掌握 CNC 雕刻：类型、优点和实际用途

雕刻是一种古老的制造技术，在人类的发展历程中具有丰富的历史地位。它在历史上经历了令人难以置信的发展，并具有各种、多方面的应用，特别是在艺术领域。如今，这些发展引领我们采用 CNC 雕刻，这是一个非常重要的工艺。

本文深入讨论了 CNC 雕刻加工、其工作流程及其类型。此外，我们还将介绍其优点、材料性能和应用。

什么是 CNC 雕刻？

雕刻是沿着定义的路径从表面逐渐去除少量材料的过程。该过程在基材（工件）的表面留下可见的标记。 CNC雕刻是雕刻的现代版本，自动CNC技术以高精度和精密控制引导雕刻工具。

雕刻加工具有广泛的应用，例如装饰和标志制作。此外，它与多种材料兼容，并且是一种经济高效的工艺。

数控雕刻如何工作？

让我们更深入地了解雕刻世界，看看它在工业环境中是如何工作的。 CNC雕刻工作流程如下：

CAD ：最初，设计师在 CAD 软件上创建雕刻图案的可视化。机械师必须牢牢掌握 CAD，才能快速准确地创建复杂的图案。

CAM ：计算机辅助制造（CAM）软件是根据CAD设计生成数控雕刻机程序的专用软件。 CAD/CAM 工程师使用该软件为雕刻工艺选择相关刀具、工艺参数并设置刀具路径。最后，CAM 软件生成一个 G 代码文件，该文件以 CNC 机床可以理解的语法编写。

设置 ：在雕刻加工开始之前，机器操作员将工件放置在机器中。在此过程中，工件的放置和调平对于避免制造错误非常重要。

数控雕刻 ：最后，雕刻过程开始。 CNC 技术是自动的，因此技术人员在完成一些初始程序后无需进行太多干预。流程结束后，工件被拆卸，机器准备好进行下一个项目。

现在，我们可以继续了解有关不同类型的 CNC 雕刻工艺的更多信息。虽然它们都取得了大致相似的结果，但它们在很多方面有所不同。

数控旋转雕刻

旋转雕刻利用旋转切割工具从基材上去除材料。该切削刀具与普通加工刀具非常相似，并且具有凹槽形状的切削刃。想象一下钻头如何旋转并因其锋利的边缘而切割材料。

刀具的形状和尺寸很重要，因为它们会形成与其形状完全相同的凹槽。常见的形状有V形和球头铣刀（圆形）。

CNC 雕刻机有一个特殊的主轴来固定和旋转这些旋转雕刻工具。一般来说，CNC雕刻是一种高速加工，速度高达20,000 RPM。此外，切削深度在0.5-3毫米范围内，具体取决于材料特性和设计要求。

这些功能使 CNC 旋转雕刻变得非常通用。此外，它也很便宜并且适用于大多数材料。

数控激光雕刻

CNC 激光雕刻与旋转雕刻有根本的不同。在此过程中，高强度激光束将基材表面加热至发生升华的温度（直接固相变气相变）。结果，它在表面留下了凹痕。

激光数控雕刻机携带激光头来产生激光束。该头部的运动由 CNC 控制，使得该过程非常精确和快速。而且，激光雕刻非常可靠且持久。

最后，我们想澄清一下人们对激光雕刻、激光打标和激光蚀刻的常见误解。激光打标与激光雕刻非常相似，但压痕深度要低得多。因此，就有了‘标记’这个词。激光蚀刻是一种完全不同的工艺，它利用化学反应从表面去除材料。与激光雕刻相比，这是一种低能耗工艺。

钻石拖动雕刻

“钻石拖雕”这个名字是不言自明的。在此过程中，锋利的金刚石尖端在表面上拖动以执行雕刻操作。由于金刚石是已知最硬的材料，因此它是一种高效的雕刻工具。此外，金刚石拖曳雕刻不涉及工具旋转。因此，主要的材料去除过程是刮擦。

由于对工具运动的精确控制，数控金刚石拖曳雕刻高度准确且快速。此外，金刚石卓越的硬度使其甚至适用于最硬的金属。

雕刻加工常用材料

就材料兼容性而言，雕刻加工是一个多样化的过程。由于其机械原理不太极端并且依赖于基本的切割/燃烧操作，因此它可以对多种材料进行数控雕刻。

在以下部分中，我们讨论 CNC 雕刻机可以方便处理的主要材料类别。

金属

金属通常是 CNC 雕刻车间中最常见的材料类型。雕刻金属就像 CNC 铣削的强度较低的版本，使用相同类型的 CNC 刀具和切削参数。事实上，大多数数控机床在其使用过程中的某个阶段都曾充当过雕刻机的角色。

激光雕刻也是如此，其主要目的不是切割金属，而是雕刻其表面。

然而，金属并不总是易于加工，可能需要特殊的工具，如涂层刀具。此外，金属也比塑料等其他可雕刻材料更昂贵。

可进行 CNC 雕刻的金属列表：

• 铝
• 钢和不锈钢
• 黄金
• 黄铜
• 铜
• 银

除了这些常见金属之外，还可以对钛合金等较硬的金属进行 CNC 雕刻。一般来说，硬度是 CNC 雕刻时需要注意的最重要的属性，因为它定义了表面变形的难度。因此，对于较硬的材料，专家推荐使用高性能雕刻刀具或弹簧加载金刚石刀具。

塑料

塑料是 CNC 雕刻加工中的另一类材料。 “塑料”一词代表一大类聚合物，其中大多数都与 CNC 雕刻兼容。一般来说，热塑性塑料因其在其他塑料类别中突出的热稳定性而更适合雕刻。

塑料兼容 CNC 激光雕刻和旋转雕刻加工。不过，就塑料而言，激光雕刻是更受欢迎的选择。它速度快、维护成本低且非常准确。然而，在某些情况下会存在环境危害，因为某些塑料燃烧时会产生烟雾，需要从设施中进行适当的排气。

对于旋转 CNC 雕刻，塑料也并非完全陌生。塑料是易于切割的材料，支持非常高的切割速度和进给量。不利的一面是，它们有时会产生毛刺，并且可能会因切割而软化，从而限制生产率。克服这些缺点会产生优异的结果。 

CNC雕刻的一些常见塑料：

• 聚乙烯
• 聚苯乙烯
• 聚酰胺
• ABS
• 尼龙
• 聚氨酯

木材

木雕有许多艺术应用，如家居装饰、礼品和奢侈品。它天然、柔软，而且通常是我们讨论的材料中最便宜的选择。此外，它还兼容激光和旋转数控雕刻机。

木雕时需要记住一些技巧，以避免时间和金钱的损失。木材是一种各向异性材料。这意味着它的属性在各个方向上并不是一致的。相反，它们因晶粒方向、节子和年轮而略有不同。因此，在选择用于雕刻项目的木材时请记住这些。

此外，水分和油分也会对激光 CNC 雕刻机的效率产生负面影响。此外，如果您使用的是旋转雕刻机，请小心木屑。

常见的可雕刻木材类型包括：

• 软木
• 硬木
• 轻木
• 桦木
• 软木塞

CNC雕刻的优点

CNC 雕刻的广泛使用证明了它是一种可行的工艺，具有多种优点。在本节中，我们将重点介绍这些优点。

精度和准确度

高精度和尺寸精度是 CNC 技术的决定性特征。这同样适用于 CNC 雕刻机。自动 CNC 运动控制可以生成极其精确的雕刻，精度高达 +/- 0.0025 毫米。

对于大多数雕刻加工应用来说，这种精度水平已经足够了。

节省时间

在过去的手工雕刻时代，工匠需要花费数小时甚至数天的时间才能完成一个雕刻项目。他们使用手工工具，依靠人类技能进行雕刻，这是可以理解的耗时。

然而，现代数控雕刻机是自动且快速的。它以快速进给和卓越的精度进行雕刻，可在几分钟内获得结果。

定制

在 CNC 雕刻中使用 CAD/CAM 软件可以快速、轻松地定制雕刻设计。用户有机会对其 CAD 设计进行更改并在此过程中立即实施。

该设施对于专门从事快速原型制作或同时进行多个项目的商店来说非常方便。他们可以快速消除错误或转向不同的设计，从而提高生产力。

数控雕刻的应用

CNC 雕刻在各个行业都有无数的应用。虽然我们无法涵盖所有内容，但下面简要讨论了最重要的内容。

标牌制作 ：路标或广告通常是 CNC 雕刻的产品。它是永久性的，可以承受不同的天气条件。因此，非常适合此应用。

珠宝 ：珠宝商 CNC 雕刻吊坠和手链等物品，打造引人注目的设计或个性化文字。

工业标记 ：几乎每个行业都有设备、安全、方向等标记。雕刻加工是制作耐用和定制工业标记的流行方法。

奖项和奖杯 ：奖杯上印有你的名字总是好的！这个名字很可能是因为 CNC 雕刻机而出现的。

结论

CNC雕刻无疑是现代制造业的重要组成部分，拥有广泛的功能和应用。我们还可以欣赏周围无处不在的艺术图案和有用的标志/标记。这就是雕刻加工给世界带来的东西！

韦克是 CNC 雕刻领域的行业领导者，为您零件的标记和图案提供专业的加工服务。请随时联系我们，与我们的专家讨论您的项目。

常见问题解答

雕刻和蚀刻有什么区别？

雕刻和蚀刻都会产生相同的结果，即从工件表面去除一些材料。然而，它们依赖于不同的物理现象。雕刻是一种通过使用锋利的工具切割材料来去除材料的机械过程。蚀刻是一种将材料从表面烧掉的化学过程。

数控雕刻机使用什么软件？

CNC 雕刻机需要 CAD/CAM 软件来执行雕刻任务。该程序允许用户指定雕刻几何形状、选择刀具和切削参数以及刀具路径。一旦完成，它会生成命令并传递到机器的控制器。

CNC 雕刻需要什么刀具或钻头？

CNC 雕刻使用与普通 CNC 机器类似的刀具或钻头。最常见的类型是具有整体硬质合金刀尖的 V 型钻头铣刀。全硬质合金刀具也很受欢迎。对于较硬的材料，也可使用金刚石刀具。如果设计需要圆形表面，则使用球头立铣刀。