雕刻是一種歷史悠久的技術，在人類發(fā)展歷程中占據(jù)著重要地位。它的應用廣泛且多面，尤其在藝術領域。如今，雕刻進入了CNC時代。本文將對CNC雕刻加工、其工作流程及類型進行深入探討。

什么是CNC雕刻？

雕刻是指沿特定路徑逐漸去除材料表面少量物質的過程，會在基材（工件）表面留下可見標記。CNC雕刻是現(xiàn)代雕刻技術的代表，利用精準的數(shù)控技術自動引導雕刻工具。它在裝飾和標牌制作等方面有著廣泛應用，且適用于多種材料。

CNC雕刻如何工作？

• 計算機輔助設計（CAD）：首先，設計師在CAD軟件上創(chuàng)建雕刻圖案的可視化效果。
• 計算機輔助制造（CAM）：CAM軟件是專門用于根據(jù)CAD設計生成CNC雕刻機程序的軟件。CAD/CAM工程師使用此軟件選擇雕刻所需的刀具、工藝參數(shù)并設置刀具路徑。最后，CAM軟件生成一個G代碼文件，該文件采用CNC機器理解的語法編寫。
• 設置：雕刻加工開始前，機器操作員需在機器上安裝工件。此過程中，工件放置和調平很重要，以避免制造誤差。
• CNC雕刻：然后雕刻過程開始，CNC技術具有自動化特點，技術人員只需進行一些初始操作后，便無需過多干預。加工結束后，卸下工件，機器即可準備下一個項目。

CNC雕刻的類型

有不同類型的CNC雕刻工藝，雖然這些工藝都能達到類似效果，但在一些方面存在差異。

CNC旋轉雕刻

旋轉雕刻利用旋轉刀具從基材上去除材料。刀具類似于普通加工刀具，切削刃呈槽狀。這里可以想象一下鉆頭如何利用鋒利的切削刃旋轉并切割材料。

刀具的形狀和尺寸很重要，因為它們會留下與自身形狀相同的凹槽，常見形狀有V形和球頭銑刀。CNC旋轉雕刻機有一個特殊的主軸來夾持和旋轉這些刀具。

通常，CNC雕刻是高速過程，轉速高達20,000轉/分鐘。此外，切削深度在0.5-3毫米之間，具體取決于材料特性和設計要求。因此CNC旋轉雕刻非常靈活，而且成本低廉，適用于大多數(shù)材料。

CNC激光雕刻

CNC激光雕刻與旋轉雕刻有本質區(qū)別。在此過程中，高強度激光束將基材表面加熱到發(fā)生升華（固態(tài)到氣態(tài)轉變）的溫度，從而在表面留下凹痕。

CNC激光雕刻機配備激光頭以產生激光束。激光頭的移動由CNC控制，使該過程非常精確且快速。此外，激光雕刻也非常可靠且持久。

最后，我們需要澄清一個常見誤區(qū)，即激光雕刻、激光打標和激光蝕刻之間的區(qū)別。激光打標與激光雕刻相似，但凹痕深度要小得多，因此稱為“打標”。激光蝕刻是一個完全不同的過程，它利用化學反應從表面去除材料，與激光雕刻相比，這是一個低能耗過程。

金剛石拖動雕刻

“金剛石拖動雕刻”這個名字非常直觀。在此過程中，鋒利的金剛石尖端在表面拖動以完成雕刻操作。由于金剛石是已知最硬的材料，因此它是一種高效的雕刻工具。此外，金剛石拖動雕刻不涉及刀具旋轉，主要的材料去除過程是刮擦。

CNC金剛石拖動雕刻由于能精確控制刀具運動，因此具有高精度和快速性。此外，金剛石的卓越硬度使其適用于大多數(shù)堅硬的金屬。

雕刻加工常用材料

CNC雕刻加工在材料兼容性方面是一個多樣化的過程。由于依賴于基本的切割操作，因此它可以雕刻多種材料。

金屬

金屬通常是CNC雕刻車間中最常見的材料類型。雕刻金屬就像是CNC銑削的弱化版，使用相似類型的CNC刀具和切削參數(shù)。事實上，大多數(shù)CNC機器在其使用的某個階段都充當過雕刻機。激光雕刻也是如此，其主要目的不是切割金屬，而是在金屬表面進行雕刻。
可CNC雕刻的主要金屬包括：

• 鋁
• 鋼與不銹鋼
• 金
• 黃銅
• 銅
• 銀

除了這些常見金屬外，還可以使用CNC雕刻機雕刻更硬的金屬，如鈦合金。通常，在進行CNC雕刻時，硬度是最重要的屬性，因為它決定了表面變形的難易程度。因此，對于較硬的材料，建議使用高性能雕刻刀具或彈簧加載金剛石刀具。

塑料

塑料是CNC雕刻加工的另一種材料。塑料這個名字代表了一大類聚合物，其中大多數(shù)都適用于CNC雕刻。一般來說，熱塑性塑料由于其出色的熱穩(wěn)定性，在塑料類別中更適合雕刻。

塑料既適用于CNC激光雕刻，也適用于旋轉雕刻加工。然而，就塑料而言，激光雕刻是更受歡迎的選擇。它速度快、維護成本低、精度高。不過，在某些情況下，有些塑料雕刻時會產生煙霧，對環(huán)境造成危害，因此需要使用專門設備凈化排出。

對于CNC旋轉雕刻，塑料是易于切割的材料。然而，缺點是它們有時會產生毛刺，并可能在切割過程中軟化，從而降低生產效率。

CNC雕刻常用的一些塑料包括：

• 聚乙烯
• 聚苯乙烯
• 聚酰胺
• ABS
• 尼龍
• 聚氨酯

木材

木材雕刻在家居裝飾等領域都有藝術應用。它是天然的、柔軟的，并且在我們討論的材料中通常是最便宜的選擇。此外，它兼容激光和CNC旋轉雕刻機。

對于木材雕刻，有一些小技巧需要牢記，避免浪費時間和金錢。木材是一種各向異性材料，這意味著它的屬性在各個方向上并不一致。相反，它們會隨著紋理方向、節(jié)疤和生長環(huán)的不同而略有變化。因此，在選擇用于雕刻項目的木材時，請考慮這些因素。

可雕刻的常見木材類型包括：

• 軟木
• 硬木
• 輕木
• 樺木

CNC雕刻的優(yōu)勢

CNC雕刻的廣泛應用證明它是一種可行的工藝，具有許多優(yōu)點。

精度和準確性

高精度和尺寸準確性是CNC技術的顯著特點。CNC雕刻機也是如此，自動CNC運動控制可以產生極其精確的雕刻。

節(jié)省時間

在過去，手工雕刻需要工匠花費數(shù)小時甚至數(shù)天才能完成一個雕刻項目。他們使用手工工具，依靠自己的技能進行雕刻，這無疑是耗時的。
然而，現(xiàn)代的CNC雕刻機是自動且快速的。它以快速進給和卓越精度進行雕刻，可在幾分鐘內實現(xiàn)結果。

定制化

CNC雕刻中使用CAD/CAM軟件可以快速輕松地定制雕刻設計。用戶可以在CAD設計中進行修改，并立即在過程中實施。

這項功能對于專門提供加工服務或同時處理多個項目的車間來說非常方便。他們可以迅速糾正錯誤或切換到不同的設計，從而提高生產效率。

CNC雕刻的應用

CNC雕刻在眾多行業(yè)中有著廣泛的應用，下文將簡要討論其重要的應用。

• 標牌制作：路標或廣告牌往往是CNC雕刻的產物，這種雕刻永久且能經受不同的天氣條件，適合這一應用。
• 珠寶：珠寶商利用CNC雕刻吊墜和手鐲等物品，打造引人注目的設計或個性化文字。
• 工業(yè)標記：幾乎每個行業(yè)都有設備、安全、方向等標記。雕刻加工是制作耐用且定制工業(yè)標記的常用方法。
• 獎杯和獎牌：在獎杯上刻上文字總是很好，這可以借助CNC雕刻機刻上去。

結論

CNC雕刻加工擁有廣泛的功能和用途，我們周圍無處不在的藝術圖案和有用的標記。這就是雕刻加工為世界帶來的！

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常見問題

雕刻和蝕刻有什么區(qū)別？

雕刻和蝕刻都會從工件表面去除一些材料，產生相同的結果。然而，它們所依賴的物理現(xiàn)象不同。雕刻是通過鋒利的工具切割材料來去除材料的機械過程。蝕刻是通過化學過程將材料從表面燒蝕掉。

CNC雕刻機使用什么軟件？

CNC雕刻機需要CAD/CAM軟件來執(zhí)行雕刻任務。該程序允許用戶指定雕刻幾何形狀、選擇刀具和切削參數(shù)以及刀具路徑。確定后，它將生成命令傳遞給機器的控制器。

CNC雕刻需要哪些刀具？

CNC雕刻使用的刀具或銑刀與普通的CNC機床相似，最常見的是V型銑刀，具有硬質合金刀頭。