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雕刻工作,但對於雕刻量需求比較小且雕刻範圍比較窄、雕刻尺寸較大的模具加工廠來說,單獨購買專用於雕刻的雕刻專用軟體、刀具和機床來說並不經濟。隨著技 術的發展,目前各生產廠家已經擁有高性能的、可進行高速加工的、速度達到萬轉以上的高速加工中心,這為利用適宜的加工軟體配合高速機床實現加工中心替代雕 刻機床提供了可能。
MasterCAM 是美國CNC Software公司開發的基於Win9X以及WinNT的CAD/CAM軟體包,其9版本的文字功能得到了進一步加強,不但可以提供MasterCAM 系統的字體,還可利用Windows系統的字體。同時,MasterCAM提供豐富的粗精加工切削方式,它能完成2~5軸數控銑削加工編程,通過建立雕刻 模型,選擇合理加工方式即可達到文字雕刻的目的。
二、加工所用文字模型的建立
MasterCAM中文字的定義是 由線、圓弧和NURBS曲線組成的。如圖1所示,單擊主選單中Create→Next menu→Letters,即可彈出如圖2所示的文字建立對話框,其中包含定義字體、文字大小、字體的定位方式以及可以以某一直徑的圓建立環形文字等參數 (參見圖3)。在選擇字體,大小、定位方式並鍵入文字內容後,單擊確定即可建立二維文字。當然如果你需要建立實體文字,也可在建立二維文字地基礎上利用拉 伸、投影等方法完成。
需要注意的是,在建立文字時,細微的局部可能不便於加工,因而應該根據技術要求、機床及刀具情況考慮選擇文字的字體,對不便於加工的部位進行合理的局部修繕。
三、各種雕刻方式及其實現方法
我們把雕刻簡單歸結為線型、凸凹型和曲面型等三種基本類型,每種類型的實現有其獨特的實現方式,也有相似點,下面就各種類型的實現方式進行初步地探討。
1. 線形雕刻
(1)線形文字的建立
如圖1所示,單擊主選單中 Create→Next menu→Letters,彈出如圖2所示文字建立對話框。在這個對話框中設置字體及其大小、定位方式並鍵入文字內容後,單擊確定,即可建立二維線形文字,如「DIE AND BOLD OF YONGE」。
(2)雕刻加工
如圖4所示,單擊主選單中Toolpaths→Contour,選擇串連方式為窗選(Windows),框選「DIE AND BOLD OF YONGE」,選擇刀具路徑的搜索點,單擊DONE,出現如圖5所示的刀路參數對話框。
選擇合適的加工刀具,給定合理的切削參數和加工深度,補償方式選OFF選項(MasterCAM v9),點擊確定,即完成刀具路徑的生成。
需要注意的是,在進行線形雕刻時我們必須選用擁有垂直吃刀能力的加工刀具。
單擊主選單中NC UTILS→VERIFY,進行加工驗證,效果如圖6所示。
2. 凸凹型雕刻
(1)模型建立
單擊主選單中 Create→Next menu→ Letters,在彈出文字建立對話框中設置字體為幼圓,大小為300、定位方式為水平,鍵入「福」,單擊確定。
(2)凹型加工
單擊主選單中 Toolpaths→Pocket,選擇串連方式為窗選(Windows),框選「福」,選擇刀具路徑的搜索點,單擊DONE,出現刀路參數對話框,如圖7、圖8所示。
(3)凸型文字加工
凸型加工的方法可參照上面的凹型加工方法,但必須建立邊界,然後將字作為島嶼處理。其他加工方式參照凹型加工。最終加工效果如圖10所示。
3. 曲面型文字的雕刻
(1)模型建立
使用軟體的曲面(Surface)和文字(Letter)功能建立如圖11所示的曲面文字圖形。
(2)加工方法
單擊主選單中Toolpaths→Surface,根據實際情況選擇合適的曲面加工方法,本例選擇了平行加工方法,假設已經進行了粗加工,刀具選擇Φ16球刀進行半精加工,Φ6球刀進行精加工,參數如圖12所示。
(3)加工效果
單擊主選單中的NC UTILS→VERIFY,進行加工驗證,效果如圖13所示。
4. 其他
如果利用圖形向量化軟體對各類圖像進行轉化,取得MasterCAM的讀入支援格式,還可以對圖像進行雕刻。具體實現方式可參照上述方法,筆者不再一一敘述。
五、結論
通過以上方法,可以進行各種文字形式的加工,達到了利用普通加工中心進行雕刻的目的,基本可以滿足小批量大尺寸模型雕刻文字的要求
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