當(dāng)下的時(shí)代是物質(zhì)日益豐富的時(shí)代,，人們對生活品質(zhì)的追求也達(dá)到了一個(gè)新階段,。原來被人們認(rèn)為是奢侈品的古典藝術(shù)家居飾品，也逐步廣泛進(jìn)入尋常百姓的家中,。尤其是2013年以來,，古典藝術(shù)家居飾品的市場呈現(xiàn)供需兩旺的良好勢頭；同時(shí),，市場也對生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力提出了更高的要求,，使得企業(yè)生產(chǎn)模式向智能化，規(guī)?；?，專業(yè)化的模式轉(zhuǎn)型。這就必然引起生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)備選用,，技術(shù)規(guī)范,，管理運(yùn)行模式等方面都發(fā)生全新的變革。比如：由于數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)步,，數(shù)控木工雕刻機(jī)被逐步大量運(yùn)用到木制品生產(chǎn)中,，從而改變了傳統(tǒng)手工雕刻的主導(dǎo)地位，也大大提高了生產(chǎn)效率,；并且,，也對生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人才要求發(fā)生變化，具有智能化技術(shù)應(yīng)用型人才成為新寵,。局勢發(fā)展至今,，數(shù)控木工雕刻機(jī)的生產(chǎn)產(chǎn)品可以達(dá)到幾乎完全一樣的效果，而手工雕刻不會達(dá)到雕刻效果的幾乎一模一樣,，只能達(dá)到最大程度地相似,。但是目前許多木材加工企業(yè)的數(shù)控雕刻加工領(lǐng)域管理還處于發(fā)展初期,，管理比較粗放，在實(shí)際生產(chǎn)效率和精度仍有大幅提高的空間,。本文主要研究通過工藝實(shí)驗(yàn)研究能把單臺設(shè)備的加工效率再次有所提高，并為行業(yè)內(nèi)人士提供相關(guān)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),。

1. 木工數(shù)控雕刻在木材加工行業(yè)應(yīng)用存在的問題與困境

1.1 企業(yè)的管理層自身認(rèn)識有誤區(qū)

數(shù)控木工雕刻機(jī)對于許多公司的高層管理者來說對是新事物,，所以會存在錯(cuò)誤的認(rèn)識，在日常的使用過程中很容易出現(xiàn)各種問題：加工質(zhì)量低下,，效率不高,，浪費(fèi)能源的現(xiàn)象存在，管理者看見了卻不知道浪費(fèi)的存在,。

1.2 企業(yè)技術(shù)人員水平不足

1.2.1 設(shè)計(jì)人員對圖形的矢量化精度不高導(dǎo)致加工效率不夠高

國內(nèi)高科技的普及型數(shù)控木工雕刻機(jī)設(shè)備進(jìn)入了家具制造行業(yè)已經(jīng)是日新月異,。但是設(shè)備的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)比人才的成長要快得多，設(shè)備使用類型多了,，可真正精干的雕刻機(jī)操作員卻少之又少,。對于雕刻設(shè)計(jì)，圖形的輪廓的矢量化處理會影響雕刻效果和加工效率,。比如有些雕刻區(qū)域的沒有形成封閉的矢量,，會影響浮雕的生成。如果有些矢量形成交叉點(diǎn),，導(dǎo)致算法無法優(yōu)化,，造成不必要的抬刀次數(shù)增多，影響雕刻效率,。

1.2.2 設(shè)計(jì)人員對刀具路徑優(yōu)化處理能力較弱

一些企業(yè)由于缺乏專業(yè)的數(shù)控技工或者現(xiàn)有的技術(shù)人員沒有及時(shí)更新技術(shù)培訓(xùn),，在雕刻設(shè)計(jì)時(shí)常常出現(xiàn)一些不必要的錯(cuò)誤。比如對于浮雕雕刻刀路生成時(shí),，沒有考慮刀具會不會有干涉問題,；有的是用了太多短線加工代替了圓弧加工，導(dǎo)致生成的加工程序太過龐大,。諸如這些問題,，都是因?yàn)檫@些企業(yè)急于上馬新的數(shù)控加工項(xiàng)目，而配套的技術(shù)準(zhǔn)備沒有跟上造成的,。

2. 基于JDpaint軟件和三維立體浮雕雕刻機(jī)的浮雕的工效對比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)探尋更高效的木工數(shù)控雕刻工藝,。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法：對比實(shí)驗(yàn)法。

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具材料簡介

設(shè)備：三維立體浮雕雕刻機(jī)型號MXK5826Y,；其他配套普通木材加工設(shè)備如,，鋸機(jī)，刨床,，砂磨機(jī)等,。工具：微型電動雕刻筆,，手動拋光機(jī)。材料：楠木,，拋光蠟,。實(shí)驗(yàn)場地：福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院木材加工生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。

2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：雕刻鎮(zhèn)紙樣品

2.4.1 確定工藝：模擬福建華閩古典藝術(shù)家具有限公司的雕刻工藝和數(shù)控參數(shù)（下文簡稱工藝A）,。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

2.4.3 毛坯下料

本次實(shí)驗(yàn)采用外購的楠木干燥小方材,，長1210mm寬40mm厚35mm，經(jīng)過小帶鋸截?cái)喑蔀殚L305mm寬40mm厚35mm的實(shí)驗(yàn)用材毛料,，在經(jīng)過平刨把毛料刨削成平整的坯料,。

2.4.4 數(shù)控雕刻加工實(shí)驗(yàn)過程：

（1）首先使用北京精雕JDpaint軟件制作鎮(zhèn)紙浮雕；

（2）生成NC程序,；

（3）在數(shù)控機(jī)床上加工樣品,。

將NC文件用U盤輸入三維立體浮雕雕刻機(jī)中，設(shè)置機(jī)床的參數(shù)為：進(jìn)給速度1200mm/min主軸轉(zhuǎn)速8000r/min,，下刀深度為2mm,，經(jīng)過工件的安裝，定位,，對刀,，雕刻加工，清理毛刺,，打蠟等工序后加工得到12付以下樣品,。

2.5 階段實(shí)驗(yàn)小結(jié)

模擬企業(yè)的各種工藝和參數(shù)（下文簡稱工藝A），雕刻制作的鎮(zhèn)紙作品長305mm寬40mm厚28mm雕刻深度2mm,；整個(gè)雕刻加工用時(shí)4小時(shí)零8分,，精度達(dá)到企業(yè)的正常標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施設(shè)計(jì)：

改進(jìn)措施理論分析：影響數(shù)控雕刻加工效率的兩個(gè)重要參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速和伺服系統(tǒng)的進(jìn)給速率,，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)將計(jì)劃從這兩方面入手,。

工藝A的樣品A存在以下可以提升的方面：鎮(zhèn)紙徽標(biāo)和小龍部分需要精細(xì)雕刻，而“業(yè)精德厚”的文字部分所需的精度可以不必太高,，所以可以設(shè)計(jì)同一工件不同部位采用不同進(jìn)給速度不同刀具轉(zhuǎn)速分段加工采用,。既可以提高局部雕刻精度，又可以提高雕刻整體加工效率,。

2.7 進(jìn)行工藝B加工實(shí)驗(yàn)

對加工得到的樣品A進(jìn)行分析研究,，調(diào)整工藝方法，形成新的工藝,。在備料,、裝夾、刀具等加工條件都不變的條件下,，僅對原有加工程序進(jìn)行手工修改：在進(jìn)行雕刻鎮(zhèn)紙徽標(biāo)和小龍部分時(shí)進(jìn)給速度改為F600,，主軸轉(zhuǎn)速不變,，在雕刻“業(yè)精德厚”和空白部分時(shí)進(jìn)給速度改為F2800，主軸轉(zhuǎn)速提高一倍達(dá)到16000r/min,。這樣形成的工藝方案下文簡稱工藝B,。這種加工方式可以簡稱為“分段進(jìn)給速率加工工藝”。修改后的NC文件（加工程序）輸入機(jī)床,，進(jìn)行加工后得到如下一批樣品B,。

2.8 改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：修改工藝和參數(shù)后得到的樣品B比樣品A的雕刻加工用時(shí)少1小時(shí)零53分比，精度也比華閩公司的正常標(biāo)準(zhǔn)要好一些,。

2.9 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

雕刻程序設(shè)計(jì)前先要結(jié)合產(chǎn)品的品質(zhì)需求，分析出產(chǎn)品哪些部分需要精細(xì)雕刻,，哪些部分所需的精度可以不必太高,，在程序設(shè)計(jì)時(shí)同一工件不同部位采用不同進(jìn)給速度，不同刀具轉(zhuǎn)速分段加工采用,。這樣既可以提高局部雕刻精度,，又可以提高雕刻整體加工效率。利用“分段進(jìn)給速率加工工藝”陸續(xù)開展實(shí)驗(yàn)加工以下作品加以驗(yàn)證,。

2.10 實(shí)驗(yàn)結(jié)論用于小批量試生產(chǎn)

運(yùn)用上述“分段進(jìn)給速率加工工藝”思路設(shè)計(jì)了一組與華閩公司部件造型相同的楠木屏風(fēng)嵌板浮雕件和非洲花梨羅漢床圍嵌板件的加工程序,，并且把實(shí)驗(yàn)結(jié)論用于小批量試生產(chǎn)。

2.11 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

雕刻程序設(shè)計(jì)前先要結(jié)合產(chǎn)品的品質(zhì)需求,，分析出產(chǎn)品哪些部分需要精細(xì)雕刻,，哪些部分所需的精度可以不必太高，在程序設(shè)計(jì)時(shí)同一工件不同部位采用不同進(jìn)給速度,，不同刀具轉(zhuǎn)速分段加工采用,。這樣既可以提高局部雕刻精度又可以提高雕刻整體速度。這種加工方式可以簡稱為“分段進(jìn)給速率加工工藝”,。通過多次實(shí)驗(yàn)證明,，這種“分段進(jìn)給速率加工工藝”思路對于提高企業(yè)加工效率具有重要作用。

結(jié)論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐得出結(jié)論：在同樣的生產(chǎn)條件下,，對于木工雕刻機(jī)來說,，工件的進(jìn)給速度和主軸刀具的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是至關(guān)重要的影響因子。工藝設(shè)計(jì)時(shí),，可以設(shè)計(jì)同一工件不同部位采用不同進(jìn)給速度不同刀具轉(zhuǎn)速分段加工（即分段進(jìn)給速率加工工藝）,，可以提高雕刻整體加工效率。

在實(shí)驗(yàn)中還總結(jié)出了以下實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：雕刻刀具磨損的判斷非常重要,，具體方法如下：通過工件的加工表面中來判斷刀具的磨損情況,，如果加工參數(shù)，切削用量等設(shè)置均合理,，工件已加工的表面不如先前的平滑,，此時(shí)可以確定刀具達(dá)到了非正常磨損狀態(tài),，需要更換刀具；另一種實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是：刀具是否磨損,，磨損量的大小,，最常用的判斷方法是聽聲音，如果切削聲音非正常尖叫刺耳,，說明刀具的加工狀態(tài)已經(jīng)不正常,，此時(shí)可進(jìn)行綜合分析，如果不是刀具本身質(zhì)量問題,，刀具裝夾也沒問題,，用刀參數(shù)正常，這時(shí)候應(yīng)該可以判斷是刀具磨損了,，必須更換刀具,；對于磨損嚴(yán)重的刀具必須及時(shí)更換，不然嚴(yán)重影響雕刻質(zhì)量度,，也能對數(shù)控雕刻機(jī)本身照成損害,，也造成加工效率低下。

參考文獻(xiàn)

［1］鐘福洪.浮雕與裝飾藝術(shù)［J］.景德鎮(zhèn)陶瓷,，2011（6）：10-12.

［2］我國家具業(yè)未來發(fā)展趨勢前瞻［J］.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,，2001，4（29）：40.

［3］馬巖.我國數(shù)控木工機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及自動化技術(shù)的研發(fā)方向［J］.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,，2012,，40（1）：4-9.

［4］］周燕鈴.中國古典家具中的雕刻裝飾研究［J］.中南林學(xué)院，2003：30-49.