明清家具雕饰图案现代应用的研究（16）

余肖红/著

（本网原创文章）

 4 家具图案现代雕刻工艺的研究（二）

4.2现代雕刻工艺分析
    除传统的手工加机械的图案雕刻工艺外，目前还可采用一些现代工艺来实现家具图案的雕饰，如塑料成型工艺、实木压花工艺和激光雕刻工艺等。这些工艺在解决相关技术瓶颈后，均可实现图案的专业化、批量化生产。目前，随着计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)和数控(CNC)加工技术的发展，数控雕刻越来越成为一种理想的图案加工方式。本研究结合精雕机对图案的现代雕刻工艺进行具体研究。
    4.2.1家具图案精雕工艺
    4.2.1.1JDPaint精雕软件简要介绍
    JDPaint精雕软件是北京精雕公司研制开发的，它是精雕CNC雕刻系统的基本组成部分。它不仅是一套功能强大的雕刻软件，而且也是一个开放的CAD/CAM软件产品开发平台，JDVirs虚拟雕塑软件就是基于这个平台开发的专业软件，为木雕图案的数字化设计提供了可能，它模拟手工雕刻过程，在电脑中由二维线稿起步，在一块平板上通过填色、冲压、去料、磨光等方法，完成木雕中的脱底、打胚、精修等工作，从而在电脑中设计精美的木雕模型，然后通过CNC雕刻机雕出所设计的模型。CNC雕刻机使用精密高速主轴电机，这种电机的“高转速、高精度、低噪音、低震动、高速恒功率”等特点，确保小刀具雕刻获得较高的切削线速度、保持较高的旋转精度、产生足够的高速切削力、减少震动和跳动断刀。目前小刀具精细雕刻适用于高强度，高效的加工，较适用于木材的雕刻加工。
    4.2.1.2精雕工艺过程
    精雕工艺过程主要包括图样设计、生成刀具路径和加工实现三个主要步骤。
    （1）图样设计。图样设计是指在JDPaint软件中完成图案的二维平面设计，这是雕饰图案基本轮廓设计，与手工雕刻第一步图案设计相类似，只是用电脑软件来实现设计绘图。如果有手工雕刻实样，想用精雕机来实现批量生产，也可用相机拍摄实物输入电脑，然后用电脑来进行线描图处理。本研究明清家具雕饰图案库中的图片均以线描图处理，能被精雕软件自动识别和应用，可以其为图案资料库加以选择、修改和提炼设计应用。图4-7，4-8是手工雕刻的灵芝云纹雕花腿实样图和电脑二维线描图。
    线描图设计完成后，导入JDVirs虚拟雕塑环境下对其进行填色、冲压、去料、磨光等虚拟加工。这跟手工雕刻中脱底、打胚、精修等工序相类似，要求设计人员对手工雕刻工艺有较深刻的认识和理解，这样设计出的图案才能与手工雕刻相近，最好是手工雕刻的熟练师傅来承担设计绘图人员，相当于用鼠标来代替雕刻刀具来工作，省时省力，从而把手工的雕刻过程转化为电脑的虚似雕塑过程。图4-9是虚似雕塑完成后的浮雕设计地图显示全局图。浮雕设计的深浅，图案每个局部的高低在图中一目了然，设计师可以通过对图形的全局观察，对细部不满意的地方作出判断和修改。另外，对一些对称和重复的图案，可以在这一步骤进行对称和复制处理，从而大大缩短了虚似雕塑的过程，提高浮雕造型设计的速度。

图4-7灵芝雕花腿实样局部图

 
图4-8 JDPaint二维描线图

 
图4-9浮雕设计地图显示图

    （2）生成刀具路径。生成刀具路径相当于是实现上面设计好的浮雕造型图案的一个数控编程过程。JDPaint有专门的路径向导面板，用户只要从加工工艺的需求作出一定的选择，从而生成相应的刀具路径，简单、实用且易用，大大降低了对用户数控编程方面要求的门槛。通过简单的培训，用户能够达到较高的路径生成水平，通过选用一些非常精细的参数接口，能够生成加工效率很高的路径。如图4-10所示是生成刀具路径的步骤图。

图4-10 路径生成步骤图

    以加工浮雕灵芝纹雕花腿为例，雕饰件尺寸为：90×470×5mm。刀具路径的选择如表4-1和表4-2所示。

表4-1曲面加工刀具路径参数选择
表4-2切割加工刀具路径参数选择

    （3）加工实现。加工实现就是把生成的刀具路径导出，输入相应的CNC雕刻机，然后在CNC雕刻机上实现对雕饰件的实物加工。此例中采用型号为：赛雕60（JDSign60）的CNC雕刻机(如图4-11)对灵芝腿进行数控加工，加工参数见表4-3；加工图和所用刀具如图4-12、4-13所示。

图4-11 赛雕60CNC雕刻机

表4-3 数控加工实现参数
   

图4-12赛雕60数控加工图

       Φ4  0.4－30度锥度平底刀                 Φ4  平底刀                     
图4-13  数控加工刀具图