摘要当今社会的发展趋势,大家的审美观观念慢慢提升 ,对美丽的向往也日渐丰富多彩而且生活水平提升 也促进大家消費的多元化 玉雕作为极具浓厚文化艺术蕴意的艺术品愈来愈受到大家的青眯,大家对玉器的市场的需求越来越大,各式各样的 玉雕产品不断涌现,崇玉、爱玉、藏玉、制玉的民间风俗强盛不衰。
1.研究背景
玉雕是以翡翠玉石为基材,雕刻出人物、山水、花卉和动物等图案和生活场景的雕刻艺术品。“黄金有价玉可贵”,玉雕件从古至今就享有盛名。玉因其浓厚的文化底蕴和精湛的工艺促进玉雕商品变成大家的藏品和消费品。至今玉雕生产制造依然处在依靠简单辅助设备手雕而成的小作房环节,存有过度依靠个人技术性产品设计和加时间长、生产率低、商品批
量小市场拓展能力弱等缺陷。且因劳动效率大、工作状况差等缺陷致使近年来从事手雕的人员特别是青年人从业人员大幅度降低,造成 核心技术没有人承继。传统式的手雕不管从生产率和精密度上面无法融入工业化生产的需要,定程度上阻碍着玉雕在现代工业中的使用广度。与此同时伴随着工业生产的快速发展尤其是计算机在工业生产中的广泛应用,计算机辅助设埒技术性CAD)计算机辅助加工技术性(CAM)、计算机数控加工技术(CNC)高速铣削技术性(HSM)泛使用于各个制造业,使工业品的形态丰富,产量增加,效益提高。
2.北京精雕 JDPaint软件介绍
JDPaint软件是北京精雕CNC电脑雕刻系统的基本组成部分,它是套面向电脑雕刻领域的CADCAM软件,也是国内较早的专业雕刻软件。与国内的其他雕刻软件相比,JDPaint在曲面造型方面的功能有较大优势。在许多领域,特别是仿古木雕领域,此软件的使用已经比较广泛.
结合现代数控机床技术,由数控设备对玉坯进行数控电脑雕刻进行了实践研究。所使用的技术路线及主要工作流程如图所示。
第一步依据玉雕样品的图像(已经有手工玉雕件的板样图片),建立样品的二维矢量轮廓,随后由二维矢量轮廓,转化成玉雕的三维建模(即浮雕图案实体模型),由三维建模再转化成对应的刀具路径和NC代码,最后由雕刻机对板样进行数控雕刻加工。
3.1 玉雕样件选择
文中挑选了典型性的花草植物种类玉雕样品做为实践研究对象,见图3。特别注意的是,现阶段玉雕样品仅限浮雕类玉雕件。仅限于雕刻机器的生产能力,一些三维形状复杂、镂空的玉雕样品在后面再给大家讲解尝试。
3.2 样品图象矢量化解决根据相片或是扫描的方法,把样品原图图象导入JDPaint软件。因为这种图象是以像素信息内容存储的,因此首要需要将这种图形信息内容转化为真正的矢量图形信息内容,以利于三维建模的创建。
通常情况下,把图片或是扫描图片转换成矢量图有2种方法:人工描图或是图象矢量化重造。人工描图就是在软件中可以直接绘制图象轮廓,从而得到矢量图形。人工描图过程也成为“手动抄图录入”只需了解应用CAD中的绘图命令就可以完成人工描图。而图象矢量化重造就是指应用某些图象处理基本原理,通过曲线拟合边界光滑、消除噪声等某些方法,全自动或半自动地把像素图转换为矢量图。
这篇文章在实践时证实,现阶段矢量图形还不太可能达到完完全全自动化,因此人工描图这种方法在现阶段情况下是这种简单合理的方法。图4是样件在精雕软件中的轮廓曲线。
3.3 三维立体浮雕图案建模建模玉雕浮雕图案建模,是指在浮雕图案的二维矢量轮廓图案设计基础上,建立浮雕图案的三维模型的过程。产生在现实生产中的玉雕基本都是具备错综复杂小细节特征的立体建模,他们通常由若干个独立的曲面片结合而成。
在JDPaint中,玉雕浮雕实体模型的建立主要是通过雕塑作品专用工具下的堆料/去料及其打磨抛光效果解决来完成。而实体模型截面样子又是通过“刷子”的基本概念来实现。说白了刷子,就是指限定实际操作影响范围的一个区域。
在矢量轮廓线的基础上,在JDPaint中建立了样件的三维立体浮雕实体模型。实体模型在软件中的建立,实际上也就是不断变化实体模型的参数(改变刷子样子),随后通过不断移动鼠标来堆积或者切除刷子所定义的样子那样一个过程。本文中样件的最终三维立体效果
3.4 生产加工刀具路径生成玉雕模型曲面多为不规律曲面,因而,玉雕生产加工的刀具路径不可以简单地采用沿X轴平行或沿Y轴平行方法需考虑机加工件的工程实际来规划量不一样的刀具路径
玉雕的素材内容多见山水、花卉、树木等风景图样,二维轮廓线多种形式复杂,导致玉雕生产加工中存有一会儿为大片面积空白地区,一会儿狭小甚至于尖窄的地区具体生产加工中般多选用数次加的方式首先应用直径较大的刀具迅速大范围地除去大多数材料,称之为初加工;另一方面再应用直径小的刀县对初加工中留下的地区,以及些尖窄地区部分进行再次生产加工,也称之为精加工有的时候在初加工和精加工之间,还会继续增加道残料补生产加工方式,或是进行第二次精加工处理,以做到精度和质。精加工则应用直径小的刀具。
行切法和环切法是现阶段雕刻生产加工中应用较广的方式:环切法的刀具运动轨迹是沿界限轮廓线,行切法的刀具运动轨迹是条直线。一般行切法会存有来回进刀状况铣刀的旋转方位与工件的进刀方位会更替发生一致与不一致(顺铣和逆铣;而环切法则能保持切削状况。切削状况会在必须程度上影响最终的生产加工质量,但一般状况下初加工多选用行切法而精加工和半精加工则多选用环切或是行切方法。
在JDPaint的刀具环境下,根据设定和挑选相应的参数,系统软件可以自动生成初加工和精加工所需的生产加工相对路径。以荷花样件为例,下面是一些刀具相对路径初加工和精加工的参数设置(图6、图7)。本文实践活动中初加工挑选环切进刀,精加工则应用459平行截线进刀方式。
依据刀具途径设置,系统可以全自动测算出刀具运动轨迹并储存。图显示信息了荷花样件的刀具运动轨迹,包含了1次初加工,1次边角废料补加工,和两次精加工。精加工时使用的是45°平行截线走刀方式。图8中四张图从左至右分别为初加工、边角废料补加工和两次精加工的运动轨迹途径。
图8荷花样件刀具轨迹路径
3.5月具路径文佳的广生和输刀具路径生成后还可以做好储存。根据菜单栏刀具路径一>导出刀具路径,就可以导入路径文作以便雕刻机直接使用。图9加工路径导出下面是部分荷花样件的NC代码(由ENG转换而来)。
4 加工设备
5结语
把现代化数控机床电脑雕刻新技术应用于传统玉雕工艺上,具备不错的行业发展前景和商业服务前景。以数控机床雕刻软件JDPaint为平台,通过在雕刻软件中创建玉雕浮雕的三维建模,从而转化成能够用以数控雕刻机的生产加工文件,最后,由高精密数控雕刻机生产加工成成品。生产加工成品在精细度方面不逊于1个熟练玉雕工艺师的手工作品,并且在生产加工工作效率上面有显著的优势