CNC雕刻速览:类型与优势

CNC雕刻加工

雕刻是一种历史悠久的技术,在人类发展历程中占据着重要地位。它的应用广泛且多面,尤其在艺术领域。如今,雕刻进入了CNC时代。本文将对CNC雕刻加工、其工作流程及类型进行深入探讨。

什么是CNC雕刻?

雕刻是指沿特定路径逐渐去除材料表面少量物质的过程,会在基材(工件)表面留下可见标记。CNC雕刻是现代雕刻技术的代表,利用精准的数控技术自动引导雕刻工具。它在装饰和标牌制作等方面有着广泛应用,且适用于多种材料。

金属雕刻

CNC雕刻如何工作?

  • 计算机辅助设计(CAD):首先,设计师在CAD软件上创建雕刻图案的可视化效果。
  • 计算机辅助制造(CAM):CAM软件是专门用于根据CAD设计生成CNC雕刻机程序的软件。CAD/CAM工程师使用此软件选择雕刻所需的刀具、工艺参数并设置刀具路径。最后,CAM软件生成一个G代码文件,该文件采用CNC机器理解的语法编写。
  • 设置:雕刻加工开始前,机器操作员需在机器上安装工件。此过程中,工件放置和调平很重要,以避免制造误差。
  • CNC雕刻:然后雕刻过程开始,CNC技术具有自动化特点,技术人员只需进行一些初始操作后,便无需过多干预。加工结束后,卸下工件,机器即可准备下一个项目。

CNC雕刻的类型

有不同类型的CNC雕刻工艺,虽然这些工艺都能达到类似效果,但在一些方面存在差异。

CNC 旋转雕刻

CNC旋转雕刻

旋转雕刻利用旋转刀具从基材上去除材料。刀具类似于普通加工刀具,切削刃呈槽状。这里可以想象一下钻头如何利用锋利的切削刃旋转并切割材料。

刀具的形状和尺寸很重要,因为它们会留下与自身形状相同的凹槽,常见形状有V形和球头铣刀。CNC旋转雕刻机有一个特殊的主轴来夹持和旋转这些刀具。

通常,CNC雕刻是高速过程,转速高达20,000转/分钟。此外,切削深度在0.5-3毫米之间,具体取决于材料特性和设计要求。因此CNC旋转雕刻非常灵活,而且成本低廉,适用于大多数材料。

CNC激光雕刻

CNC激光雕刻

CNC激光雕刻与旋转雕刻有本质区别。在此过程中,高强度激光束将基材表面加热到发生升华(固态到气态转变)的温度,从而在表面留下凹痕。

CNC激光雕刻机配备激光头以产生激光束。激光头的移动由CNC控制,使该过程非常精确且快速。此外,激光雕刻也非常可靠且持久。

最后,我们需要澄清一个常见误区,即激光雕刻、激光打标和激光蚀刻之间的区别。激光打标与激光雕刻相似,但凹痕深度要小得多,因此称为“打标”。激光蚀刻是一个完全不同的过程,它利用化学反应从表面去除材料,与激光雕刻相比,这是一个低能耗过程。

金刚石拖曳雕刻

金刚石拖动雕刻

“金刚石拖动雕刻”这个名字非常直观。在此过程中,锋利的金刚石尖端在表面拖动以完成雕刻操作。由于金刚石是已知最硬的材料,因此它是一种高效的雕刻工具。此外,金刚石拖动雕刻不涉及刀具旋转,主要的材料去除过程是刮擦。

CNC金刚石拖动雕刻由于能精确控制刀具运动,因此具有高精度和快速性。此外,金刚石的卓越硬度使其适用于大多数坚硬的金属。

雕刻加工常用材料

CNC雕刻加工在材料兼容性方面是一个多样化的过程。由于依赖于基本的切割操作,因此它可以雕刻多种材料。

金属

金属通常是CNC雕刻车间中最常见的材料类型。雕刻金属就像是CNC铣削的弱化版,使用相似类型的CNC刀具和切削参数。事实上,大多数CNC机器在其使用的某个阶段都充当过雕刻机。激光雕刻也是如此,其主要目的不是切割金属,而是在金属表面进行雕刻。
可CNC雕刻的主要金属包括:

  • 钢与不锈钢
  • 黄铜

除了这些常见金属外,还可以使用CNC雕刻机雕刻更硬的金属,如钛合金。通常,在进行CNC雕刻时,硬度是最重要的属性,因为它决定了表面变形的难易程度。因此,对于较硬的材料,建议使用高性能雕刻刀具或弹簧加载金刚石刀具。

雕刻加工

塑料

塑料是CNC雕刻加工的另一种材料。塑料这个名字代表了一大类聚合物,其中大多数都适用于CNC雕刻。一般来说,热塑性塑料由于其出色的热稳定性,在塑料类别中更适合雕刻。

塑料既适用于CNC激光雕刻,也适用于旋转雕刻加工。然而,就塑料而言,激光雕刻是更受欢迎的选择。它速度快、维护成本低、精度高。不过,在某些情况下,有些塑料雕刻时会产生烟雾,对环境造成危害,因此需要使用专门设备净化排出。

对于CNC旋转雕刻,塑料是易于切割的材料。然而,缺点是它们有时会产生毛刺,并可能在切割过程中软化,从而降低生产效率。

CNC雕刻常用的一些塑料包括:

  • 聚乙烯
  • 聚苯乙烯
  • 聚酰胺
  • ABS
  • 尼龙
  • 聚氨酯

木材

木材雕刻在家居装饰等领域都有艺术应用。它是天然的、柔软的,并且在我们讨论的材料中通常是最便宜的选择。此外,它兼容激光和CNC旋转雕刻机。

对于木材雕刻,有一些小技巧需要牢记,避免浪费时间和金钱。木材是一种各向异性材料,这意味着它的属性在各个方向上并不一致。相反,它们会随着纹理方向、节疤和生长环的不同而略有变化。因此,在选择用于雕刻项目的木材时,请考虑这些因素。

可雕刻的常见木材类型包括:

  • 软木
  • 硬木
  • 轻木
  • 桦木

CNC雕刻的优势

CNC雕刻的广泛应用证明它是一种可行的工艺,具有许多优点。

精度和准确性

高精度和尺寸准确性是CNC技术的显著特点。CNC雕刻机也是如此,自动CNC运动控制可以产生极其精确的雕刻。

节省时间

在过去,手工雕刻需要工匠花费数小时甚至数天才能完成一个雕刻项目。他们使用手工工具,依靠自己的技能进行雕刻,这无疑是耗时的。
然而,现代的CNC雕刻机是自动且快速的。它以快速进给和卓越精度进行雕刻,可在几分钟内实现结果。

定制化

CNC雕刻中使用CAD/CAM软件可以快速轻松地定制雕刻设计。用户可以在CAD设计中进行修改,并立即在过程中实施。

这项功能对于专门提供加工服务或同时处理多个项目的车间来说非常方便。他们可以迅速纠正错误或切换到不同的设计,从而提高生产效率。

珠宝雕刻

CNC雕刻的应用

CNC雕刻在众多行业中有着广泛的应用,下文将简要讨论其重要的应用。

  • 标牌制作:路标或广告牌往往是CNC雕刻的产物,这种雕刻永久且能经受不同的天气条件,适合这一应用。
  • 珠宝:珠宝商利用CNC雕刻吊坠和手镯等物品,打造引人注目的设计或个性化文字。
  • 工业标记:几乎每个行业都有设备、安全、方向等标记。雕刻加工是制作耐用且定制工业标记的常用方法。
  • 奖杯和奖牌:在奖杯上刻上文字总是很好,这可以借助CNC雕刻机刻上去。

结论

CNC雕刻加工拥有广泛的功能和用途,我们周围无处不在的艺术图案和有用的标记。这就是雕刻加工为世界带来的!

韦克为您的CNC零部件标记和图案提供专业的加工服务。欢迎随时联系我们,与我们讨论您的项目。

常见问题

雕刻和蚀刻有什么区别?

雕刻和蚀刻都会从工件表面去除一些材料,产生相同的结果。然而,它们所依赖的物理现象不同。雕刻是通过锋利的工具切割材料来去除材料的机械过程。蚀刻是通过化学过程将材料从表面烧蚀掉。

CNC雕刻机使用什么软件?

CNC雕刻机需要CAD/CAM软件来执行雕刻任务。该程序允许用户指定雕刻几何形状、选择刀具和切削参数以及刀具路径。确定后,它将生成命令传递给机器的控制器。

CNC雕刻需要哪些刀具?

CNC雕刻使用的刀具或铣刀与普通的CNC机床相似,最常见的是V型铣刀,具有硬质合金刀头。

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