一种曲面浮雕定点定位方法与流程

1.本发明涉及平面曲面浮雕加工技术领域，尤其是一种曲面浮雕定点定位方法。


背景技术：

2.浮雕，是雕刻的一种，雕刻者在一块平板上将他要塑造的形象雕刻出来，使它脱离原来材料的平面。浮雕是雕塑与绘画结合的产物，用压缩的办法来处理对象，靠透视等因素来表现三维空间，并只供一面或两面观看。
3.传统的浮雕都是人工雕刻，完全凭借雕刻者的经验和技术，存在低效和低质量的问题。对于当今社会对于高标准、大量的产品需求，这种传统的浮雕工艺显然是无法满足当今社会的需求的。
4.机床加工浮雕应运而生，浮雕雕刻机通过高速旋转的刀具的进给和移动对待加工的面进行铣削，但多用于平面浮雕的加工，对于曲面浮雕，如古派建筑立柱表面上通常都需要进行雕龙画凤，由于浮雕依附物体的特殊性，在柱体表面进行浮雕并不能像平面浮雕一样直接进行，刀具相对于柱体的位置、柱体的直径都会对曲面浮雕产生影响，例如，刀具相对于柱体对中度差的时候，刀具下刀时无法与柱体曲面垂直，必然会影响浮雕效果。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种曲面浮雕定点定位方法，具体技术方案如下：
6.1、一种曲面浮雕定点定位方法，包括以下步骤：
7.s1选材、根据目标柱体的直径选取待加工柱体，待加工柱体的直径大于目标柱体的直径；
8.s2装夹、将待加工柱体水平装夹在夹爪盘上；
9.s3粗对中、启动刀具和夹爪盘，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向移动，直至刀具轴线与待加工柱体的转动轴线接近共面；
10.s4精对中、控制刀具垂直向下进给至接触待加工柱体并产生加工废屑时停止刀具垂直进给，保持刀具和夹爪盘转动，按预设步长控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向间隔性连续水平相向运动，直至刀具与夹爪盘开始相向运动的瞬间不产生加工废屑时，停止刀具与夹爪盘相向运动的动作，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向反向运动预设步长后停止；
11.s5、成柱、根据目标柱体的直径控制刀具垂直进给，加工得到目标柱体。
12.作为上述技术方案的优选，所述预设步长不小于刀具或夹爪盘移动的精度。
13.本发明的有益效果为：本发明针对柱体曲面浮雕的需求，基于自动化加工的技术基础，提出定点定位方法来校正刀具相对于柱体旋转轴线所在立面的重合度，不仅可以便于加工出目标直径的柱体，同时还能通过保证刀具对中度来提高浮雕加工的质量和一致性。
附图说明
14.图1为执行粗对中后的刀具状态；
15.图2为执行精对中的准备状态；
16.图3为执行精对中的状态一；
17.图4为执行精对中的状态二；
18.图5为执行精对中的状态三。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
20.实施例
21.一种曲面浮雕定点定位方法，包括以下步骤：
22.s1选材、根据目标柱体的直径选取待加工柱体，待加工柱体的直径大于目标柱体的直径；例如目标柱体的直径为30cm，则需要选取直径超过30cm的待加工柱体，例如可以是35cm或40cm。
23.s2装夹、将待加工柱体水平装夹在夹爪盘上；需要说明的是，本实施例中用于曲面浮雕的装置包括一个具有两个自由度的刀具和和两个自由度的夹爪盘，其中刀具可以进行竖直方向的运动和水平方向的左右移动，该左右移动与待加工柱体装夹后的轴向一致，夹爪盘可以进行水平方向的前后移动，该前后移动与柱体装夹后的轴向垂直，夹爪盘还可以发生自转从而带动柱体转动。
24.s3粗对中、启动刀具和夹爪盘，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向移动，直至刀具轴线与待加工柱体的转动轴线接近共面，如图1所示，刀具轴线与待加工柱体的转动轴线接近共面只需要凭借肉眼和经验判断，无需精准，主要是为了降低s4精对中的步骤耗时。
25.s4精对中、如图2和3所示，分别为执行精对中的起始状态和状态一，控制刀具垂直向下进给至接触待加工柱体并产生加工废屑时停止刀具垂直进给，此时由于刀具加工已经接触待加工柱体，形成图3中的虚线主体；保持刀具和夹爪盘转动，按预设步长控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向间隔性连续水平相向运动，直至刀具与夹爪盘开始相向运动的瞬间不产生加工废屑时，停止刀具与夹爪盘相向运动的动作，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向反向运动预设步长后停止；如图4和5所示，分别为刀具定点定位过程中状态二和状态三，其中状态二为刀具已经与待加工柱体的轴线共面，即刀具已经完成居中定位，状态三是刀具在状态二的基础上进一步移动一个预设步长，此状态下，由于刀具偏移出了待加工柱体的轴线所在立面，故而在移动的过程中不会产生加工废屑，停止后，控制刀具向运动预设步长后即可复位。
26.s5、成柱、根据目标柱体的直径控制刀具垂直进给，加工得到目标柱体。
27.本实施例中，刀具和夹爪盘的相对移动可以依赖于刀具固定、夹爪盘移动，或刀具移动、夹爪盘固定，或刀具移动、夹爪盘移动的装置结构设定，刀具的加工精度为0.005mm，相应的预设步长也可以设置成0.005mm。
28.作为另一个实施例，则优选为采用分级式预设步长，也即也往后预设步长的值越小，越接近加工精度。例如，实现粗对中后，即可保证刀具轴线与待加工柱体的转动轴线接
近共面，此时再精对中的步骤中，设定不同的预设步长，例如可以是1mm、0.1mm、0.01mm、0.005mm这四个逐渐减小的步长，开始时设定1mm为预设步长值，执行步骤s4精对中至刀具与夹爪盘开始相向运动的瞬间不产生加工废屑时，停止刀具与夹爪盘相向运动的动作，再设定0.1mm为预设步长值，重复上述步骤，直至将不同的预设步长循环执行结束。
29.显然通过设置不同的预设步长进行循环执行，可以大大降低刀具与夹爪盘相向运动的次数，提高定点定位的效率。
30.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。


技术特征：
1.一种曲面浮雕定点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：s1选材、根据目标柱体的直径选取待加工柱体，待加工柱体的直径大于目标柱体的直径；s2装夹、将待加工柱体水平装夹在夹爪盘上；s3粗对中、启动刀具和夹爪盘，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向移动，直至刀具轴线与待加工柱体的转动轴线接近共面；s4精对中、控制刀具垂直向下进给至接触待加工柱体并产生加工废屑时停止刀具垂直进给，保持刀具和夹爪盘转动，按预设步长控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向间隔性连续水平相向运动，直至刀具与夹爪盘开始相向运动的瞬间不产生加工废屑时，停止刀具与夹爪盘相向运动的动作，控制刀具与夹爪盘沿待加工柱体径向反向运动预设步长后停止；s5、成柱、根据目标柱体的直径控制刀具垂直进给，加工得到目标柱体。2.根据权利要求1所述的一种曲面浮雕定点定位方法，其特征在于，所述预设步长不小于刀具或夹爪盘移动的精度。

技术总结
本发明公开了一种曲面浮雕定点定位方法，该定点定位方法步骤包括选材、装夹、粗对中、精对中和成柱，并通过粗对中、精对中两步将刀具与待加工柱体的转动轴线所在垂直面对齐，校正刀具相对于柱体旋转轴线所在立面的重合度，不仅可以便于加工出目标直径的柱体，同时还能通过保证刀具对中度来提高浮雕加工的质量和一致性。致性。致性。


技术研发人员：罗亮 李金根 罗群
受保护的技术使用者：安徽联合智能装备有限责任公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/7/29