精雕机-高频模的雕刻2103(2)

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有意识地关心“边角”的加工方法。

在讲解上述内容时要使用样品，要通过样品的介绍让学习者从实物上认识了不同的区域。

上述讲授内容的结论：

“边角”占加工面积不大，但占加工时间较大，边角的加工在今后的学习中必须重点关注。

2、“大面积”区域的加工——开粗料加工

讲解内容：

首先要为学习者把“大面积”的概念给出介绍，CNC雕刻的对象是一些文字和图案，其基本形态特点是小区域，这里谈到的“大面积”是与刀具的直径相对而言的，所谓的“大面积”是指该雕刻区域可以使用“相对直径较大”的刀具进行较大面积的加工。

下面要让学习者知道：在合理地使用刀具的尺寸和进给参数的前提下，在JDPaint中为“大面积”材料去除的加工提供了专有的、规范的加工工艺——开槽等量切削技术，学习者在今后的学习中认真理解并学会使用这些加工工艺，就会获得较高的加工效率。

为了表述方便，将“大面积”材料去除加工简称为“开粗料加工”。 上述讲授内容的结论：

学习者在今后中要掌握的是：利用JDPaint专有的开槽等量切削技术，使用合适的大刀去进行粗加工，才能真正进行高效率的“开粗料加工”。

3、“边角”区域的加工——精修加工

讲解内容：

在今后的教学中，当描述加工效果时应给出相应的加工要求，这样才能引出使用的加工方法的真正原因。下面先说明平时经常讲的形容词——棱角分明、图形饱满的具体加工要求。

“棱角分明、图形饱满”的加工要求可归结为对加工深度的要求。这种加工效果要求雕刻深度要深，尤其是区域边角处的雕刻深度尽可能深。对于高频模具这种热压转移型模具，模具上的区域越深、翻压出的图案才能越饱满，图形的边角处加工的深度越深，翻印的棱角才能越分明。

提出“棱角分明、图形饱满”效果的加工要求是为引出下述话题：边角材料的去除（修边修角）是高频模的加工难点，也是金属加工的主要难点，尤其是在加工要求高、边角加工深时加工难度就更大！边角加工畅顺程度是保证金属加工有效率完成的关键点，同样也是学员学习理解的关键点。为表述方便把边角加工简称为“精

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修加工”。“精修加工”难的原因如下： （1）、精修加工只能使用小刀具

在开粗加工中讲到可以用“相对较大的刀具”，但是精修加工只能使用小刀，

大的材料区已经在开粗工艺中干完了。

高频模具上的精细文字图案是阳雕形态存在的，为满足文字和图案的“棱角分明、图形饱满”的要求，有时在精修加工中只能使用角度在200以下、底刃直径在0.2以下的小刀具。

（2）、边角加工材料去除量相对较大、小刀具容易断折

虽然，在大面积的去粗加工中可能将85%以上的加工面积已雕刻完，但是，

在剩下不到15%的面积的雕刻过程是高频模加工效率的真正瓶颈！从上表可看出精修加工占整个加工时间的65%。

造成这种情况的原因是精修加工使用刀具较小，无论从面积上、还是深度上看，此时去粗加工的留下的残留量相对于小角度、小直径的刀具来说是一座大山；而小刀具强度差、容易断折、加工速度不能高，从而造成加工效率低。 上述讲授内容的结论：

精修加工由于雕刻区域的原因只能用小刀具，而小刀具由于强度弱的原因加工效率不可能太高。

4、高频模及金属加工的基本思路

讲解内容：

在讲课中明确给出下述高频模具的加工思路，而且要向学习者说明这也是金属加工的基本思路，这些思路的领会也就是本节讲授内容的结论。

（1）、首先进行“开粗料”的加工，在开粗料的加工中应合理地使用一把大刀，

完成加工面积85%以上的区域大面积材料的去除工作，在加工工艺规划时规范地使用精雕软件专业的加工方法，就可为较高效率地实习材料去除工作。 （2）、接下来，应对去粗加工留下来的15%以下的加工面积的残料进行精修加

工。在精修加工过程中可以考虑多使用几把刀具，使每一把刀具去除材料量是合理的，这样可相对改变“吃刀量大、小刀具强度弱”的矛盾，确保加工过程可畅顺地进行下去，在精修加工中避免断刀是工艺规划的出发点，少断刀就是提高了整体的加工效率！精雕软件提供的精修加工工艺较为细致，要求使用者要精细规划，通过这些工艺方法可降低刀具的磨损，确保加工成品率。

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第三章、高转速对刀具磨损和刀具切削能力的影响

教学目的：

本章要通过高转速对刀具的磨损、对刀具切削能力的影响，为学习者建立选刀的意识和方法，更重要地是：建立CNC雕刻观念。 讲课方法：

本章的教学主要依赖于讲解，本节的内容主要是切削原理，若要展开就会成为一个大课，而切削原理与精雕机使用关联的内容有限，事实上这部分内容的目的是改变学习者的常规加工的观念，建立CNC雕刻观念，因此，以讲为主，以介绍观念为主，让学习者会用CNC雕刻观念为主，让学习者知道使用CNC雕刻观念的基本原因就可，不要进行更深层次的研究。

授课中板书和讲解相结合，要把本章中的大小标题作为板书的标题让学习者记笔记、把讲授结论同样让学习者记笔记，老师的讲解重点放在中间内容上。

1、为什么要使用高速、高精密的主轴电机

讲解内容：

精雕机使用高转速、高精密的主轴电机为刀具的切削提供动力，这种电机的使用要求较高，但是精雕科技一致坚持使用这种电机，其原因是精雕机的加工对象和用刀方式所限定的

在前面分析过程中得出的结论是：CNC雕刻无论开粗料、还是精修加工，必须使用小刀具！

按照切削原理来讲，如此小直径的刀具能够产生切削离，必须要有足够高的主轴转速产生切削线速度！精雕机使用高速精密主轴电机，其目的就是为雕刻用的小刀具提供足够的切削线速度。

雕刻加工实际上是一种铣削加工，加工去料实际上是刀具与材料的磨擦切削过程，主轴的精度高，在高速旋转下的跳动小，在切削过程中刀具的抖动小，这样可降低小刀具的断刀的概率。 上述讲授内容的结论：

由于雕刻加工的对象基本上是小区域，这样限定了精雕机的加工只能使用小刀具，为了使小刀具的切削加工获得足够的切削线速度和旋转的平稳性，精雕机必须使用高速精密主轴电机。

2、对刀具能力有影响的几个速度概念

在开始后续内容的讲解前应向学习者介绍三个速度的概念，主轴电机的转速、刀具的切削速度和切削进给速度，这三个速度直接影响的刀具的选择。

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（1）、主轴电机的转速

讲解内容：

在前面已讲过，小刀具的雕刻工作需要足够的切削线速度，与切削线速度

直接相关的是主轴电机的转速。精雕机使用的主轴电机常用转速范围为10000—24000RPM，一般的金属加工中使用转速为24000RPM，而一败涂地的机加机床的主轴转速为3000—7000 RPM，在这种高转速的情况下，刀具的使用与常规的加工是有区别的，这一点使用者应多加注意。 上述讲授内容的结论：

精雕机进行金属加工使用转速为24000RPM，在高速旋转条件下，刀具的使用极为讲究。

（2）、刀具切削速度

讲解内容：

刀具切削速度是一个计算值，计算公式为V=πDN，其中D为刀具的直径，

N为主轴的转速，按上述公式计算的值实际上是刀具刃部的旋转线速度。 在精雕机的操作中刀具切削速度不直接使用，但是该值限定了用刀直径和主轴电机转速的关系，也就是说在实际使用中，刀具切削速度将直接限定了刀具的直径。刀具切削速度与刀具间的关系将在下面的内容中给出解释。

（3）、切削进给速度

讲解内容：

切削进给速度是加工过程中刀具的实际运动速度，该值是衡量刀具的能力

的一个重要参数，在精雕机的使用中吃刀深度、侧向进给量和切削进给速度共同决定着刀具的加工能力，对上述三指标的掌握程度是衡量操作人员使用精雕机水平的评价标准！

切削进给速度对加工效率有较大的影响，在一般人的思维方式下，提高加工速度就必须提高切削进给速度，这个想法没有错，但是切削进给速度与刀具的吃刀量、侧向进给量、主轴转速和刀具直径的多方面的因素。为了提高加工速度，单方面地提高切削进给速度，往往是“事与愿违”！ 在实际使用中切削进给速度是要求操作员定义的，因此学习者应学会合理地使用切削进给速度，切削进给速度定义方法在后面的教学中会逐渐介绍。

3、高转速对刀具磨损的影响

讲解内容：

在进行大面积的雕刻区域进行开粗料加工时，由于材料去除量较大，为了提高

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效率，不少使用者凭着直觉性思维，一般选用一把直径较“大”的刀具进行加工。这个思维方法是正确的，请大家不要认为这与精雕的加工理念相违背！但是，在具体使用操作时结果往往是事与愿违！加工效率没有提高，反倒带来了刀具磨损加快、加工精度降低、加工声音十分难听的副作用！？

思路正确但出了问题，这是为什么？问题就出在对“大”的理解上！精雕机的使用要求操作这正确地理解“大”与“小”的关系，这也是引导学员能学会干活的关键点。

众所周知，评价刀具的好坏使用的词汇为“锋利”，按照事情的“两面性”来讲，刀具“锋利”的对立面为“不快”， 那么，这种“不快”是如何造成的，也就是说刀具磨损是如何造成的！

注：在教学中一定要讲“刀具磨损”的概念，现在不少客户根本就没有这基本的概念，在他们的思维方式里只要刀不断就能用。

按照切削原理来讲，刀具切削材料是依靠刀具切削刃部的旋转线速度（即切削速度），线速度越高，切削力越大，切削效果会越好！但是凡事都是辩证的，刀具本身是金属材料，它会在切削中与被切削材料发生磨擦造成磨损，而且往往是线速度越高、磨损也就越快，这就是磨损产生的最基本的原因。

精雕机使用的是高速主轴电机，最高转速为24000转/分，如此高的转速给小刀具的切削带来较高的线速度，但是，同时也带来了加速磨损的可能性，这就要求使用者对这个问题要有清醒的认识，使用不当好东西也会带来许多副作用。

从物质变化本身特点来讲，磨损是一个渐变的过程，在一定的条件下磨损过程可能“慢”，在另一种条件下磨损过程可能“快”。对于雕刻加工造成磨损的主要原因是切削加工的切削力，而切削力主要由切削线速度产生，实验表明：切削线速度是造成刀具磨损的主要原因，控制切削线速度将会改善刀具磨损程度。

具体地说，针对某种加工材料，精雕机使用硬质合金刀具，在“一定线速度”范围之内，刀具的切削磨损是有限的，当超过这个范围后刀具磨损是相当大！也就是说，对于各种加工材料，存在一个刀具磨损发生质的变化的线速度临界参数——刀具线速度上限值，在加工过程中通过适当的控制，使刀具切削速度不超过这上限值，刀具磨损的速度较低。这也是当前较为有效地减少刀具磨损的方法之一。

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