數(shù)控浮雕加工工藝的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . 18/18編號(hào)正 德 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告題目 基于ArtCAM的浮雕設(shè)計(jì)與加工 學(xué)生 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí) 086103 指導(dǎo)教師 二 O 一一年 四 月目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc292633724 摘要 PAGEREF _Toc292633724 h 3 HYPERLINK l _Toc292633725 第1章 Artcam簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc292633725 h 4 HYPERLINK l _Toc292633726 1.1 Artcam的應(yīng)用圍 PAGEREF _Toc292633726

2、h 4 HYPERLINK l _Toc292633727 1.2 Artcam的主要功能特點(diǎn) PAGEREF _Toc292633727 h 4 HYPERLINK l _Toc292633728 第2章 Artcam浮雕造型設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc292633728 h 6 HYPERLINK l _Toc292633729 2.1浮雕設(shè)計(jì)的方法 PAGEREF _Toc292633729 h 6 HYPERLINK l _Toc292633730 2.2喜洋洋三維浮雕設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc292633730 h 6 HYPERLINK l _Toc292633731 第3章

3、浮雕加工工藝分析 PAGEREF _Toc292633731 h 10 HYPERLINK l _Toc292633732 3.1毛坯的設(shè)定 PAGEREF _Toc292633732 h 10 HYPERLINK l _Toc292633733 3.2加工路徑的選擇 PAGEREF _Toc292633733 h 10 HYPERLINK l _Toc292633734 3.3 刀具選擇 PAGEREF _Toc292633734 h 11 HYPERLINK l _Toc292633735 第4章軟件模擬加工與實(shí)物加工 PAGEREF _Toc292633735 h 13 HYPERLIN

4、K l _Toc292633736 4.1軟件模擬加工 PAGEREF _Toc292633736 h 13 HYPERLINK l _Toc292633737 4.2機(jī)床實(shí)際加工 PAGEREF _Toc292633737 h 144.3加工中的注意事項(xiàng)14 HYPERLINK l _Toc292633738 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc292633738 h 15 HYPERLINK l _Toc292633739 參考資料 PAGEREF _Toc292633739 h 16摘要ArtCAM軟件產(chǎn)品系列是英國(guó)Delcam公司出品的獨(dú)特的CAD造型和CNC、CAM加工解決方案，是復(fù)雜立

5、體三維浮雕設(shè)計(jì)、珠寶設(shè)計(jì)和加工的首選CAD/CAM軟件解決方案，可快速將二維構(gòu)思轉(zhuǎn)換成三維藝術(shù)產(chǎn)品。作為藝術(shù)產(chǎn)品的數(shù)控加工的分支，作者通過(guò)該軟件進(jìn)行喜洋洋的設(shè)計(jì)與三維造型、直到生成數(shù)控程序并完成零件的加工。關(guān)鍵詞；ArtCAM軟件 三維造型、數(shù)控加工第1章 Artcam簡(jiǎn)介ArtCAM軟件產(chǎn)品系列是英國(guó)Delcam公司出品的獨(dú)特的CAD造型和CNC、CAM 加工解決方案，是復(fù)雜立體三維浮雕設(shè)計(jì)、珠寶設(shè)計(jì)和加工的首選CAD/CAM 軟件解決方案，可快速將二維構(gòu)思轉(zhuǎn)換成三維藝術(shù)產(chǎn)品。ArtCAM軟件圖標(biāo)見(jiàn)圖1 圖1全中文用戶界面使用戶能更加方便、快捷、靈活地進(jìn)行三維浮雕設(shè)計(jì)和加工，廣泛地用于雕刻產(chǎn)

6、生、模具制造、珠寶生產(chǎn)、包裝設(shè)計(jì)、紀(jì)念章和硬幣制造以與標(biāo)牌制作等領(lǐng)域。1.1 Artcam的應(yīng)用圍ArtCAM軟件系列可以把如手繪稿、掃描文件、照片、灰度圖、CAD等文件一切平面數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為生動(dòng)而精致的三維浮雕數(shù)字模型，并生成能夠驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的代碼。ArtCAM包括了豐富的模塊，這些模塊功能齊備，運(yùn)行快速，性能可靠，極富創(chuàng)造性。利用Delcam ArtCAM所生成的浮雕模型，可通過(guò)并、交、差等布爾運(yùn)算，任意組合、疊加、拼接等產(chǎn)生出更復(fù)雜的浮雕模型。并且可以渲染處理設(shè)計(jì)完畢的浮雕。用戶可以不用花費(fèi)時(shí)間和金錢去制造出真實(shí)模型，通過(guò)屏幕，設(shè)計(jì)師就可直觀看到真實(shí)的設(shè)計(jì)結(jié)果。1.2Artcam的主要

7、功能特點(diǎn)1.平面數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)編輯功能：矢量、位圖的讀入、創(chuàng)建與修改； 2.強(qiáng)大的三維浮雕設(shè)計(jì)功能：可以產(chǎn)生一系列簡(jiǎn)單或復(fù)雜、對(duì)稱與不對(duì)稱的三維浮雕模型； 3.添加燈光材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)如真實(shí)效果般的渲染工具； 4.能夠讀入三維實(shí)體或曲面數(shù)據(jù)，達(dá)到裝配的目的； 5.獨(dú)一無(wú)二的三維浮雕分層設(shè)計(jì)工具，提高效率； 6.豐富的加工策略，可實(shí)現(xiàn)三維仿真，自動(dòng)換刀，精加工、粗加工、智能加工等； 7.開(kāi)放的后處理，支持如掃描儀、雕刻機(jī)、雕銑機(jī)、雕蠟機(jī)、激光雕刻機(jī)、加工中心、快速成型機(jī)等多種設(shè)備。 8.實(shí)用的傳輸工具ArtSpool,連接電腦和加工設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)在線傳輸加工。第2章Artcam浮雕造型設(shè)計(jì)2.1 浮雕設(shè)計(jì)的方

8、法使用Artcam軟件進(jìn)行浮雕設(shè)計(jì)，可以選擇兩種方法：一是通過(guò)分辨率高的圖片通過(guò)軟件的使用轉(zhuǎn)換為三維浮雕；二是通過(guò)二位矢量圖形轉(zhuǎn)換為浮雕。采用哪種方法根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇。2.2喜洋洋三維浮雕設(shè)計(jì)1）點(diǎn)擊圖標(biāo)。運(yùn)行Artcam程序。2）軟件運(yùn)行后首先將二維圖片紙導(dǎo)入Artcam。如圖2圖2 導(dǎo)入二維圖片界面3）然后設(shè)置模型尺寸，選擇對(duì)刀點(diǎn)為零件左下角，方法掃描像素點(diǎn)（d.p.i）。單位選擇毫米。如圖3圖3設(shè)置模型尺寸界面圖片成功的導(dǎo)入Artcam中了，然后我們就可以分別查看圖片導(dǎo)入進(jìn)去的2D圖如圖和3D效果粗圖。圖4 2D效果圖 圖5 3D效果粗圖4）藝術(shù)處理這個(gè)是Artcam中為我們所設(shè)置

9、的浮雕加工工具。如圖6浮雕操作工具條 我們先對(duì)我們的浮雕進(jìn)行初步處理，圖片導(dǎo)入后可通過(guò)查看的3D效果，可以看出畫(huà)質(zhì)會(huì)很粗糙，因此，我們需要先光潤(rùn)一下浮雕表面。圖6 浮雕操作工具條我們先選擇工具欄中的“光順浮雕”的按鈕，進(jìn)入光順浮雕的操作。如果效果不是很好的話我們可以多次對(duì)浮雕進(jìn)行光順。也可以在工具欄中設(shè)置。圖6 光順界面圖光順之后我們?cè)趯?duì)浮雕進(jìn)行進(jìn)一步操作，我們3D效果中浮雕的高度不是很明顯，接下來(lái)我們要將浮雕的高度提高，讓浮雕在畫(huà)面中更加明顯這樣的加工效果就會(huì)更好。選擇“縮放浮雕高度”的按鈕，對(duì)浮雕進(jìn)行縮放處理。進(jìn)入對(duì)話框，我們選擇對(duì)應(yīng)全部層，縮放高度為2.0mm。圖7 縮放浮雕高度界面 圖

10、8縮放后效果縮放完畢后我們的浮雕造型也已經(jīng)大體上完成了，之后的就是我們對(duì)于細(xì)節(jié)方面的改動(dòng)，對(duì)于此項(xiàng)操作，需要有細(xì)心 耐心。我們選擇浮雕雕刻按鈕。進(jìn)入浮雕雕刻操作。這里給我們提供了5種功能如圖9，雕刻工具分別是“光順”，“涂抹”，“堆積”，“鏤刻”，“擦出”，這五種工具可以幫助我們對(duì)我們的浮雕的細(xì)節(jié)進(jìn)行操作進(jìn)行處理。光順：和我們剛才進(jìn)行的光順差不多只不過(guò)這個(gè)是局部的光順，對(duì)細(xì)節(jié)處理時(shí)所需要的。涂抹：就是對(duì)粗糙不平的細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)行光潤(rùn)對(duì)高低不平的臺(tái)階處理讓他們更加平滑堆積：對(duì)浮雕的低洼處進(jìn)行補(bǔ)平，補(bǔ)充浮雕中缺少的部分，對(duì)浮雕進(jìn)行填充。鏤刻：就像雕刻刀一樣的工具，對(duì)浮雕的線條進(jìn)行刻畫(huà)，也可以對(duì)浮雕深陷

11、入的區(qū)域進(jìn)行處理。擦出：對(duì)雕刻工具中的操作進(jìn)行擦出處理，出去以上的操作痕跡。圖9 雕刻工具界面 圖10最終效果圖第3章 浮雕加工工藝分析3.1加工路徑的選擇首先選擇“刀具路徑”進(jìn)入刀具路徑的處理界面。如圖11刀具路徑操作面板我們?cè)诖诉x擇三維刀具路徑加工方法，二維刀路適合刻字以與平面花紋的雕刻加工，點(diǎn)擊三維刀路中的“浮雕加工”，進(jìn)入浮雕加工操作工具欄。浮雕加工將產(chǎn)生一加工當(dāng)前浮雕全部表面或是已選矢量為邊界的限定區(qū)域浮雕的三維路徑。進(jìn)入浮雕加工操作界面，選擇浮雕浮雕加工，X向平行加工，其他的為默認(rèn)值就好。如圖12加工區(qū)域選擇圖11刀具路徑操作面板 圖12加工區(qū)域選擇 設(shè)置好上一步之后現(xiàn)在我們進(jìn)入高

12、度設(shè)置，安全高度設(shè)置在50mm為我們編程常用安全高度。如圖13安全高度設(shè)置圖13安全高度設(shè)置3.2 刀具選擇Artcam給我們提供了強(qiáng)大齊全的刀具庫(kù)系統(tǒng)，如圖14刀具庫(kù)。分別應(yīng)對(duì)不同的加工材料和加工方法。如圖14刀具庫(kù)在刀具數(shù)據(jù)庫(kù)中我們選擇好自己所需要的刀具，如果刀具數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有我們所需的刀具，我們也可以在刀具數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建我們所需的刀具。根據(jù)我們的需要我們可以對(duì)刀具的直徑、步距進(jìn)行設(shè)置。圖15圖16圖15 圖163.3毛坯的設(shè)定刀具設(shè)置好了以后，最后我們要設(shè)置加工浮雕的材料。如圖17圖17材料的設(shè)置再輸入完刀路名稱后就可以生成刀具路徑了。第4章軟件模擬加工與實(shí)物加工4.1軟件模擬加工了解了浮雕

13、刀具加工設(shè)置的技巧后我們就可以按照自己所需的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這次加工這個(gè)圖片，我的選擇是粗加工時(shí)使用3mm的球頭銑刀，余量設(shè)置為2mm，精加工選擇1.5mm的球頭銑刀。來(lái)進(jìn)行浮雕的雕刻。粗加工刀路效果精加工刀路效果對(duì)仿真加工效果的觀察表明，浮雕模擬表明，浮雕表面的效果還是很粗糙的。部分細(xì)節(jié)的效果不是很好但大體輪廓已將充分加工成型，細(xì)節(jié)加工一般對(duì)于專業(yè)數(shù)控雕刻作品加工時(shí)，專業(yè)人員會(huì)使用專用的雕刻刀(V型刀)對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行加工造型那樣效果就會(huì)很好。4.2機(jī)床實(shí)際加工選擇數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心的（某某型號(hào)的）立式加工中心進(jìn)行該零件的加工。加工過(guò)程中所攝圖片如下：實(shí)物圖如下：4.3 加工中遇到的問(wèn)題與注意 事項(xiàng)1.由

14、于學(xué)校機(jī)床系統(tǒng)存沒(méi)有足夠大所以無(wú)法將程序?qū)脒M(jìn)加工，我們選擇了聯(lián)機(jī)在線加工。 2由于學(xué)校機(jī)床系統(tǒng)不支持29999以后的程序行號(hào)，所以在加工中選擇了在導(dǎo)入程序中刪除所有行號(hào)。3選擇代木做加工材料為了節(jié)約加工時(shí)間加工速度可以放到最快以節(jié)約時(shí)間。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，從軟件的安裝第一次操作，到在網(wǎng)上尋找相關(guān)資料，在網(wǎng)上也咨詢過(guò)好多專業(yè)人士的點(diǎn)撥。對(duì)于老師和網(wǎng)友的幫助，在此我表示萬(wàn)分的感這次設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己求學(xué)之路還很長(zhǎng)，路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。我以后在工作中會(huì)更加努力學(xué)習(xí)，使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人。 這次設(shè)計(jì)的完成得到了老師的耐