在切割有机玻璃大字过程中,已经切掉的废料块或文字容易飞崩,造成文字边缘不光滑,也容易引起憋刀现象。避免这种现象的一种方法是使用泡沫胶将有机玻璃材料紧紧的粘在 雕刻机台面上,另外一种方法是使用吸附装置将切掉的字块吸在台面上,这也是目前最常用的两种解决方法。 JDPaint V4.05软件提供了一种新的解决方法,这种方法十分简单,它在切割路径的中间增加一个或两个不切透的路径段,起到固定有机字块的作用,防止字块飞崩。在软件中,我们把这几个特殊的路径位置称为切割焊点。下面,我们举例介绍一下这种方法的使用过程。 1. 切割的基本要求本例要求的的切割条件如下: [平底] JD-4.0 的双刃平底铣刀的几何参数及切割有机玻璃字的工艺参数如下: 2. 切割的过程有机大字的切割过程包括下面五个步骤: 第一步: 设计文字 启动JDPaint V4.05软件,进入文字状态,输入“雕”字,并将字体调整为“黑体”,文字大小为125x125见方,如下图所示:
JDPaint
第二步:计算切割路径 选择文字,点击“刀具路径::轮廓切割”功能,系统弹出对话框,将对话框的参数设置为下图所示:
JDPaint
点击对话框中的[S计算设置按钮,将参数设置为下图所示:
JDPaint
确认下面这些参数设置是否正确: l [刀具 = Φ4的平底铣刀,如果刀具库中没有Φ4的平底铣刀,请首先新建一把相同型号的刀具; l [雕刻深度] = 20.0 ,[吃刀深度] = 20.0 ; l [切入切出方式 = 直线段,[线段长度] = 1.0; l [轮廓排序] = 从内向外; l [走刀方向] = 顺铣; l [允许使用圆弧走刀] = √ 点击[确定按钮,生成刀具路径,如下图所示:
北京精雕
第三步:增加切割焊点 选择刀具路径,点击“刀具路径::刀具路径变换”功能,系统弹出路径变换对话框,将变换方式切换到“切割焊点”方式,设置参数,如下图所示:
JDPaint
切割焊点的长度一般是刀具直径的2倍,焊点的高度一般是0.5-1.5之间,如果材料装卡比较平整,采用比较小的高度,如果材料不够平整,采用比较大的高度,焊点高度一般不能超过刀具半径。焊点位置有“末点”、“中点”、“两点”三种方式,其中“两点”固定的方式最可靠。 点击 [确定按钮,系统将变换原有的切割路径,在上面增加一个或两个切割焊点,如下图所示:
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第四步:输出三维切割路径按照 3维路径输出加工文件,XY坐标使用“左下角”,Z坐标使用“0.0”。第五步:实际切割进入 En3D5.x,输入三维雕刻路径,使用三维方式雕刻,雕刻过程一定要注意下面几点:l 确保 JD120雕刻机的台面上已经安装有机玻璃台面(不是被切割材料),能够使用压板方式装卡;l 使用压板方式将被切割材料装卡在有机台面上,在装卡过程中确保压板垫块比材料的上表面高,减少装卡过程中的材料变形;l 确定“Z轴起刀点”的过程是:(1) 将刀尖定在有机台面上保证能够切透材料,定义为 Z轴起刀点的初值;(2) 将Z轴起刀点减去一个材料厚度(本例中减去 20.0毫米),作为实际的Z轴起刀点;l 将 “Z轴行程” 设置为5.0;l 在使用新刀具时,切割速度用正常速度的 50%,即0.3米/分钟试切,等运行平稳之后,在逐渐调整到正常速度,即0.6米 /分钟;l 确保刀具运动过程中不会碰到装卡的螺丝; 1. 常见问题解答1) 如果不使用 [直线段切入切出方式,为什么会在下刀位置出现过切现象?解答: 在切割过程中,刀具受力发生变形,如果刀具直接轮廓边上下刀或提刀,必然造成切割的轮廓不光滑。在生成轮廓切割路径时,如果增加了直线段引入方式便可以避免下刀引起的变形,从而保证光滑的轮廓形状。
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2) 如果不使用 [顺铣走刀方向,为什么会在切好的文字侧壁上粘一些切屑?解答:有机玻璃属于软材料,也是发热易溶材料。切割过程中顺铣走刀的摩插小,切削温度相对较低,有利于保证侧面的光滑。如下图所示:
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3) 如果不使用 [从内向外的切割次序,会造成什么现象?解答:当文字同时带有内轮廓和外轮廓时,如果先切外轮廓,将导致内轮廓没法切割。比如“Q”字切割时,必须选择从内向外的切割次序,如下图所示:
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4) 切割的下刀点有何作用,如何选择调整?解答:切割的下刀点是刀具开始切割的位置,也是切割完成退刀的位置。当切割完成后,被切割的文字块虽然有焊点固定,但已经有些松动,切割时自然会造成变形。如果退刀的位置定在一些内角位置,特别是一些比较大的内角位置,这样可以有效降低变形,提高切割质量,如下图所示:
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下刀点总是在轮廓曲线的起点附近,调整下刀点的方法就是重新设置曲线的起点位置。如果轮廓是文字,则先将文字变成图形,然后用节点工具重新定义起点。 1) 在精雕JD120上切割不同厚度的有机字时,切割速度有无比变化? 解答:有,一般来说,厚度越小速度越快。为了保证良好的切削效率,我们建议用户使用不同刃长的切割刀具,具体的工艺参数如下表所示: 有机玻璃厚度(mm) | 使用刀具(直径×刃长) | 主轴转速(转/分) | 落刀速度(米/分) | 切割速度(米/分) | 落刀延迟(秒) | Z轴行程 | 20.0 | Φ4×22 | 24000 | 0.45 | 0.6 | 0.1 | 5.0 | 15.0 | Φ4×17 | 24000 | 0.45 | 0.8 | 0.5 | 5.0 | 10.0 | Φ4×12 | 24000 | 0.45 | 1.2 | 0.5 | 5.0 |
此外,在刀具装卡时,刀尖到卡头的距离越短越好,在露出刀刃的前提下,多出部分不超过 2mm,如果刀具装卡的较长,请降低切割速度。2) 为什么在使用新刀具之前先要用 50%的切割速度试切?解答: 新刀具没有磨合,切割一段时间后,刀具切削性才能达到最佳状态,这时可以使用正常的切割速度。继续切割一段时间之后刀具开始变钝,切割声音变大,这时再将走刀速度调整到 50%的切割速度。这种使用方式有利于延长刀具的使用时间。试验表明,在 JD120上切割一个120×130×20的有机玻璃字“精”,切割时间是3分钟左右,侧边质量良好。Φ4切割刀在0.6米/分的速度下可切80多个字(切割长度为72米),刀具寿命较长,大大降低了切割中刀具部分的成本。3) 切好文字后,如何避免焊点位置出现崩边现象?解答:切好文字后,首先向下轻轻敲击文字,确保焊点位置已经断开之后,再向上翘出文字。这样可以避免焊点位置出现崩边现象。如果焊点高度较大,需要用锉刀修磨掉焊点位置的残留疤痕。4) 电源电压对大字切割有无影响?解答:有,电网电压一般不能低于 210V。精雕控制系统要求电源电压稳定并且不能低于210V,在切割加工中如果发现异常,一定要检查一下电网电压。
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