雕刻教程_高频模的雕刻

1、 千挑精雕网北京精雕图培训制作教程精雕图制作系列教程高频模的雕刻高频模的雕刻高频模是精雕机应用于金属加工十分具有代表性的产品，雕刻高频模使用的工艺方法是精雕机雕刻金属的最基本方法。高频模的雕刻讲课应该是模具业客户培训的基本课程，通过这一部分内容的讲解应为学员建立起基本的、规范的金属雕刻方法。教学中突出的关键内容：l 要向学员讲清楚：课堂上讲的方法是要保证让学习者能把活一次性干出来，尤其是在工业领域中，单位时间内的成品率是第一考核因素。一次性成功对于初学者的学习信心的培养、对于求职者的信心培养都是至关重要的！l 要为学员建立对材料的状态分析的意识，要为学员建立不同状态的材料区对加工过程的影响的意

2、识，要为学员建立利用不同的刀具合理地分布刀具雕刻加工量的意识。l 要让学员认识到：CNC设备的加工能力是依靠软件的专业功能，CNC加工动作是由软件规定的，对于特定的加工工艺方法，软件中就应有相应的功能，如果软件没有相应的加工方法，再高级的设备也是“傻瓜”！l 要让学员意识到：在金属加工中影响精雕机雕刻效率的最关键因素是刀具磨损！因此，在使用中要把重点放在如何避免刀具磨损，在学习中要把理解的重点放在哪些减少刀具磨损的工艺方法上。l 要为学员建立精确的刀具尺寸的概念，要教会学员测量刀具的方法，要教会学员判断刀具磨损的方法。l 在教学中要突出各工序间的加工路径的数据链的关系，要让学习者意识到在工业加

3、工中，尤其是在多把刀具加工中，刀具路径间的衔接是经过精密的计算的，因此在用刀时不能随意，而且刀具尺寸必须准确，不然将会破坏上下工序间的数据链导致加工过程变得特别痛苦。l 在教学中要把本大纲中给出的工艺参数向学习者公布，并要在讲课中认真地向学习者解释公布的这些加工参数，要让学员把这些参数抄下来，要让学员直接在雕刻过程中使用。高频模的加工实际上是学员能力的考核重点，也是一个学习者会不会干金属产品的重要标志，能够理解并有意识地使用这一思路，所说明学习者会干活，否则，说明学习者在理解精雕机加工金属的最基本加工原理上存在着较大的问题。当前的受训者是初学者，因此本教学大纲在教学内容上本着下面的宗旨：l 为

4、新初学者建立相对完整的体系，这个体系不要求全，但要求完整，可以丢掉许多东西，但要成为畅顺的体系。l 讲授的参数和方法在刀具满足要求的前提下可以直接使用。l 讲述过程要连续，不能穿插经验，在讲课中多以肯定的方法讲。第一章、高频模的特点及产品加工要求教学目的：本章利用高频模具的形态特点和产品特点引出雕刻加工的具体要求。讲课方法：本章的教学主要依赖于样品，在教学前应准备一套加工好的高频模和压制的成品，应通过不断地对样品的讲解，让学习者明白这种图案转移型的模具的凹凸起伏是如何形成的。在讲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

5、放在中间内容上。1、高频模的使用领域高频模是一种热压成型模具，目前主要用于制鞋行业，用作皮革上的图案压制。在实际使用中，将模具安装在超声波高频机上，通过热压成形的方式将模具的图形饭印压到皮革上，模具与成品的图形形态相反。2、高频模印制产品的特点高频模压制的皮革特点为： 具有较好的立体形态，这种立体形态主要表现是材料上凹凸形态，通俗的称为“起鼓”。 具有棱角清晰的文字和图案，尤其是用于压制生产厂家的商标文字，要求就更高。3、高频模具的加工要求上述产品形态是通过高频模具热压实现的，为满足成品形态要求，应从下面几个方面对模具加工进行控制。在实际教学中，当讲述下述内容时应使用样品，通过样品给学习者留下

6、直观的印象。（1）、加工面积和加工深度讲解内容：由高频模具压制到皮革表面的凸凹立体形态，这实际上对应于模具上一组雕刻区域，这些区域的边界是压在皮革上的花纹或文字，为使皮革表面形态丰富、饱满，这就要求对应雕刻区域的深度较深、图形面积较大。在高频模的加工中一般要雕刻的图形占毛坯料的60%、雕刻深度为2mm，也就是说压制的皮革凹凸形态高差最大可达2MM，一些名牌厂家由于使用的皮革质量好，为使皮革上图案形态更为饱满，采用阴阳模的方式，确保压制的凹凸形态能有3MM的高度。对于一个小直径的刀具来讲，加工深度为2MM已经是一个较大的值了。上述讲授内容的结论：上述加工要求使得高频模加工深度较深（23mm）、加

7、工面积较大（占毛坯料的60%以上）、加工材料去除量较大。（2）、加工表面效果讲解内容：高频模是直接用来压制皮革的，尤其是模具上的凸起区域是直接与皮革表面接触，这种加工方法要求模具凸起区域表面必须光滑，否则，就会将刀纹压在皮革的表面上。对于那些阴阳高频模，不但高频模上凸起的区域加工底面的粗糙度要低，而且凹下去的区域粗糙度也要低，这样才能保证在压制时不会将刀纹留在皮革的表面上。上述讲授内容的结论：高频模对雕刻加工表面的光洁度要求较高，不能有明显的刀痕，表面粗糙度应在3.2µm以下。（3）、边角效果讲解内容：在皮革上压制文字和图案是使用高频模具的最原始和核心要求，要求压制的成品文字图案“边

8、缘清晰、棱角分明、图形饱满”，这就要求图形边缘的清晰度要好，文字和图形的边角雕刻深度尽可能深，一些名牌产品要求高频模的文字和图案的加工是“边角到底（即深度在2MM）”。在这种加工要求下，决定了高频模精修的加工量同样是比较较大。事实上高频模具的真正的加工量集中在精修加工。上述讲授内容的结论：高频模加工的难度主要集中在边角，边角的加工要求是仅可能地“深”。（4）、尺寸精度控制讲解内容：高频模具是用于鞋材加工中的一道定型工序，许多时候是与丝印图案配合套裁的，有一定的尺寸精度要求，但是，当前大部分客户在加工中是通过对皮革实物翻样设计后加工成高频模具，事实上在这个设计基础就可能有问题，实物皮革的精度一般

9、十分低，尺寸精度在0.1MM以上，这要求操作者在高频模加工中有校正精度的意识，否则加工出的产品就是错的。上述讲授内容的结论：加工精度的实现必须在正确的基础上进行，在错误的基础上进行加工不可能干出高精度的产品（5）、加工效率讲解内容：高频模具目前在精雕机的加工业务中已经成为附加值较低的产品，客户获利完全靠批量，单件利润极低，因此，加工速度是目前大部分客户十分关注的问题，一个平面高频模必须在一个小时内干出来，否则，这个客户是很难生存的。工业产品的生产的两个重要的验收标准是成品的合格率和加工效率，要使这两项指标达到满意的效果要靠合理的工艺。上述原则对于精雕机的使用也不例外，精雕机的加工工艺是由软件专

10、业功能来实现的，学会并掌握这些软件专业功能，才能保证一个较高合格品率，这样的加工速度才具备实际意义。上述讲授内容的结论：在高频模的加工中只有合理地利用JDPaint中的加工工艺，才能保证较好的成品率；在较好的成品率的前前提下，才能称得上较高的加工速度。在今后的教学中要培养学习者一个对具体产品的分析习惯，这个分析应针对加工的结果进行，而且分析中要量化指标，具体的分析内容有：l 形体特点分析形体特点分析决定着设计应采用的方法，决定着用何种构造方法（平面或曲面）来正确地实现产品形体的要求，决定着如何去利用设计图形规划雕刻区域！l 加工难点分析在产品的分析中要点出加工难点，这样可以让学习者的学习目标相

11、对集中，从而提高学习效率。l 加工精度分析加工精度的分析是要让学习者建立产品精度体系的概念，尤其是要让学习者意识到：在当前精雕客户这种翻样加工方式下，测量尺寸时要考虑其他工艺过程，不然你干出的活就是废品。l 加工量分析通过加工量的分析让学习者建立工艺配套的意识，判定有些加工过程是否值得在精雕机上干。l 加工效率分析通过加工效率分析为学习者建立一个学习目标：这个活必须在老师讲的时间内干完，否则出去干活就拿不到工资。要想在这个指定的时间内干出合格产品必须使用合理的工艺。第二章、高频模雕刻工艺分析教学目的：本章以分析不同的材料区为引子，引出高频模、金属加工的基本工艺方法：开粗料加工和精修加工。讲课方

12、法：本章的教学同样依赖于样品，在教学前应准备一套加工好的高频模，应通过不断地对样品的讲解，让学习者明白加工材料区不同加工方法的不同的原因。在讲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。一、雕刻材料分析讲解内容：高频模主要使用的材料为59号铜，这种铜具有较为好的可雕刻性，断屑容易、不粘刀，而且也不会出现加工中的材料破损，并能承受较大的压力。59号铜实际上是一种十分适合于雕刻机使用的材料，用途较为广泛，在精雕机的应用较为对口的行业和产品中，如，滴塑模具、烫金模具、印章、印刷字头等，均使用59号铜为加工材料。二

13、、雕刻工艺分析1、雕刻区域分类讲解内容：按照“雕刻就是去除材料”的原则进行分析，首先确定高频模加工要去除的材料类型。高频模雕刻中去除的材料可分为两大类，一类是“大面积”材料区，形成皮革的凹凸形态的区域；另一类是“边角”材料区，保证压制在皮革上文字和图案棱角分明、字形饱满。这种分类方法是基于加工面积的，是为了让学习者理解雕刻工艺的目的性。对于不同的区域加工面积不一样、加工时间不一样，而加工工艺也是不一样。下面给出一组高频模的统计数据：“大面积”材料区“边角”材料区与整体图形面积相比（%）85以上15以下与整体加工加工时间相比（%）35左右65左右上述统计数据在教学、在向客户介绍时要讲！让学习者、

14、让准备购机者明白加工的难度在那里，要让学习者、要让购机者把理解的重点一下着放在“难度”的解决方法上，这样让操作者理解为什么要在边角加工时必须按规矩进行，这样让购机者有意识地关心“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

15、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

16、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

17、工简称为“精修加工”。“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

18、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

19、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。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CN

20、C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

21、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

22、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。（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1000024000RPM，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30007000 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

23、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=DN，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

24、、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

25、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

26、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

27、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。下表给出精雕机

28、所用硬质合金刀具在切削不同材料的刀具切削线速度值。常用材料的切削线速度值加工材料材料类别典型牌号硬度HRC切削速度（m/min）钢材淬火钢55562025调质钢NAK80日本模具钢36453050合金钢DF-2瑞典油钢718瑞典”一胜百”30345070碳素钢S50C日本优质皇牌28306080铜材紫铜H3100日本电极铜0120200黄铜59号铜080150铝材铝合金0120200有机材料ABS0200500有机玻璃0200500下面分析一下控制切削线速度的方法，前面已给出切削线速度计算公式：V=DN其中N是主轴转速，当主轴转速一定时该值是稳定的。D是刀具直径径，D值与线速度是线性关系，当D

29、越大，也就是用刀越大，线速度就会变大，切削能力越强，当大到超过上表中的“切削线速度”上限值时，事情的另一方面出现了，刀具磨损加速，刀具的切削能力降低了。注：上面这个表应向学习者讲，而且要发给学习者，这是刀具使用的最基本的准则，无论学习者是否能真正理解这一准则，但是必须为他建立一个概念：刀具直径不能乱选。按照计算公式计算一个例子，加工59铜，使用刀具直径为3MM的螺纹铣刀，主轴转速为24000转/分，经计算切削速度为226M/分，已大于表中的值；当使用刀具直径为2MM的螺纹铣刀，经计算切削速度为226M/分，与上表的数据吻合。从上述例子来看高转速限制了刀具的直径。那么是否可以使用低转速降低磨损？

30、！这是下面要讨论的“高转速对加工效率的影响”。上述讲授内容的结论：精雕机主轴转速较高，造成大直径刀具的磨损较大，要通过使用小直径的刀具来降低磨损。4、高转速对效率的影响讲解内容：上面谈到大直径刀具磨损快的主要原因是主轴转速过高，是不是将主轴转速降下来刀具磨损就可以降低，此时又涉及到另一个制约刀具寿命和切削效率的因素：刀具的单刃切削量。该因素直接影响到切削进给速度。 刀具加工是靠刃部切削材料的，从人们日常生活的经验可以知道，如果吃刀量过多，这就要需大力气，而且还不可能快，并且由于切削量过大，结果反倒加速了刀具磨损。刀具切削是由刀刃完成的，刀具切削材料量是分布在刀刃上，这个分布量被称为单刃切削量，

31、单刃切削量与主轴转速和进给速度相关，具体关系如下：d=F/（N*M）其中，F为进给速度，N为主轴转速，M为刀具的刃数。从上述关系式中可看出：转速越高、单刃切削量越小，而且还可以将进给速度提高。提高进给速度实际上是在提高整体的加工效率！这就是精雕机以较高的切削速度进行加工运动的理论依据。下表给出精雕机常用的进给速度、主轴转速与单刃切削量的数据。每刃吃刀量一览表 单位mm/r 走刀速度转速0.112m/min0.3m/min0.45m/min0.75m/min1.2m/min1.8m/min2.4m/min3.0 m/min12000rpm0.0090.0250.0380.0630.10.150.

32、20.2515000 rpm0.0070.0200.030.050.080.120.1600.220000 rpm0.0060.0150.0230.0380.0600.0900.1200.15024000 rpm0.0050.01250.0190.0310.0500.0750.1000.125注：上表在讲课时要发给学习者并要给出一些解释。从上表中可看出，当走刀的进给速度低时，刀具的单刃切削量较小；在主轴转速高时，刀具的单刃切削量也较小；在一定的单刃的切削量的前提下，提高电机的主轴转速就可提高走刀的进给速度，从而提高加工效率。这就是高速主轴电机提高加工效率的关键点。例如，对于额定的单刃切削量0.

33、1mm/r，当主轴转速为24000rpm时，进给速度可达到2.4m/min，当主轴转速为12000rpm时，进给速度只有1.2m/min，这样加工效率势必就要降低。加工实践证明：如果降低转速，就带来吃刀量加大，这样会使电机的切削声音加大，而且会加速电机的磨损。在精雕机加工中常用的刀具中，螺纹铣刀为双刃刀具，按照前面的公式计算，螺纹铣刀的单刃切削量是上表中的数据的一半，这就是螺纹铣刀好用耐用的原因。对于用户常用的锥刀，它是单刃刀具，其切削量就是上表中给出的数据。在实际使用中精雕机用刀直径要比按照切削速度的上限值计算出的值大，这种使用方法在加工钢材时较为明显！例如，在加工钢材时常用1.5MM螺纹铣

34、刀，主轴转速使用为24000rpm，按切削速度计算公式计算，切削速度为113m/min，已超过额定值80 m/min，但是，一般精雕机加工钢材的进给速度较低，经常使用的参数为1.8m/min，对于双刃1.5MM螺纹铣刀来讲单刃切削量只有0.037mm/r，切削量非常小，所以相对的刀具磨损小，可以连续加工6小时；如果使用直径为2MM螺纹铣刀加工钢材，在主轴转速为24000rpm，切削速度为150 m/min，远远超出80 m/min，当进给速度为参数为1.8m/min，单刃切削量仍为0.037mm/r，但是由于切削速度过高，在实际加工中2MM螺纹铣刀刀具磨损较大，一般加工1-2小时就出现严重磨损

35、的现象，如果将进给速度降到1.2m/min，此时，单刃切削量为0.025mm/r，刀具磨损就会小得多。这也是由于精雕机的“高转速单刃吃刀量小”带来的优势。上述讲授内容的结论：精雕机主轴电机的高转速降低了单刃切削量，在一定的条件下还可减少刀具的磨损，更重要的是高转速可提高进给速度，从而保证了加工效率。5、应选用何种尺寸的刀具进行开粗料的加工讲解内容：在前面的讲解中得出结论：l 精雕机主轴电机的高转速加速了大直径刀具的磨损。l 在刀具直径合适的前提下，主轴电机的高转速是提高加工效率、减少刀具磨损的重要条件。在前面的高频模工艺分析时得出结论：高频模的开粗料加工应使用刀具直径相对较大的刀具。综合上述原

36、因，通过实验得出结论：l 在高频模的加工中，开粗料加工一般使用直径为2mm的螺纹铣刀或底刃直径为2MM、锥度为200的锥刀。l 在59铜和紫铜的加工中，刀具直径不要超过3MM。l 在铬钢的加工中，刀具直径不要超过2MM。使用直径为2MM的刀具进行高频模的加工主要原因为：l 强度较好，能产生较好的加工效率。l 较好的耐磨性，在24000RPM的高转速下，切削速度为150米/分种，正好在切削速度允许的范围内。l 直径适中，可进行加工的区域较多，基本上可以完成85%以上的“大面积”区域的加工，精修加工量小。如果开粗料刀具选的过大，可能造成开粗加工的区域减少，这样将加大精修加工的强度，尤其是在加工高频

37、模真正的难度是在精修工艺，开粗料干得痛快可能会使精修加工变得痛苦。CNC雕刻主要使用直径为4mm以下的刀具。在实际的金属加工中，使用当前常用的硬质合金材料（耐磨性一般），只要刀具直径超过3mm，无论如何锋利，经过半小时的工作，操作员就会发现这刀已不能用了，原因是前面讲的“刀具太容易磨损了（不是断）”，这样严重影响加工效率，而且还使得加工切削声音非常难听，并影响主轴电机的寿命。如果有人在加工金属中十分想使用3mm以上刀具，那么他刀具使用的费用将增加几倍，原因是他只能使用十分耐磨的的立方氮化硼或陶瓷刀具。因此，精雕机雕刻金属使用的刀具直径一般不超过2MM。上述讲授内容的结论：在高频模的加工中，开粗

38、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。使用直径为2MM的刀具主要考虑的是：l 在高转速下刀具磨损小。l 为精修加工留量小。第四章、小刀具开粗时遇到的关键问题教学目的：本章通过对刀具切削中不同受力状态的分析，引导出“开槽式等量切削”的开粗加工工艺。讲课方法：板书、讲解和计算机上演示相结合，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和计算机演示的过程上。1、开粗加工时刀具受力状态分析讲解内容：小刀具实际上是雕刻专有的概念，这是与一般的铣削加工有重大的区别。在精雕机的使用中，“如何使用小刀具、使用小刀

39、具不断刀”是学习者必须关注的、而且是重点建立的意识。其主要原因为： 雕刻加工的图案和文字过于细小，必须要使用小刀具加工。 刀具过小、强度变弱，在用刀时要特别注意断刀，因此，在实际操作使用必须有意识地使用JDPaint中的专有技术，需要使用人员认真地规划加工工艺！不能蛮干、不能按老经验做事情，规划小刀具加工工艺不能怕麻烦，这是一个细心的技术工作。在前面的介绍中我们给出的结论是：在高频模开粗料的加工中应使用直径为2MM的刀具。当刀具的直径小于2mm时，在精雕机的高转速下使用，切削中磨损问题会少得多，但是，此时“避免断刀”将成为规划刀具加工工艺时优先考虑的因素，原因是直径小于2mm的刀具强度还是较弱

40、，不能大胆地干。小刀具断刀情况一般出在吃刀用量不均的区域，在什么区域存在吃刀不均的问题呢？下面要仔细分析雕刻加工吃刀的状况。注：下面的分析过程应在讲课过程中认真对学习者讲，这是理解JDPaint的等量切削技术的关键。刀具在切削加工中遇到如下受力的情况：（1）、刀具双边受力当一个加工区域从未进行过加工，下刀时沿着区域的图形边缘下刀，刀具在切削材料时受到的力是三个方向的，前进方向的切削阻力和两侧的磨擦力，刀具的这种受力状况形象地称为“双边切”，以“双边切”状态切削的材料是“双边切”区域。“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

41、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

42、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

43、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

44、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

45、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。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

46、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

47、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：l 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均匀，因此使用锥角为20的刀具进行开粗料的加工。l 锥刀的底刃直径

48、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。l 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

49、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

50、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：l 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。l 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

51、，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

52、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：l 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。l 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。l 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：l 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

53、保证较好的尺寸精度。l 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。l 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。l 锥刀是单刃刀具，在深度方向上是靠侧刃的一条线在切削，吃刀的平稳性较差，不能进行大深度的切削。在高频模的去粗加工中，锥刀的一次吃刀深度不能超过1MM。l 底刃是锥刀最为薄弱环节，容易磨损，尤其是锥刀使用的“分层吃刀、少吃快跑”加工方式出力最大的是底刃，十分容易造成底刃磨损，并因此引发加工底面粗糙度指标较高、伤害主轴电机等问

54、题。6、使用锥刀的注意事项讲解内容：前面选定“直径为2MM、锥度为200的锥刀”作为高频模去粗刀具，这是出于以下方面的考虑：l 客户的使用成本低，一般的客户都具备磨制的能力。但是，磨制的质量差异较大，并因此引发了许多加工质量问题和主轴电机维修服务的问题。l 由于该刀角度较小、直径较大，在加工效率和刀具的耐用的程度上将有较好的表现。正由于上述原因，使用“直径为2MM、锥度为200的锥刀”在进行高频模去粗加工时，有几个条件是不能突破的。l 开槽加工中单次开槽深度不能超过0.5mm。l 去粗加工中单次吃刀深度不能超过1mm。l 去粗加工中侧向进给量不能超过0.5mm。l 刀具应在24个小时内进行一次

55、复磨。l 在加工高频模时，锥刀开半刃的长度不宜过长，应该是用多少开多少，如高频模的加工深度为2MM，锥刀的半刃开到2.3MM就足以。7、正确使用锥刀开粗料的切削效果讲解内容：为使初学者很快能上手干活，下面给出“直径为2MM、锥度为200的锥刀”在高频模开粗加工中的工艺参数。这是一组较为合理的参数，在刀具状态正常的情况下，客户直接使用该组参数，就可在高频模的去粗加工中获得较好的效果。加工工艺进给速度m/min吃刀深度（mm）落刀速度(m/min)落刀延迟(S)侧向进给(mm)主轴转速(RPM)开槽2.40.50.40.424000快速去料2.410.40.40.524000注：上表在讲课中直接给

56、出，并给一些解释，尤其是一些还没有遇到的概念适当地讲一下，这样有助于理解，表中内容请学习者抄下来。按照上述加工参数在加工中可以达到的效果为：（1）、加工的切削声音较为轻松，刀具磨损小、设备使用寿命长。精雕机是一个机械设备，它的损害主要是由于磨擦造成的，而磨擦是机械精度和运动方式形成的，机械精度低、运动方式不合理都会加大磨擦的产生，加速磨损，而磨擦的直接表现是声音，声音越沉重说明磨擦越大，也就是说磨损得越快。从产生磨擦的因素来分析，机械精度是设备本身的问题，对于购买者来讲是不是会选择、并且愿意选择好设备的问题，在很多情况下，由于经济的原因购买者选择的并不是好设备。那么，要想使设备用得好就要靠操作员的使用水平。汽车是现代生活离不开的重要交通工具，大家都见过这种现象，一个好司机可以把一辆品质一般的普通车开成“15万公里无大故障（如不抛锚）”的标杆车，一个“二把刀”的司机可以把一辆行驶不到10万公里的名牌车开成“一出门就有可能爬窝”的故障车！究其原因，不少人讲好司机会保养，这是对得！而且十分重要！但是，更重要的是，好司机会开车！最明显的差异是：在同样的行车速度下，好司机的车跑得较为轻松，“二把刀” 司机的车跑得较为费劲。这一差异最明显的标志是“车跑起来的声音”！精雕机的使用与开车类似，关键是会不会用！按照上面给出的参数加工，只要操作员使用的刀具无磨损，精雕机在加工