陶瓷坯体数控雕刻加工技术研究

【摘要】陶瓷雕刻是中国传统的陶瓷艺术种类之一。但是传统手工雕刻浮雕图案单一、过分依赖个人技术以及工作环境恶劣，传统的手工雕刻加工工艺远远不能满足市场的需求。近年来随着CAD/CAM/CNC（计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机数控技术）的迅速发展，若在陶瓷雕刻中引进先进的数控雕刻技术，将大大提高生产效率，缩短产品的开发与生产周期并在一定程度上提高了产品的加工精度与加工速度，降低生产成本，可实现陶瓷雕刻生产的自动化、规模化、系统化。本文从实际生产出发，深入研究适合陶瓷坯体数控雕刻加工技术，主要研究内容概括如下：针对脆性的陶瓷坯体材料，分析了其去除材料机理，以及裂纹路径模型；并通过正交试验，分析了切削参数对切削力的影响及通过观察表面破损率研究了切削加工参数对已加工表面质量的影响。基于数控加工原理，采用PC机+上机位软件控制方式，研制了一台适合陶瓷回转工件的卧式三轴雕刻机。并把光栅式三维扫描技术引入到坯体建模上面，建立了一套建模工艺，提高了生产效率，解决了坯体建模难的问题。通过研究线性截面函数与圆形截面函数建模以及六种曲面融合方法进行几何建模，以及基于灰度信息和几何信息的位图建模方法，提出了几何浮雕建模技术和位图浮雕建模技术，实现了复杂细节的艺术类浮雕建模。最后在软件平台上进行浮雕数控加工仿真，根据仿真结果合理选择雕刻刀具、加工参数以及机床参数，最终得到合理的刀具路径文件，实现陶瓷坯体的数控雕刻加工。
【作者】王玉涛；
【导师】韩文；
【作者基本信息】景德镇陶瓷学院，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】切削机理；雕刻机；浮雕建模；仿真加工；

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