雕刻加工

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第742页（2648字）

塑料模的成型零件经常需要加工各种文字、皮纹、花纹及图案等。加工的方法很多，专业性较强，工艺人员应按加工文字及图案的特点合理选用。

雕刻加工有手工雕刻和雕刻机加工两种。手工雕刻加工只适用于线条简单、字体较大的文字及图形，材料硬度不能太高，雕刻深度一般不超过1mm，在热处理前加工，淬火后抛光修整。编制工艺要考虑磨光及修整余量。手工雕刻需要技术熟练的雕刻工，用錾、捻及冲子等雕刻工具进行，效率低、劳动强度大，不宜雕刻立体图形。

随着加工技术的不断发展，现在普遍采用雕刻机雕刻。雕刻机有平面雕刻机和立体雕刻机两种，这两种雕刻机又分为手动操作雕刻机和数控雕刻机。

1．手动操作雕刻机

手动操作雕刻机是用于加工模具上文字、数字、凹凸图形的专用机床，其工作原理与仿形铣床相似，是用靠模、仿形触头及手动操作的铣刀进行仿形加工。由于机床设有缩放尺机构，根据靠模进行放大或缩小雕刻，可雕刻精细的文字、花纹及立体图形。雕刻精度较高，文字及图形的一致性好。如图5．5－16所示KX型立体刻模铣床(昆明铣床厂制造)就属于此类雕刻机。

图5．5－16 KX立体刻模铣床

此类雕刻机的主要规格及参数列于表5．5－28。

表5．5－28 KX立体刻模铣床主要规格及参数

2．数控雕刻机

数控雕刻机的工作原理与数控铣床相似，其数控系统可配备中文CAM自动编程软件，以图形方式设计和造型需要雕刻的文字、图案、花纹等，用人机对话方式确定工艺参数，并自动生成NC代码(即零件加工程序)。根据此NC代码，就可以直接加工出所需的文字、图案、花纹与零件的形状。

图5．5－17所示为南京能博机电制造公司生产的XDK6050型数控铣雕机(半防护式)。

图5．5－17 XDK6050型数控铣雕机(半防护式)

图5．5－18所示为XDK1625型龙门式双驱动数控铣雕机。

图5．5－18 XDK1625型龙门式双驱动数控铣雕机

南京能博机电制造有限公司生产的XDK数控铣雕机具有以下特性：

①操作控制系统采用原装西班牙FAGOR数控系统，标准ISO数据代码。

②全中文界面，具有程序仿真功能，实现动态图形显示。

③具有多种控制功能：增量运行，仿真运行，自动加工，轨迹预演，MDI及自动升降频率处理等。

④驱动电机采用日本安川伺服电机，电主轴变频来自着名品牌德国科比，所有电控按钮均采用德国施耐德产品，操作便捷，安全可靠。

此类数控铣雕机的主要参数指标列于表5．5－29。

表5．5－29 XDK数控铣雕机的主要参数指标

注：XDK1625型龙门式双驱动数控铣雕机为四轴联动，横梁移动，工作台不动，具有机床承重量大、装夹安全、便捷，解决超大工件加工问题。

3．利用加工中心进行雕刻

在没有专业雕刻机的情况下，利用常用的CAD／CAM软件及加工中心，也可以实现较为复杂的中英文字符、各种图形、各种花纹的雕刻加工。其方法步骤如下：

①利用PRO／E、UG等常用的三维造型软件，按字符、图案、花纹的形状进行造型。

②利用CAM软件编成加工程序，输入加工中心操作系统。

③设计、定制专用雕刻刀。

④在加工中心的主轴上装上20000r／min～30000r／min的增速器和风冷吹风管。

⑤装夹好工件及雕刻刀，开机，进行雕刻加工，直至加工完毕。

⑥雕刻加工后的文字、图案、花纹应进行精细抛光，不然会影响融熔塑料在型腔内的流动性和塑料件的脱模。

4．利用激光雕刻机进行雕刻

激光雕刻机是一种更加精密的数控雕刻机。它具有非接触、无变形加工，能在机械加工、电火花加工不能到达的地方进行精细雕刻，无需制作仿形模、型腔电极等工艺装备，适用于各种精细、异型、复杂的凸凹模等精加工。利用电脑进行图文设计后，可直接进行激光雕刻，所见即所得，速度快、成品率高，产品精细、精美、准确、逼真。可在各种材料上进行雕刻。

南京理工大学研制的激光刻划机，由YAG激光器、开关式激光电源、激光刻头、计算机自动控制系统组成。可以把产品标识(标记)、各种图形、文字、字符和条形码，直接刻在产品上或零部件上。刻线可细可粗，可多次重复雕刻，雕刻深度可达0．5mm。广泛用于金属、陶瓷、塑料和高反光的零部件或产品上进行雕刻加工。激光刻划机有四种型号，如表5．5－30所示。YAG激光器的技术参数，如表5．5－31所示。

表5．5－30 124系列激光刻划机

表5．5－31 YAG脉冲激光器技术参数