CN114770767B - 一种立体石雕开粗加工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种立体石雕开粗加工方法，涉及石雕加工的技术领域，其包括以下步骤S1：根据待加工的模型，选择合适的毛坯并将其装夹定位；S2：在造型软件中将毛坯的实际安装位置和尺寸大小进行绘制；S3：在造型软件中将模型导入并与毛坯匹配；S4：分析数字化毛坯和模型的差值，根据开粗加工余量，获取开粗工序需去除毛坯，确定开粗加工边界和加工深度；S5：获取最大的开粗加工深度，并据其选择合适的铣槽刀具，确定加工工艺；S6：计算机辅助制造软件中沿加工边界进行铣槽加工编程，并进行后置处理；导入机床按工序进行铣槽加工；开粗取下的毛坯材料可用于其他加工。本申请能够提高石雕开粗加工效率，节省材料。

Description

一种立体石雕开粗加工方法
技术领域
本申请涉及石雕加工的技术领域，尤其是涉及一种立体石雕开粗加工方法。
背景技术
天然石材是一种常用的建筑装饰用材料，立体石雕制品是一种高附加值制品，具有较高的艺术价值，其主要制成流程为开粗→二粗→精雕→抛光，开粗工序是快速去除材料，形成初坯，去除量大。实际加工中常采用直径50mm以上的工具进行开粗加工，将毛坯材料一层一层的剥离，由于加工设备和加工工具的约束，每层剥除的材料层的厚度为几毫米，甚至更小，加工效率低；剥离的材料均为粉末或小颗粒或小块，二次利用率低，存在加工时间长、粉尘重、加工环境恶劣、资源浪费等问题。
发明内容
为了提高开粗加工效率，减少资源的浪费，本申请提供一种立体石雕开粗加工方法。采用如下的技术方案：
一种立体石雕开粗加工方法，包括以下步骤：
S1：根据待加工的模型，选择合适的毛坯并将其装夹定位；
S2：在造型软件中将毛坯的实际安装位置和尺寸大小进行绘制；
S3：在造型软件中将模型导入并与毛坯匹配；
S4：分析数字化毛坯和模型的差值，根据开粗加工余量，获取开粗工序需去除毛坯，确定开粗加工边界和加工深度；
S5：获取最大的开粗加工深度，并据其选择合适的铣槽刀具；
S6：计算机辅助制造软件中沿加工边界进行铣槽加工编程，并进行后置处理；导入机床按工序进行铣槽加工。
可选的，其中S4包括以下步骤：
S4.1：在造型软件中对不同的视图进行分析，考虑开粗加工余量的基础上，确定加工边界；
S4.2：沿确定的加工边界，绘制垂直于确定该边界的视图的边界截面；重复该步骤，直至完成所有加工边界截面的绘制；
S4.3：上述边界截面形成多个封闭区域，选择最大的封闭区域作为开粗去除毛坯区域，构成该区域的边界即为开粗的加工边界，相应的边界截面深度即为开粗的加工深度。
可选的，其中S5包括：刀具直径选择考虑材料损耗、加工深度两方面因素，以确保刀具加工过程的刚度；刀具悬伸及延长杆的长度之和比最大的开粗加工深度大5mm以上；开槽宽度比延长杆直径大；确定主轴转速、进给速度、轴向切深参数。
综上所述，本申请包括以下有益效果：
1.通过将原本一层一层去除的方式变成仅需沿边界线开槽加工的方式，有益于减少立体石雕的开粗时间，降低加工成本；
2.有益于开粗取下的毛坯材料用于其他加工，降低材料成本；有益于立体石雕的绿色低碳发展。
附图说明
图1是本实施例的流程示意图；
图2是本实施例的待加工模型示意图；
图3是本实施例的毛坯示意图；
图4是本实施例中毛坯与模型匹配示意图；
图5是本实施例中展示开粗后模型与粗胚的示意图；
图6是本实施例中开粗后的粗胚与余料示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种立体石雕开粗加工方法，包括以下步骤：
S1：根据待加工的模型，选择合适的毛呸并将其装夹定位；
S2：在造型软件中将毛坯的实际安装位置和尺寸大小进行绘制；
S3：在造型软件中将模型导入并与毛坯匹配；
S4：分析数字化毛坯和模型的差值，根据开粗加工余量，获取开粗工序需去除毛坯，确定开粗加工边界和加工深度；
S5：获取最大的开粗加工深度，并据其选择合适的铣槽刀具，确定加工工艺；
S6：计算机辅助制造软件中沿加工边界进行铣槽加工编程，并进行后置处理；导入机床按工序进行铣槽加工；开粗取下的毛坯材料可用于其他加工。
其中，S4包括以下步骤：
S4.1：在造型软件中对不同的视图进行分析，考虑开粗加工余量的基础上，确定加工边界。
S4.2：沿确定的加工边界，绘制垂直于确定该边界的视图的边界截面；重复该步骤，直至完成所有加工边界截面的绘制；
S4.3：上述边界截面形成多个封闭区域，选择最大的封闭区域作为开粗去除毛坯区域，构成该区域的边界即为开粗的加工边界，相应的边界截面深度即为开粗的加工深度。
其中，S5还包括：刀具直径选择应综合考虑材料损耗，加工深度两方面的因素，保证刀具加工过程的刚度；刀具悬伸及延长杆的长度之和应比最大的开粗加工深度大5mm以上；开槽宽度应比延长杆直径略大；确定主轴转速、进给速度、轴向切深等工艺参数。
具体的，参照附图5，在造型软件中对不同的视图进行分析，考虑开粗加工余量的基础上，确定加工边界：首先从Left视图绘制加工边界S1，然后从Front视图绘制加工边界S2。
沿确定的加工边界，绘制垂直于确定该边界的视图的边界截面：基于加工边界S1垂直于Left视图绘制曲面P’1；基于加工边界S2垂直于Front视图绘制曲面P’2；P’1、P’2相交，取其截面形成曲面P1、P2。
开粗去除毛坯区域确定：曲面P’1与毛坯的Top(顶)面、Left(左)面、Right(右)面、Back(后)面形成封闭区域1；曲面P’2与毛坯的Top(顶)面、Front(前)面、Right(右)面、Back(后)面形成封闭区域2；曲面P1、P2与毛坯的Top(顶)面、Left(左)面、Front(前)面、Right(右)面、Back(后)面形成封闭区域3；本实施例中，取封闭区域3为开粗去除毛坯区域。加工边界S1到曲面P2的高度即为Left视图方向的加工深度h1；加工边界S2到曲面P1的高度即为Front视图方向的加工深度h2。
根据开粗加工深度h1和h2选择合适的铣槽刀具，确定加工工艺。
计算机辅助制造(CAM)软件中沿加工边界进行铣槽加工编程，并进行后置处理；导入机床按工序进行铣槽加工；开粗取下的余料可用于其他加工。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种立体石雕开粗加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据待加工的模型，选择合适的毛坯并将其装夹定位；
S2：在造型软件中将毛坯的实际安装位置和尺寸大小进行绘制；
S3：在造型软件中将模型导入并与毛坯匹配；
S4：分析数字化毛坯和模型的差值，根据开粗加工余量，获取开粗工序需去除毛坯，确定开粗加工边界和加工深度；
S5：获取最大的开粗加工深度，并据其选择合适的铣槽刀具；
S6：计算机辅助制造软件中沿加工边界进行铣槽加工编程，并进行后置处理；导入机床按工序进行铣槽加工；
其中S4包括以下步骤：
S4.1：在造型软件中对不同的视图进行分析，考虑开粗加工余量的基础上，确定加工边界；
S4.2：沿确定的加工边界，绘制垂直于确定该边界的视图的边界截面；重复该步骤，直至完成所有加工边界截面的绘制；
S4.3：上述边界截面形成多个封闭区域，选择最大的封闭区域作为开粗去除毛坯区域，构成该区域的边界即为开粗的加工边界，相应的边界截面深度即为开粗的加工深度。
2.根据权利要求1所述的一种立体石雕开粗加工方法，其特征在于：其中S5包括：刀具直径选择考虑材料损耗、加工深度两方面因素，以确保刀具加工过程的刚度；刀具悬伸及延长杆的长度之和比最大的开粗加工深度大5mm以上；开槽宽度比延长杆直径大；确定主轴转速、进给速度、轴向切深参数。
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