论数控雕刻技术在工艺品雕刻中的应用

发表时间:2021/8/3   来源:《教学与研究》2021年55卷10期   作者:单家正
[导读] 在人们生活节奏不断加快的全新时代背景下,人们在消费水平上实现了非常明显的提升,对于工艺品的需求量也越来越大,而当前传统的工艺品雕刻技术已经无法满足人们的实际需求
        单家正
        安庆职业技术学院  246003
        摘要:在人们生活节奏不断加快的全新时代背景下,人们在消费水平上实现了非常明显的提升,对于工艺品的需求量也越来越大,而当前传统的工艺品雕刻技术已经无法满足人们的实际需求。因此,为了真正满足人们的实际要求,保证工艺品数量能够增加,避免人工雕刻出现的材料浪费、废品率高等问题出现,当前需要结合对应的数控技术,明确该项技术在实际雕刻工作中的具体应用。这样不仅能够实现工艺品产量的有效提升,同时也能够体现出数控技术的可发展性。
        关键词:数控;雕刻技术;工艺品雕刻

        将数控技术应用在工艺品雕刻工作中,不仅能够通过有效运用相关软件和系统,替代原本复杂、繁琐的雕刻工作,省去培养人才的时间成本,同时也促进数控技术和工艺品雕刻行业的积极发展。因此,当前需要在分析数控雕刻技术具备的优势基础上,明确其在工艺品雕刻中的具体应用。以此保障通过实现有效的技术整合,实现新旧技术的有效转换,为工艺品雕刻行业在未来获得更加广阔的发展空间提供一定支持。
一、数控雕刻技术概述
        雕刻加工是一种相对比较传统的工艺,需要手工完成,在首饰、标牌以及工艺品等多个行业有着非常悠久的历史。但是由于传统的雕刻加工一般需要手工完成,产品质量与雕刻人员水平有着非常直接的关系,加上劳动生产效率比较低、可重复性较差、成本价格偏高等因素,在市场不断发展中开始朝着机械化的方向发展,由此出现了以数控技术为基础的数控雕刻技术[1]。而在人们对于精神生活要求不断提高的背景下,当前工艺品也成为了拥有良好发展前景的一个行业,在市场规模不断扩大的过程中,数控雕刻技术也逐渐开始凸显出自身的优势,引导雕刻加工开始朝着自动化的方向积极发展。
        当前在工艺品雕刻中应用的数控雕刻系统,主要有两种形式:一,激光式的雕刻系统,其主要是应用激光进行雕刻和加工;二,机械式雕刻系统,其主要是采用传统切削形式对工艺品进行雕刻与加工。这两种系统有着各自的优点和缺点,应用区域也存在一定的差别,如激光雕刻由于对材料的要求比较高,无法对石材类的材料进行加工,因此一般会被应用在广告等行业中,而机械式的实用性比较高,能够加工橡胶和石材等各种各样的材料,应用范围比较广泛,在工艺品加工中的应用频率比较高。针对机械式雕刻系统来说,其还可以细分为仿形雕刻和计算机数控雕刻两种,计算机数控类的雕刻工艺在精确度上比较高,但是控制工作相对比较复杂,操作成本也比较高。
二、数控雕刻技术在工艺品雕刻中的应用优势
(一)雕刻速度相对较快
        将数控雕刻技术应用在实际的工艺品雕刻工作中,对原材料进行仔细的雕琢,主要优势是能够有效提升雕刻的速度[2]。以小型的工艺品为例来说,其一般是欣赏用,原材料包括宝石等各种比较价格比较高的材料,由于小型工艺品的体积相对比较小,对于精确度的要求也比较高。这就对雕刻人员提出了更加高的要求,微小失误都可能会造成比较大的损失,严重的话可能会造成整个雕刻材料无法使用。而传统工艺中的砂磨、抛光等方式非常浪费时间,在不应用数控技术的情况下,想要将一块体积为100cm2的正方体玉石加工出想要的形状,需要耗费成熟技师最少3天的时间。同时,数控雕刻技术具备着平衡性较好、噪音较小等优势,并且大部分设备都带有吸尘功能,对于保护雕刻师的健康也有着一定作用。
(二)利于传统工艺传承
        雕刻工艺是一项比较传统的艺术类型,其对于雕刻着的绘画能力、鉴赏能力、动手能力等要求比较高,雕刻者需要在具备多方面技能、传统艺术审美功底的情况,才能够完整的完成一件工艺品雕刻工作。而当前在社会经济发展速度不断加快的背景下,人心变得越来越浮躁,能够真正愿意学习雕刻技术的年轻人也越来越少,加上雕刻学习的时间长、过程繁琐、对精确性要求较高等特点,造成这项传统工艺面临着非常不好的前景[3]。但是随着数控技术的发展和应用,工艺雕刻和计算机之间的联系变得越来越紧密,在实际的雕刻中,应用对应的编程软件就能够实现对工艺品的雕刻和加工。

在这种自动化的技术和机械支持下,不仅能够实现自动化的雕刻,节省了大量的时间和人力,同时工艺品雕刻自动化发展,也能够吸引更多的年轻人加入到雕刻学习中,进而实现对传统艺术的有效传承。
三、数控雕刻技术在工艺品雕刻中的具体应用
        在实际的工艺品雕刻中应用数控雕刻技术,需要在准确掌握仪器操作方法的基础上,实现对雕刻技术的有效应用,具体主要包括以下几个步骤:
(一)3D扫描
        在开始雕刻之前,需要采用3D扫描技术对需要进行雕刻的工艺品材料长度、宽度和高度等基本数据信息进行测量。这里应用的扫描设备为激光扫描仪器,其主要是将激光作为主要的光源,应用三角原理开展扫描工作,构造方式为光点状和光条状,通过将激光投射到材料的外表,按照敏感元件对各个位置接收到的实际激光反射情况,实现对材料成像偏离长度的有效测量[4]。然后通过材料的成像焦点、材料层面、成像距离等进行综合分析,最终获得最准确的材料基本信息。
(二)处理扫描数据
        针对扫描后获得各项数据信息,包括长宽高、底面积等一些比较重要的数据信息后,下一个步骤就是对这些获得数据信息进行整体、全面处理。一般在处理数据信息的过程中,可以采用ppscan软件先将数据保存下来,然后再利用软件包含的多种不同功能,将扫描后出现的大量杂点进行清除[5]。此外,利用软件对数据信息进行处理,还能够对扫描后获得图片进行同比例放大、缩小,或者是正反向旋转,进而实现对工艺品材料形状的深入了解。
(三)模型器具加工参数调整
        在对模型器具加工数据参数进行调整的过程中,可以采用cimagrafi软件实现参数的调整,其中主要包括粗加工、精细加工两个步骤。在实际的操作中,需要启用cimagrafi软件中的P2P相关模式,并且打开iso模式文件,对材料外部轮廓进行修剪。并且在cad格式文件中设置出一些比较重要的位置,并且对这些重点位置进行修剪。此外,还需要设定好刀具的途径,为裁剪工作提供便利。
(四)完成雕刻
        应用数控雕刻技术对材料进行扫描并且设置好雕刻数据参数信息后,需要在现实中完成对应的雕刻工作,即最后的雕刻步骤需要使用到雕刻机床。上述提到的各种软件能够自动生成和输出到加工软件中,通过计算机网络和机床的结合,将nc程序中的数据直接体现在机床控制计算机中,开展对应的雕刻工作。雕刻机床的应用不仅在操作上比较便捷,加工比较迅速,并且精确度比较高,可以在较少时间中生产出大量产品[6]。
结语:
        在工艺品雕刻中应用数控雕刻技术,不仅能够有效弥补传统雕刻工艺中存在的不足,提升工艺品的雕刻质量,保证制作数量和效率,同时也可以真正满足人们对于工艺品的实际要求。因此,当前需要从基本数据扫描、数据信息处理、加工参数调整、最终雕刻操作四个方面对数控雕刻技术的具体应用进行分析和研究。以此保证通过提升工艺品的雕刻效率,繁荣地方特色文化,实现地方经济发展的实际目标。
参考文献:
        [1] 黄火辉. 基于逆向工程技术的玉石数控雕刻应用研究[J]. 木工机床,2020(1):28-30.
        [2] 黄火辉. 传统玉石手工雕刻结合现代数控技术的实践应用[J]. 机电产品开发与创新,2019,32(4):95-96,99.
        [3] 赵云飞,陈彦池. 基于激光雕刻的工艺品制作[J]. 现代盐化工,2018,45(5):101-102.
        [4]普欣尧.立体数控雕刻技术在玉雕中的实践应用[J].居舍,2019(09):59.
        [5]许卢伟,邓昌奇,郑俊泰,黄伟迪,姚晓鹏.激光雕刻机控制系统的研究[J].广东石油化工学院学报,2017,27(01):45-47+50.
        [6]李园,文海.立体数控雕刻技术在玉雕中的实践应用[J].美与时代(上),2017(02):40-42.
        单家正,1988.11,男,汉,皖舒城,硕士研究生,讲师,专职教师,246003,安庆职业技术学院
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