精雕机-高频模的雕刻2103(4)

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“双边切” 刀具的受力状况不均，刀具十分容易断，尤其是当吃刀深度较深时更容易断。在“双边切”受力状态下，切削进给速度不能太高，这样加工效率较低，切削受力大，刀具的磨损速度快，长时间加工刀具切削声音十分难听，如果加工工艺不合理将会造成主轴电机和雕刻机寿命降低。 （2）、刀具单边受力

当加工区域的边缘都已经被切开，刀具切削区域中间材料时，刀具只承受

前进方向的切削阻力和单侧的磨擦力，刀具的这种受力状况形象地称为“单边切”， 以“单边切”状态切削的材料是“单边切”区域。 “单边切”刀具受力较均匀，可以进行较高速度的切削进给运动，加工效率较高，刀具磨损较小，刀具切削声音较为清脆，在侧向进给较小的前提下，还可使用螺纹铣刀进行较大深度的切削加工。

注：应在教学中明确地提出“双边切”和“单边切”这两种切削状态，这样有助于学习者建立“在不同的切削状态使用不同的工艺参数”的意识。在教学中要通过实物样品和计算机演示让学习者建立“双边切”和“单边切”切削状态的概念。 一般地讲，在“去粗加工”中，沿着雕刻区域边缘的加工基本上是“双边切”的加工，雕刻区域内部的材料（离开边缘一个刀宽）加工是“单边切”的加工。而且“单边切”的加工区域要大于“双边切”区域。 上述讲授内容的结论：

在实际加工中2MM以下的刀具由于强度差，容易出现断刀的问题，这种断刀主要是由于小刀具在加工中切削受力不均造成的，在实际加工过程中刀具受力分为两种状态：“双边切”和“单边切”。在“双边切”受力状态下刀具容易磨损并断折，在“单边切”状态下刀具受力较为均匀。

2、开粗料加工的基本思路

讲解内容：

在一个实际的加工中，“单边切”和“双边切”的切削状态共同存在与一个加工过程中，处理不好就会影响加工速度！简单地讲，如果使用进行“单边切”的进给速度和深度去加工“双边切”的区域，结果会导致刀具断折，降低了加工效率；如果使用进行“双边切”的进给速度和深度去加工“单边切”的区域，很显然，这样的加工效率就太低了。这就是使用小刀具进行“开粗加工”面临的关键问题，要合理地解决这一关键问题是要靠高水平雕刻CAM技术！

为此，JDPaint中提供了“开槽式等量切削”技术，通过分层开槽的方法，将那些容易造成刀具断刀的“双边切”区域，先用“慢进给、分层开槽”的工艺方法加工完成，这样既保证了刀具的使用寿命，并解决加工中最难解决的问题——刀具受力不均而造成的频繁断刀；在大面积的“单边切”的区域加工中，由于刀具受力均

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匀，就可以使用较高的进给速度进行加工，以此提高了整体的加工效率。

综合上述分析，区域去粗料加工中可总结为以下用刀思路：

● 首先应先进行解决图形边缘的加工，以此避免刀具的“双边切”受力不均造

成进给速度慢、刀具磨损大和断刀的问题。这个加工方法称为“开槽加工”工序。 ● 接下来可以按快进给方式加工图形区域内的材料。这个加工方法称为“快速

去料”工序。 上述思路已在精雕软件中完整地实现了，对于使用者只需要在正确的理解前提下，熟练地掌握并使用JDPaint中的现已成熟的功能，这样就可生成合理的“开粗料加工”路径。

上述讲授内容的结论：

“开粗料”的加工是需要速度的，有效率地进行开粗料的加工是靠JDPaint中的“开槽式等量切削工艺。在“开槽式等量切削”工艺中将“开粗料”加工分为两个工序：“开槽加工”和“快速去料”，分别加工“双边切”区域和“单边切”区域，这样降低了断刀的概率，并提高整体的加工效率。

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第五章、锥刀的特点

教学目的：

本章通过介绍锥刀的特点，让学习者理解锥刀的使用特点、学会锥刀的测量、判断刀具的正常切削状态。 讲课方法：

本章的教学要通过讲解、样品展示、刀具挂图、现场切削和计算机上演示结合完成，要把本章中的大小标题作为板书的标题让学习者记笔记、把讲授的重点结论挑出来同样让学习者记笔记，老师的讲解重点放在中间内容和计算机演示的过程上。与后面的螺纹铣刀一起要进行实际切削效果演示。 讲解前提交代：

在前面的分析中已得出结论：在高频模的加工中，去粗料加工应使用直径为2mm的螺纹铣刀或底刃直径为2MM、锥度为200的锥刀。那么，作为指定开粗料刀具的之一——锥刀有何种特点哪？下面给予介绍。

注：本大纲在雕刻加工部分的介绍中，优先进行加工原理和刀具的介绍，先为学习者建立概念、理解方法和雕刻原理，使学习者在使用软件时能将目标集中，这样学习者不会被庞大的软件体系吓倒。 1、锥刀的特点 讲解内容：

锥刀是用于文字和图案雕刻的专业刀具，最擅长于修边修角的工作！锥刀形态特点是刃部上宽下窄，它是一种单刃刀具，它的切削是依靠底刃和侧刃。

在实际讲课时要以实物为样品进行。

2、锥刀的描述参数

讲解内容：

这里讲的锥刀的描述参数是指JDPain中锥刀的定义参数，在JDPain中锥刀的描述是通过以下参数进行：

? 锥刀的锥角

锥刀的锥角定义了刀具的顶部的尖角。

锥刀的锥角主要影响刀具的强度和雕刻区域边缘的清晰度。

一般来说，锥角小、在雕刻深度深时，雕刻图形边缘变形小，可较好地保证雕刻区域边缘的清晰度，但刀具强度差；锥角大，雕刻深度加深时，刀具的线速度不均、刀具受力也不均，雕刻图形边缘变形大，但刀具强度好。

在去粗加工中，应适当选择锥角小的刀具，这样可保证刀具的受力较为

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均匀，因此使用锥角为20的刀具进行开粗料的加工。 ? 锥刀的底刃直径

锥刀的底刃直径定义了刀具的底部宽度。

锥刀的底刃直径直接影响着加工区域的边缘的清晰度和加工底面的粗糙度。当底刃直径大时，切削线速度高，加工底面的粗糙度低，单位时间的材料去除量大，切削效率高；刀具的直径小，雕刻区域边界的清晰度容易保证，但加工底面的粗糙度和切削效率就难于保证。

在去粗加工中，应适当选择底刃直径大一些的刀具进行加工，在提高加工效率和保障刀具寿命上有一定的好处。因此，在前面的分析中选定直径为2MM的刀具作为去粗的刀具。 ? 锥刀的刃部长度

锥刀刃长是由软件计算出来的，该值与锥刀的顶部直径和锥度相关，在一定的顶部直径下，角度越大、刃长越小，锥刀刃长表示该刀具可一次切削的最大深度，当切削深度超过此值后，所选锥刀的上部没有切削刃，这一点请学习者一定要注意。

注：在讲课中一定要提醒学习者注意：当定义锥刀、当使用锥刀时必须要有意识地检查所选刀具的定义尺寸，如果尺寸不对，生成的加工路径就不可能正确。在进行上述内容时应配合着JDPaint中“刀具定义”功能来讲，这样使所讲的内容具有针对性，不会变成泛泛而谈。

3、锥刀的质量考察点

注：在过去的教学中从没有将刀具的质量作为教学内容向学习者讲，这样也就造成学习者没有任何刀具质量的概念，不少操作者刀具的好坏的评价只有一个标准“断”与“不断”，而且，只要活做得不好就认为设备有了问题，其实客户在加工中许多问题是由于刀具的质量问题造成的，在所有的质量问题中最关键的是尺寸精度。在讲述下述内容时应以实物刀具为样品意义对应地讲。 讲解内容：

考察锥刀的质量要从以下几个方面： ? 刀具的材料

在精雕机上使用的刀具材料总的要求是硬，必须使用硬质合金的材料，这样才能保证刀具在24000RPM的转速下具有较好的寿命，精雕机当前配的刀具材料是超微颗粒的（即所谓的纳米技术），具有十分好得耐磨性。 不少手工雕刻者习惯于使用高速钢材料作为雕刻刀具的材料，这种材料具有较好的韧性，不易断刀，但耐磨性较差，在精雕机这种高主轴转速的条件下使用10分钟就会严重磨损，所以高速钢的刀具是不能用于精雕机。

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? 刀具的尺寸

上面讲的锥刀描述参数是指“在JDPaint中作为定义锥刀计算刀具路径使用”的参数，但是锥刀的使用不仅仅是两个参数，锥刀磨制中需要控制的参数有：底刃半径、顶部锥度、副刃角度、后背角度和开半径的长度。这些参数的准确性都对刀具的好用程度产生重要的影响。 下述内容在讲课中一定要强调：

刀具尺寸精度是CNC雕刻的基准，所有以计算机计算为核心的数控加工系统，都是以精确的尺寸为基础的，当前各类数控加工系统没有人类的灵活的修正能力，刀具是实现数控系统的精密加工的基本执行单元，它的尺寸必须准确，否则数控加工就没有任何意义。

注：上述参数应在刀具的讲课挂图中表明，而且应讲这些参数的功能在后面推出的培训教材中给予一定的介绍。在过去的培训中虽然讲刀具，但没有讲刀具的测量，在新的培训中一定要向学员传授刀具的测量方法，而且还要以实际效果讲授刀具的各参数对加工效果的影响。尤其是要向学习者说明副刃角度和后背角度对刀具的锋利程度的影响。

4、锥刀的优势

讲解内容：

锥刀的优势体现在以下方面：

? 由于锥刀的锥角，可以十分有效率地进行区域边缘角度的加工。

? 由于锥刀的锥角，可以十分方便地进行修边修角的加工，充分地发挥出特有的雕刻加工特色——清角加工，尤其是在开粗时使用清角可以较大程度地降低后续工序的精修工作量。

? 由于锥刀的锥角和清角加工方式，才使直径十分小的刀具（小于0.1MM）才有存在的价值。

5、锥刀的弱点

讲解内容：

锥刀的主要弱点为：

? 在保证加工成品的尺寸精度上难度较大，尤其是在雕刻材料的深浅变化较大时无法保证较好的尺寸精度。

? 当角度较大，上下直径差异较大、切削线速度不均匀、受力不均匀。在加工深度较大时，容易在加工面上出现啃刀的现象，并会使切削声音十分刺耳，无法使用较高的速度进行切削加工。

? 刀具在生产中刀具的角度难以保证，因此在雕刻深度深时容易出现明显的分层和啃刀的现象。

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