第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
-276-
曲面雕刻
投影雕刻
图
10-16
问题：能不能用曲面造型功能设计出隔色壁再拼合到曲面上？
不能。因为用曲面雕刻得到的隔色壁侧壁粗糙度很差。
（培训教师从走刀的形式讲解，并
演示实际效果）
雕刻立在曲面上的隔色壁时所使用的刀具底刃不能太大，一般不要超过
0.4
，否则会在隔
色壁根部留下较多残料。如图
10-17
所示：
刀具
曲面
隔色壁
残料
图
10-17
3
、如何保证多个模具的一致性
（
1
）加工文件的一致性
加工文件的一致性，
是保证批量加工滴塑模一致性的前提，
一般情况下，
使用同一个加工
文件进行加工，如果整板雕刻多个相同滴塑模，就使用“矩形阵列”或“阵列雕刻”功能进行
加工。
（
2
）刀具的一致性
刀具的一致性是保证批量加工滴塑模一致性非常关键的因素。
①
一般情况下，加工滴塑模使用的都是锥刀，而且锥刀大部分都是人工修磨，保证相同
参数的几把刀具的一致性是比较困难地，一般要使用投影仪或
40
倍读数显微镜来校准，尽量
减小它们之间的误差。
②
尽量使用同一把刀具进行加工！如果是整板阵列雕刻几个相同的滴塑模，按刀具选择
第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
-277-
路径，尽量使用同一把刀具把这把刀具的所有路径加工完成。
③
在雕刻过程中，尽量通过减小切削量、降低雕刻速度、使用冷却液等方法，减小刀具
的磨损或断刀，保持刀具良好的切削性能。
④
Z
起刀点的一致性，有两方面的意思：
A
、两个滴塑模的最高点的一致性；加工滴塑模时，要先铣平面，把此平面作为滴塑模
的
Z
向最高点。其它路径均依此起刀点来定义。
B
、多把刀具换刀时的一致性。换刀过程中，要使用对刀仪对刀，避免人为对刀带来的
误差。
4
、如何解决小刀具的频繁断刀问题
滴塑模具文字图案较多，区域狭小，形状复杂多样。因此所用刀具底刃较小，锥度一般为
10
度或
15
度，强度差，极易断刀。为解决这个问题，应从以下几方面着手：
（
1
）加工工艺方法要合理。
加工工艺是整个金属雕刻中最为关键的因素，
必须耐心细致地、
合理地规划加工工艺，
不
能怕麻烦。按照刀具使用原则，合理地利用多把刀具规划加工量，进行开粗与精修；按照单边
切、双边切原理合理地使用“吃刀深度”
、
“路径间距”
、
“开槽式等量切削”等工艺参数。
（
2
）在能保证尖角清晰度的前提下，尽量使用大刀，这里说的大刀是指底刃尽量大、锥
度尽量大，这样能提高刀具的强度，从而也可以提高进给速度。
（
3
）降低切削速度。
滴塑模与高频模加工要求有所不同，
质量是滴塑模的首选目标，
不要一味地追求速度，
该
慢的时候要慢下来。
（
4
）加工过程中使用冷却液，冷却刀具，减小刀具磨损。
5
、
“
SPORT
”曲面滴塑模具加工工序表
本节“
SPORT
”曲面滴塑模加工工序表如表
10-4
所示。
表
10-4
“
SPORT
”曲面滴塑模具加工工序表
工
序
编号
工序名称
工序内容
使用
刀具
雕刻
深度
吃刀
深度
路径
间距
走刀
方式
1
铣平面
将毛坯表面铣平
平底
3.0
0
0
1
往复
行切
2
区域粗加工
第一层基底部分开粗
加工
15
º
-2.0
1
1
0.5
往复
行切
3
区域粗加工
第二层图形
1
、
图形
2
、
图形
3
图形
4
集合后开
粗加工
15
º
-0.8
1
1
0.2
环切
4
曲面粗加工
椭圆曲面部分粗加工
15
º
1.5
0.4
0.4
分层
第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
-278-
-0.8
行切
5
曲面精加工
椭圆曲面部分精加工
15
º
-0.8
1.5
0.15
平行截
线走刀
6
区域粗加工
文字与图形
5
集合后开
粗加工
15
º
-0.4
0.5
0.5
0.1
往复
行切
7
区域精加工
文字与图形
5
集合后残
料补加工、区域修边
15
º
-0.2
0.5
0.1
0.05
环切
8
投影雕刻
将工序
6
、工序
7
生成
的路径投影到曲面上
使用原有参数
9
轮廓切割
将模具从毛坯上切割
下来
5
平底
2.0
0.5
工序
7
参数设置说明：
由于最后的曲面的底面粗糙度是由投影雕刻来保证的，
所以，
我们
在进行椭圆曲面的曲面雕刻时，
精加工可以用和粗加工同样的刀具，
而且路径间距可以设置的
稍大一些，这里设为
0.15
。
10.3.4
生成刀具路径
根据上面讲的分析思路，生成刀具路径如图
10-18
：
图
10-18
刀具路径输出后进行加工模拟，其效果如图
10-19
所示：
图
10-19
雕刻加工时一定要按照从上到下的顺序进行加工。
第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
-326-
（
2
）
对于一组连续的图案或者没有办法实现如图
13-8
变换的图案，
接缝的设计就比较复杂。
这种情况下的接缝设计，我们将在下面的实例分析中详细讲解。
目前无论是产品的加工还是模具加工，
图案的曲面化趋势越来越明显，
这就增加了设计加
工的难度。
因此不但要求设计软件必须具有强大的曲面设计功能，
同时对于设计人员的素质要
求也比较高。
曲面辊轮设计过程中造型设计与前面部分的方法基本相同。难点同样是接缝部分的处理。
如果整体图案由独立的曲面图案单元构成，接缝的处理可以和图
13-8
相同，如果整体图案是
由连续的不规则曲面构成，
为了保证图案能够准确连接，
产品上没有接缝，
在进行曲面设计时
应将接缝处调到曲面最高或最低点。
为达到符合要求的接缝精度，要做到以下几点：
①在计算材料周长时精确到小数点后两位。
②设计文件时使雕刻范围内的图案首尾对称相接。
③保证展开矩形的直径尺寸与后面我们在控制软件中填写的工件直径尺寸一致。
在本实例
中计算的小辊轮展开矩形的尺寸是：长
3.1415926
×
30
≈
94.25mm
；宽
28mm
。
以上三点是圆柱体产品的加工中保证加工出的产品图案接缝准确的重要条件。
3
、区域等距得到一个用于单线雕刻的正六边形
将原始的小六边形
（内接圆直径为
3mm
）
向外区域等距
0.25mm
，
得到一个新的正六边形，
用于单线雕刻。
4
、绘制阵列用的最小单元组图形
在常规的的情况下，对单个小六边形直接阵列就可以得到如图
13-10
所示的图形。
不过这样设计存在的问题是除了边缘的线条以外，
里面的线条都是重复存在的。
计算单线
雕刻的路径，
同一个位置重复进行了
2
次雕刻，
浪费了一半的时间。
所以进行图形设计的时候
不可以直接进行阵列。应该对图形进行变换，得到阵列前的最小单元组图形。
具体操作步骤如下：
①使用平移命令，得到如图
13-11
的图形；
②将如图
13-11
的图形使用“集合”命令集合在一起；
③在节点编辑状态下，选择图形所有节点后执行“节点分离”命令；
④回到图形编辑状态下，选择图
13-11
的图形再执行“取消集合”命令；
⑤删除阵列不必要的线段得到如图
13-12
的最小单元组图形。
第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
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图
13-10
图
13-11
图
13-12
5
、按照展开矩形放缩图形
依据展开矩形的尺寸对图
13-12
所示的图形进行阵列，单元组图形的尺寸为
6.06
×
3.50
，
而矩形尺寸为
94.25
×
28
，经过计算，我们横向阵列
8
个，纵向阵列
16
个，得到如图
13-13
所示的图形。
从图
13-13
可以看出，在整个矩形范围内的图案首尾并不对称的，在这种情况下，图案
旋转一周后，无法准确连接。
如何解决这个问题呢？
这个问题的解决方法也是圆柱体产品设计时准确接缝的一项重要内容。
在这种情况下我们要对图
13-13
的图形进行放缩。
放缩的目的是要求整个图形纵向尺寸与
展开矩形的纵向尺寸相等。放缩后得到如图
13-14
所示的图形。
图
13-13
图
13-14
“放缩”的具体操作步骤如下：
①首先确定展开矩形的高是
94.25mm
；
②选择图
13-13
中除矩形框以外的所有的图形；
图
13-15
第十四章
眼镜鼻中冲模的加工
-328-
③选择“变换”菜单中的“放缩”命令，谈出对话框如图
13-15
。
在对话框中的纵向尺寸栏内输入
94.25
，点击“确定”
，得到图
13-14
。
对于这也一步操作有些同学可能可能会问：这不是改变了小六边形的原始尺寸了吗？
是的，放缩后，小六边形的纵向尺寸是改变了。但是改变了多少呢？大家如果实际做一
下就可以知道，整个图案的纵向尺寸缩小了
2.75mm
，对于多个六边形来讲，
每一个六边形纵
向平均尺寸的变化实际是非常小的，这个变化是在允许的公差范围之内，可以忽略。
从另一个角度来讲，我们的小辊轮直径尺寸是标准值，而我们要进行加工的的图案可能
是各种各样的。像现在这种情况，图案尺寸不可能正好和计算的展开矩形的尺寸相等。这时
候就可以在图形允许的公差范围内，使用放缩的方法来对图案进行调整，使在一定单元范围
内的图案，纵向尺寸与展开矩形的纵向尺寸相等。
具体图案应该是放大还是缩小呢？一般是哪种情况下图形的整体变化量小，
就用哪种情况。
6
、纹理连接
得到图
13-14
后，还不可以生成雕刻路径。因为图中每个小六边形的边都是独立的线条，
在雕刻的时候，刀具不是连续走刀，抬刀次数太多，浪费时间。这里要通过“
纹理连接
”功
能对图案进行连接，使最后得到的图案由最少的线段组成。
“纹理连接”的操作步骤如下：
①
选择图
13-14
中除矩形框以外的所有的图形；
②
选择“纹理连接”命令，如图
13-16
；
③
如果需要连接的图形存在集合或群组，则会弹出对话框如图
13-17
，单击“确定”
，继
续下一步的操作。
④
如果没有集合或群组，则直接弹处连接精度对话框，如图
13-18
左图；
⑤
填写连接精度，确定后，计算结果如图
13-18
右图。
⑥
然后单击确定，完成连接。
图
13-16
图
13-17
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