雕刻技術(shù)之CNC雕刻篇
眾所周知，手工雕刻是一種工匠型的勞動(dòng)，它是雕刻師“高智能和高技能”的綜合活動(dòng)！雕刻成品是否成為珍品完全取決于雕刻師對(duì)藝術(shù)的理解、對(duì)材料的感覺(jué)、雕刻技巧的發(fā)揮和孜孜不倦的精神，這不是普通人所能勝任的，也正是由于如此難能可貴，“雕刻”成為一種藝術(shù)、一種文化和一種精神的象征!
“雕刻”的發(fā)祥地是藝術(shù)品的加工，但是由于其深厚的文化內(nèi)涵和精湛的成品效果促使“雕刻”走入了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域!“雕刻”在進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的初期主要工作是產(chǎn)品形態(tài)的細(xì)節(jié)精細(xì)修整和產(chǎn)品的文字圖案雕刻，形象地講其作用可謂是“畫龍點(diǎn)睛”!傳統(tǒng)的手工雕刻是以“刀斧鑿”為工具，無(wú)論從生產(chǎn)效率和精度上都難于適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)畢競(jìng)與藝術(shù)創(chuàng)意不一樣!這樣應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生了機(jī)械雕刻仿形銑加工。機(jī)械雕刻的出現(xiàn)為“雕刻”進(jìn)入工業(yè)起到了巨大的推動(dòng)作用，尤其是圖案和文字的雕刻能力加速了模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，為“雕刻”這一藝術(shù)型的工藝在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)!
隨著工業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度加快，尤其是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)產(chǎn)品的形態(tài)更加豐富。變化更加迅速，這樣對(duì)制造業(yè)提出了新的要求，一批以計(jì)算機(jī)控制為基礎(chǔ)的CNC設(shè)備進(jìn)入了機(jī)械加工工業(yè)。
機(jī)械雕刻仍還是一種手工雕刻，它在雕刻精細(xì)產(chǎn)品的效率、批量成品的一致性、曲面產(chǎn)品的雕刻、與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的接口等方面明顯存在著弱勢(shì)，上述弱勢(shì)阻礙著“雕刻”在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用廣度，這樣促使以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和加工(CAD／CAM)技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)(CNC)為核心的CNC雕刻走上了前臺(tái)，挑起了推進(jìn)“雕刻”走入工業(yè)領(lǐng)域的重?fù)?dān)。
一、CNC雕刻技術(shù)介紹
CNC雕刻字面定義為計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)雕刻，它是在工業(yè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)(CAM)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)(CNC)、高速銑削技術(shù)(HSM)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在其成長(zhǎng)的過(guò)程中又根據(jù)“雕刻”應(yīng)用的特殊性綜合了廣告業(yè)的藝術(shù)設(shè)計(jì)和造型技術(shù)使得CNC雕刻成為一門獨(dú)特的專業(yè)技術(shù)。
CNC雕刻的實(shí)施工具為雕刻CAD／CAM軟件和CNC雕刻機(jī)，其真正的核心是雕刻CAD／CAM軟件，雕刻CAD／CAM軟件可類比為“手工或機(jī)械雕刻的雕刻師大腦中的雕刻工藝知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧的綜合應(yīng)用”!雕刻CAD／CAM軟件功能是否完備對(duì)“雕刻”在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中是否能有更大輝煌起著決定作用!
CNC雕刻作為一個(gè)獨(dú)特的專業(yè)技術(shù)，與相關(guān)行業(yè)比在以下方面具有鮮明的特色：精確制圖機(jī)制和藝術(shù)制圖機(jī)制相結(jié)合。
“雕刻”是一門藝術(shù)，其設(shè)計(jì)工具必須為設(shè)計(jì)者提供方便的創(chuàng)意空間?！暗窨獭边M(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，其設(shè)計(jì)工具還必須遭守“尺寸精確”的工業(yè)設(shè)計(jì)原則。
1．面造型方法和幾何曲面造型方法相結(jié)合
隨著CNC雕刻應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大，“雕刻”不再僅僅是“畫龍點(diǎn)睛”了，已逐步滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品加工領(lǐng)域中，這樣要求“雕刻”設(shè)計(jì)工具必須具有一定的曲面造型功能，更由于“雕刻”是一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法，需多產(chǎn)品的形態(tài)是無(wú)法用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)，取決于設(shè)計(jì)者的感覺(jué)，只有藝術(shù)曲面和幾何曲面混合造型才能保證“雕刻”在工業(yè)領(lǐng)域中能有更輝煌的表現(xiàn)。
2．具高速雕刻技術(shù)和工藝
“雕刻”的內(nèi)涵是精細(xì)，工業(yè)領(lǐng)域中“雕刻”所承擔(dān)的工作90％以上是常規(guī)大刀“無(wú)能為力”的，必須使用小刀具精雕細(xì)刻才能完成，機(jī)械雕刻師可利用其豐富的經(jīng)驗(yàn)和嫻熟的技巧盡量避免斷刀，從而保證雕刻效率。NC雕刻是由計(jì)算機(jī)控制完成，CNC雕刻機(jī)使用小刀具進(jìn)行高效精細(xì)雕刻就需要有專業(yè)的CNC雕刻加工技術(shù)和工藝來(lái)支持，這就是當(dāng)前加工業(yè)流行的“高速銑削技術(shù)(HSM)”：和CNC雕刻獨(dú)有的“等量切削技術(shù)”。
3．精密高速主軸電機(jī)
使用精密高速主軸電機(jī)是小刀具高速雕刻的基本保證。速精密主軸電機(jī)的“高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、低震動(dòng)、高速恒功率”等特點(diǎn)，確保小刀具可獲得較高的切削線速度、保持較高的旋轉(zhuǎn)精度、產(chǎn)生足夠的高速切削力、減少震動(dòng)和跳動(dòng)斷刀。
二、CNC雕刻的應(yīng)用
CNC雕刻從加工原理上講是一種鉆銑組合加工，CNC雕刻對(duì)象選擇正確、工藝使用合理，可以成為投資回報(bào)率很高的項(xiàng)目。
由于CNC雕刻對(duì)象的特點(diǎn)為圖案復(fù)雜、造型奇特、成品精細(xì)，而CNC雕刻機(jī)以輕型結(jié)構(gòu)為主，這實(shí)際上限定了CNC雕刻的工作方式為：“小刀具的快速銑削”，事實(shí)上這也正是CNC雕刻的“專業(yè)優(yōu)勢(shì)”，緣由是CNC雕刻是在干“常規(guī)大刀具無(wú)法加工的業(yè)務(wù)”。由于CNC雕刻的特有的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，在下述行業(yè)中GNC雕刻方式應(yīng)用得較為得心應(yīng)手：模具雕刻業(yè)和廣告雕刻業(yè)。
1、模具雕刻小刀具獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷
CNC雕刻在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廠的是模具業(yè)，在模具生產(chǎn)過(guò)程中CNC雕刻不是主要加工方式和生產(chǎn)手段，但其作用卻非同一般，可謂是“畫龍點(diǎn)睛”，這是由雕刻對(duì)象的“圖案、文字和復(fù)雜的曲面”特點(diǎn)所決定。
當(dāng)前CNC雕刻在模具雕刻領(lǐng)域主要的業(yè)務(wù)為：
紫銅和石墨電極加工
電火花成形機(jī)是當(dāng)前模具業(yè)中主要的生產(chǎn)設(shè)備，電極的需求量較大，但電極生產(chǎn)缺乏專業(yè)設(shè)備，CNCN雕刻可為電火花機(jī)作專業(yè)配套，可高效精細(xì)加工棱角分明、形態(tài)別致的電火花成形電極。
五金沖模和精密沖頭加工
五金行業(yè)中冷沖壓是一種主要的生產(chǎn)手段，沖壓模具的加工是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)!五金沖模主要以Cr12為加工材料，CNC雕刻可加工的典型沖模有：眼鏡角絲、眼鏡中梁、眼鏡托葉芯、鈕扣、飾物、紀(jì)念幣、餐具柄、拉鏈等。CNC雕刻在加工精密沖頭更有獨(dú)到之處。
鞋材模具和鞋底模型加工
制鞋是世界性的大行業(yè)，鞋材和鞋底加工是制鞋業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。NC雕刻可構(gòu)造和加工以藝術(shù)曲面為主要形態(tài)的鞋底模型(代木)、鞋材高周波(高頻)模具以及斬皮模具。
滴塑(微量射出)模具和公仔模具加工
滴塑模具是滴塑禮品的主要生產(chǎn)工具，這是典型的薄壁件產(chǎn)品，單件小批量，一致性和加工精度要求較高!CNC雕刻尤其擅長(zhǎng)于59號(hào)銅材等脆性材料的曲面形態(tài)薄壁件加工。
鐘表零件加工和輕型CNC加工
這是輕型CNC設(shè)備的典型應(yīng)用，專業(yè)設(shè)備的專業(yè)使用、生產(chǎn)效率高、投資成本低！CNC雕刻可高效精細(xì)進(jìn)行表殼異型曲面銑、鉆和雕花，CNC雕刻還可精確快速進(jìn)行表殼、表鏈、表盤等鑲鉆位鉆孔加工。而這種類似的輕型CNC加工應(yīng)用還有許多，如：裝飾品雕刻、印章雕刻、產(chǎn)品刻字、模具刻字、燙金模板、印刷膠版等。
壓花(皮紋、花紋)輥輪和圓柱體工件雕刻
輥花是皮革、裝飾紙張等產(chǎn)品的主要生產(chǎn)手段，CNC雕刻在皮革壓花輥輪(皮紋)、紙張(餐巾紙、包裝紙、壁紙)壓花輥輪、圓柱體工件雕刻的應(yīng)用十分有特色！
首板(手板、樣板)模型加工
首板(模型樣板)是手工機(jī)械雕刻的基本工具，CNC雕刻可按照實(shí)物建模，實(shí)現(xiàn)二維到三維的構(gòu)造，高效精細(xì)加工模型樣板。
2、廣告雕刻精雕細(xì)刻、求新創(chuàng)異
CNC雕刻在廣告行業(yè)中主要應(yīng)用于沙盤模型、廣告標(biāo)牌和文字標(biāo)志的制作，這些業(yè)務(wù)在雕刻工藝上相對(duì)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是在效果表現(xiàn)上，而且主要突出的效果是“精雕細(xì)刻和求新創(chuàng)異”。
精雕細(xì)刻
“精雕細(xì)刻”是一個(gè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品形態(tài)和內(nèi)涵的表征。一特征體現(xiàn)在沙盤模型部件、廣告標(biāo)志和文字圖案雕刻加工方式上為：“文字圖案清晰精細(xì)、鏤空字和圖形邊緣光滑、鏤空?qǐng)D案內(nèi)角R小、加工效率高”。CNC雕刻以其特有的小刀具加工方式，在生產(chǎn)效率和加工精度上可滿足廣告制作業(yè)的精雕細(xì)刻的要求。
廣告人多以“新”和“異”來(lái)表達(dá)自己所訴求的主題并吸引公眾的注意。平面圖形是一種使用很久的表達(dá)方式，人們已逐漸“熟視無(wú)睹”了。浮雕文字和藝術(shù)標(biāo)志是廣告人常用的表達(dá)方式，但目前只停留“感觀”上。隨著CNC雕刻機(jī)的使用，CNC雕刻加工已將過(guò)去人們感觀上“看”到的浮雕效果變成真正的“浮雕”文字和標(biāo)志。這將有助于廣告人在表達(dá)方式上有所突破?！扒笮聞?chuàng)異”要求設(shè)計(jì)軟件有足夠的藝術(shù)創(chuàng)造能力，CNC雕刻設(shè)計(jì)軟件的藝術(shù)繪圖機(jī)和藝術(shù)浮雕曲面造型功能為廣告人提供了一個(gè)新的“創(chuàng)異”手段。
