您现在的位置是:首页 > 行业 > 制造 >

数控技术中雕刻在家具生产中的应用

2013-07-10 10:01:52作者:刘培义来源:

摘要随着数控技术的成熟及广泛应用,数控雕刻机在家具雕刻生产中的应用也越来越普遍。利用数控雕刻机制作雕刻件,生产速度快、精度高,可实现大部分实木雕刻或板面铣型作业,而且能保留实木材料的天然色泽、纹理和质感,是代替手工雕刻的首选方法。...

  随着数控技术的成熟及广泛应用,数控雕刻机在家具雕刻生产中的应用也越来越普遍。利用数控雕刻机制作雕刻件,生产速度快、精度高,可实现大部分实木雕刻或板面铣型作业,而且能保留实木材料的天然色泽、纹理和质感,是代替手工雕刻的首选方法。

  市场上数控雕刻机的类型很多,按用途可分为平面雕刻机、立体雕刻和专用圆柱雕刻机;按结构形式分可分为龙门工作台移动结构、龙门移动结构、单臂十字滑台结构等;按动力头数量可分为单轴、双轴以及多轴;按铣削动力形式可分为普通雕刻机和激光雕刻机等。

  1 普通平面雕刻机

  市场上平面雕刻机的种类最多,一般来说,单轴或双轴工作范围大,主要用于木门、橱柜、板式家具等大幅面零部件雕铣作业;而多轴则主要用于实木雕刻,一次可加工多件相同图案的雕刻件。平面雕刻机多为龙门结构,XY坐标行程取决于台面大小及主轴数量,z轴行程通常为100~200ram,加工精度可达0.05mm。主轴功率为2.2—5.5kW,转速一般为6 000~24 000r/min且可无级调速,可装夹3、4、6mm以及12.7mm等不同直径的柄铣刀,有些甚至还配有自动换刀系统。常用的木工雕刻用铣刀为各种平底尖刀、中心尖刀、直刀甚至成型铣刀,它们各有优缺点和相应的适用范围,以适应不同类型的雕刻作业。

  和手工雕刻一样,用于数控雕刻的工件应该先通过其他设备铣削加工成大致的轮廓,然后按要求定位在数控雕刻机床上,并调整好坐标位置并固定。CNC雕刻作业时可根据待加工雕刻图案的不同,设置不同的运动方式:一种是与普通的CNC铣床相同,利用直刀或相应的型刀按照图案的路径进行表面雕铣作业,这种作业方式主要适用于简单的线形图案或装饰槽的铣削加工。另一种是普通的雕刻作业,工件在台面沿Y轴放置,并与刀轴居中对齐(或镜向对齐),如图1(a)所示,利用平底尖刀或中心尖刀进行扫描式逐行雕铣,即刀架(或台面)在Y轴上作间歇步进运动,刀具左右(x轴)摆动并根据雕刻的深度控制刀具的伸出量(z轴),逐行依次循环完成整个工件的雕刻,如图1(b)所示。平面雕刻机主要适合雕刻深度不大的二维工件,对于桌腿等两面都有雕刻的零部件,可将工件翻转900进行两面雕刻来实现立体雕刻。

  

平面雕刻机殛工作原理

 

  图1平面雕刻机殛工作原理

  2 普通立体雕刻机

  与平面雕刻机不同,三维立体雕刻机的工件装夹方式与车床类似,工件被夹紧后可随夹紧轴旋转,刀轴(或台面)沿工件轴向(Y轴)移动,刀具的伸出量(z轴)根据雕刻半径自动控制,从而实现立体雕刻,这类雕刻机多设计成多轴,以提高工作效率,如图2所示。也有专门针对尺寸较大的圆柱工件(如餐桌立柱、佛像等)而设计的单轴立体雕刻机,如图3所示。待雕刻零件应事先加工成木方,圆柱形零件,还应先用车床车制成零件毛坯,并留取相应的雕刻余量,然后按要求定位装夹在卡轴之间。立体雕刻机有两种基本的雕刻作业方式:一种是刀具沿工件的轴向作间歇步进运动,工件做旋转运动完成切削,这是立体雕刻最常用的作业方式,可以得到精细度较高的雕刻效果,如图4(a)所示;另一种是工件在夹紧轴上做间歇旋转运动,通过刀具的轴向移动完成切削,相比之下,这种雕刻作业方式效率较高,经常用于雕刻精度要求不高的工件,或者用于对复杂雕刻件的毛坯预雕铣,以减少后续进一步雕刻的吃刀量,如罔4(b)所示。

  

图组

 

  

作业方式
 

 
(本文不涉密)
责任编辑:

站点信息

  • 运营主体:中国信息化周报
  • 商务合作:赵瑞华 010-88559646
  • 微信公众号:扫描二维码,关注我们