加工

在精细的工艺美术制品上雕刻名人的字画，或是在金属制品上雕刻特定的花纹，或建筑、商业门面的装饰。

（三）建筑、机械、车辆、船舰模型的加工

模型是工业的模特，机械、车辆、舰船、建筑设计方案的表现和展示、商品房屋的销售都离不开模型，模型本身还有独立的竞赛、纪念和收藏等活动和意义。

目前，使模型制作更加精美、更加快速的数控雕刻机已经成为各行各业制作模型的最佳帮手。

（四）印刷线路板

用该项技术加工印刷线路板，可降低成本、提高速度、消除污染，特别是集成电路线路板（极微细的雕刻加工）是当今难度极大的加工课题。

只有采用该技术才有可能达到理想的程度。

（五）专利产品的防伪

有些专利产品，为了防止伪、劣、假、冒产品的干扰，便在自已专利产品上暗标印记，在特殊的位置压痕，其压痕模具多用微雕刻特殊暗记，特别是多用于高精尖的科技产品或医药产品上。

随着经济市场的开放，采用该项技术防伪，措施极为有力。

四、双色板的文字雕刻

（一）双色板简介

双色板是以ABS为基材，通过丝网刮漆烘干（俗称：

色板）或压聚金属固化物（如：

金、银）等工艺生产的一种新型柔性装饰、装潢材料。

由于双色板具有ABS本身的抗冲击性、耐热性和耐低温性，同时，也具备易於加工、成品尺寸稳定等特性，近年来更是倍受建筑装潢装饰、展览展示、广告制作、标识制作等行业广泛应用。

其实，无论身处何地，皆有双色板的踪影和痕迹。

（二）精雕雕刻CAD/CAM软件介绍

精雕软件（JDPaint）是一款具有自主版权的、功能强大的专业雕刻CAD/CAM软件，拥有曲面浮雕、等量切削等多项关键雕刻设计及加工技术，极大地增强了精雕CNC雕刻机的加工能力和对雕刻领域多样性的适应能力。

软件可用于家具雕花、冲压五金工艺品、塑料工艺产品、雕玉，也适用于滴塑模、高频模、小五金、眼镜模、紫铜电极等制造业。

（三）双色板的文字雕刻

1.绘制矩形（尺寸70*40）

绝对坐标的输入方法，绝对坐标的表示方法为：

（X，Y）其中X对应JDPaint的工作区水平标尺的数值，Y对应JDPaint的工作区竖直标尺的数值,具体操作方法为:

用鼠标左键点击菜单栏的绘制，点击矩形，为了方便地定位和确定尺寸，将矩形的第一个顶点坐标定义为（0，0）用键盘输入“0，0”按回车键确认，接着键盘输入绝对坐标“70，20”按回车键确认即可。

2.文字的输入及调整

文字的输入。

进入“文字编辑状态”，接着切换文字输入法为中文输入，点击工作区任一位置，输入文字“数控1310”，字体选择黑体，然后点击导航工具栏里的应用于整个字串。

文字位置的调整。

由于文字所在的位置为矩形的中间位置，所以就要对它的位置进行调整。

选中要被对齐的对象：

“数控1310”，点击导航工具栏里的对齐，然后点击组合对齐，接着点击要对齐的对象：

矩形，弹出对话窗口，按照图3-3-1所示选择参数，点击确定。

3-3-1

3.刀路生成

选择中文字“数控1310”，点击菜单栏刀具路径，点击路径向导，弹出路径向导界面选择“区域雕刻组”的“区域粗雕刻”，将“雕刻深度”参数改为0.1，点击下一步。

在系统刀具库里选择刀具“锥度球头刀”[锥度球头]JD-30-0.30，点击下一步。

在系统材料库点选“双色板”，将“吃刀深度”参数改为0.1，“路径间距”改为0.1，如图3-3-3，修改完成后点击下一步。

3-3-3

此界面可以对雕刻参数进行修改，此次加工无需修改，直接点击完成。

图3-3-4。

3-3-4

在菜单栏点击“刀具路径”，点击“加工过程模拟”，在导航栏点击“开始”。

模拟完成后如图3-3-5。

刀具路径确认无误后，选中生成的刀具路径，点击“输出刀具路径”，输入文件名01，点击保存。

把“01”文件导入准备好的U盘。

4.数控雕刻机的操作

将U盘插入数控雕刻机的USB接口，选择“01”文件拷贝到机床内存中，选择文件为待加工文件。

装好刀具，夹紧工件，设定工件坐标。

确认无误后方可加工。