基于ArtCAM的十二生肖浮雕加工研究**江苏省大学生实践创新计划项目(编号：201412808005Y)

秦培亮，王　洋，翁芸娴，秦苏楠，王明娣（.苏州农业职业技术学院，江苏苏州　5008；.苏州大学机电工程学院，江苏苏州　50）



基于ArtCAM的十二生肖浮雕加工研究**江苏省大学生实践创新计划项目(编号：201412808005Y)

秦培亮1，王洋1，翁芸娴1，秦苏楠1，王明娣2
（1.苏州农业职业技术学院，江苏苏州215008；2.苏州大学机电工程学院，江苏苏州215021）

摘要：借助ArtCAM软件，利用雕铣机加工出十二生肖浮雕，并以十二生肖浮雕加工为例，对ArtCAM软件以及雕铣机的应用技巧进行了介绍。实践证明，利用雕铣机结合ArtCAM软件，在浮雕加工中具有比较广阔的应用前景，能够有效提高加工效率，降低企业成本。

关键词：ArtCAM；浮雕加工；十二生肖；雕铣机

0　引言

浮雕产品在满足人们对艺术的追求方面起到一定的作用，随着人民生活水平的不断提高，浮雕产品的需求在不断增大。数控雕铣机已成为加工浮雕产品的首选设备，数控雕铣机是一种使用小吃刀量、高速主轴电机的数控设备，主要用于较小铣削量的浮雕加工，它有效补充了加工中心的功能[1-2]。随着CAD/CAM技术的发展，出现了许多自动编程软件( UG、Pro /E、MasterCAM等)，上述软件主要用于数控铣和加工中心，数控雕铣机主要使用ArtCAM软件，ArtCAM与其他的自动编程软件不同，其主要用于浮雕的设计及加工。

ArtCAM可以把手绘稿、扫描文件、照片文件、灰度图、CAD文件等一切平面数据，转化为生动、精致的三维浮雕数字模型，可以渲染处理设计完毕的浮雕，并且通过数控仿真，就可直观看到真实的仿真结果，而且能够生成驱动数控机床运行的程序，不但能够轻松产生粗加工、精加工和雕刻的多条刀具路径，还可以模拟刀具路径，这样在加工前就可以看到完成的产品[3]，充分发挥ArtCAM和雕铣机的特长，创造出完美的浮雕产品是需要研究的重点。

1　选择待加工图片

把白色与黑色之间按对数关系分为若干等级，称为灰度，用灰度表示的图像称作灰度图，本课题选择如图1所示的高清晰十二生肖灰度图。再将二维图片转换为三维浮雕，设置浮雕加工工艺并进行仿真加工，最终加工出浮雕产品。现代，人们更多把生肖浮雕作为春节的吉祥物，成为娱乐文化活动。

图1　十二生肖灰度图

2　浮雕的加工工艺

2.1ArtCAM软件操作

打开Art⁃CAM软件，点击“文件”、“通过图象文件”打开“十二生肖灰度图”文件，接着需要指定模型尺寸，原点位置和分辨率，按下确定键，依次对模型尺寸，浮雕高度，材料尺寸，浮雕加工设置，浮雕加工刀具参数，浮雕加工工艺等各项参数进行合理设置，得到如图2所示仿真后的浮雕图像。

图2　刀具路径仿真后的浮雕

2.2后处理部分

按下刀具路径操作下的保存刀具路径按键，跳出图3所示的保存刀具路径对话框。此时需要选择合适的后处理文件，我院使用FAGOR系统的雕铣机的后处理文件为my lathe。

图3　后置处理界面

2.3程序的传输

我院的雕铣机带有U盘插口和RS232两种接口，选择使用U盘进行传输程序，需要注意的是文件名要用六位阿拉伯数字来表示，程序传输成功，接下来就通过雕铣机完成浮雕的加工。

2.4数控雕铣机加工操作

雕铣机操作主要包括以下几个内容：雕铣机开机，和大部分数控机床一样，需要先打开机床的主电源，然后再给系统上电。开机后机床回参考点，其方法在此不赘述，但是需要注意，该雕铣机需要在加工前回参考点，否则将发生报警故障。安装毛坯，毛坯安装好后进行对刀（工件坐标系设定），接着传输新程序，新程序传输完毕后即可进行加工了，需要说明的是，浮雕加工的吃刀量非常小，因此加工的时间很长，从几个小时到几十个小时不等。

3　结束语

借助ArtCAM软件，结合数控雕铣机，十二生肖浮雕便顺利加工出来，十二生肖浮雕产品照片如图4所示。通过本例可以知道，任何一个软件系统都不能够兼顾所有的用户和案例，每个软件都有自己的特长，譬如Pro/E在造型设计领域独领风骚得益于其参数化的设计理念，UG在自动编程方面以其强大的加工能力收获很多盛誉，POWERMILL正在成为五轴加工中心领域的新贵，各种软件都提供了相互兼容的数据接口，保证其间的数据交换。应将这些软件结合起来，加上实际的机床加工，必定能够取长补短，使工作顺利进行。

图4　十二生肖浮雕产品照片

参考文献：

［1］陈祥林，郭秀华. ArtCAM在浮雕加工中的应用研究［J］.机械设计与制造，2012（09）：93-95.

［2］张武刚.现代艺术浮雕模型设计及其数控加工［J］.现代制造工程，2008（8）：38-40.

［3］UK培训中心. ArtCAM PRO 8培训教程［Z］. 2005.

(编辑：阮毅)

The Research of the Twelve Zodiac Animals Relief Processing Based on ArtCAM

QIN Pei-liang1，WANG Yang1，WENG Yun-xian1，QIN Su-nan1，WANG Ming-di2
（1. Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture，Suzhou215008，China；2. School of Mechanical and Electronic Engineering，Soochow University，Suzhou215021，China）

Abstract:With the help of ArtCAM software, the use of engraving-milling machine processing of the twelve animals of the Chinese Zodiac relief, and take twelve animals of the Chinese Zodiac relief processing as an example，both ArtCAM software and carving-milling machine, the application skills of are introduced. The practice proved that, it have broad application prospects in the relief process with the use of engraving-milling machine and ArtCAM software，can effectively improve the processing efficiency, reduce the cost of enterprise.

Key words:ArtCAM；relief processing；Twelve Zodiac Animals；engraving-milling machine

作者简介：第一秦培亮，男，1981年生，江苏徐州人，硕士研究生，讲师。研究领域：机械设计及制造。已发表论文17篇。

收稿日期：2015－05－04

DOI:10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2015. 11. 005

中图分类号：TH16

文献标识码：A

文章编号：1009－9492 ( 2015 ) 11－0021－02