基于JDPaint軟件對影像浮雕的加工研究

摘 要：本文通過JDPaint軟件對灰度圖的處理和加工路徑選擇與設置，所完成的影像浮雕的加工，能夠優化雕刻過程，提高了加工產品的質量和加工精度。

關鍵詞：JDPaint軟件；灰度圖；浮雕

傳統的雕刻是手工業的一個分支，加工產品的質量取決于雕刻人員的經驗技巧，從學徒到師傅需要很長的時間，很多高超的技能還需要在今后的實踐中不斷的摸索和領悟。在近十幾年中，由于計算機技術、信息技術、自動化技術在許多行業中得到了廣泛應用，包括機械制造、金融、交通、管理等生產流通領域，極大地推動了這些行業的發展。計算機數控雕刻技術（簡稱CNC雕刻技術）和計算機數控雕刻機（簡稱CNC雕刻機）的出現終于把人們這個多年的夢想變成了現實。JDPaint專業雕刻軟件經過多年的發展完善，功能日趨豐富強大，不僅突破了如曲面浮雕、等量切削等多項關鍵雕刻設計及加工技術，也充分保證了軟件產品的易用性和實用性，極大地增強了精雕CNC雕刻機的加工能力和對雕刻領域多樣性的適應能力。在應用領域上，JDPaint軟件已經徹底突破了適合標牌、廣告、建筑模型等較為傳統的雕刻應用范疇，在技術門檻更高的工業雕刻領域，如滴塑模、高頻模、小五金、眼鏡模、紫銅電極等制作業，表現同樣出色，成為國內最優秀的雕刻軟件。

1 CNC雕刻特點

1.1 藝術曲面造型方法和幾何曲面造型方法相結合

隨著CNC雕刻應用面的不斷擴大，\"雕刻\"不再僅僅是\"畫龍點睛\"了，已逐步滲透到產品設計和產品加工領域中，這樣要求\"雕刻\"設計工具必須具有一定的曲面造型功能，更由于\"雕刻\"是一種獨特的設計方法，需多產品的形態是無法用準確的數字函數表達，取決于設計者的感覺，只有藝術曲面和幾何曲面混合造型才能保證\"雕刻\"在工業領域中能有更輝煌的表現。

1.2 精確制圖機制和藝術制圖機制相結合

\"雕刻\"是一門藝術，其設計工具必須為設計者提供方面的創意空間！\"雕刻\"進入工業領域，其設計工具還必須遵守\"尺寸精確\"的工業設計原則！

1.3 CNC雕刻機及其專業雕刻軟件的特點

JDPaint軟件可以輸入影像文檔，如pcx，bmp，jpg，tip等，利用計算機進行向量化處理。其中內含170種字形，可對任何字形、圖形進行描繪、設計和排列。并且可由2D輪廓制造3D曲面，曲面可重疊，進行自動熔接，并可帖附任何3D花紋、圖形和文字，進行藝術雕塑。還具有逆向工程功能，可以接受點的信息后，生成相應的曲面，進行CAD工作，可以生產CAM的技工路徑，并進行加工。如果配備激光掃描系統，則可完成樣品掃描測繪至雕刻加工成型整個過程，其速度快，精度高。在制作立體浮雕，人物、動植物的3D造型的時候，影像文檔通過灰度分析后，可以產生曲面、浮雕文檔，并進行相片立體雕刻加工。其設備可升級四軸、五軸加工。利用四軸，可完成各種壓花輪從設計至CAD/CAM的制作。能夠完成超硬度切削加工，超細字加工。兼容多種專業或特殊加工軟件，可讀取ICES、DXF等資料，具備完整刀具庫，可生成各種高精度的刀具路徑。

2 圖片處理軌跡生成

2.1 選擇圖片

通過“文件”→“輸入→“點陣圖像”→“圖片”（dmp格式）→“變換”→“放縮”→“畫矩形”→“選中矩形”→“變換”→“尺寸等同”→“組合對其”出現圖1的界面。

2.2 藝術曲面的生成

通過藝術曲面→圖像文理→位圖轉網格→單擊灰度圖、定義曲面高度完成后通過渲染顯示觀看下效果。

藝術曲面是指由四邊形及三角形組成的多邊形網格，所以也稱為網格曲面。網格曲面有以下幾大特點：網格致密。網格曲面用很多的小多邊形表達曲面形態，因此網格必須致密才能保證形狀誤差較小。數據量大。因為網格致密，如果曲面尺寸較大，必然導致數據量大。非精確造型。用離散的網格表達連續的曲面，必然引入誤差，但是曲面的主要尺寸如長、寬、高等還是可以精確控制的，誤差只出現在曲面中間過渡部位，因此網格表示法的適應面還是很廣的。簡單、直觀。網格曲面生成、造型簡單直觀，形狀描述能力無可比擬，隨著計算機處理速度的不斷提高及三維掃描輸入技術的發展，網格曲面造型技術已成為CAD領域的一個越來越重要的分支。

2.3 生成加工軌跡以及G代碼和完成加工

選中網格圖→刀具路徑→路徑向導→填寫加工參數生成加工的軌跡。選中圖和路徑→刀具路徑→輸入刀具路徑→命名→拾取二維點生成加工的程序為ENG格式。

3 雕刻機的設置與加工過程

然后通過NC轉換器把ENG格式程序轉化為NC格式。在轉換時特別要注意保證高級參數設置值的文件頭和文件問必須沒有任何參數（如圖4）。利用維宏數控控制系統控制雕刻機器上完成加工，維宏數控控制系統的加工參數設置為系統參數：加工參數：手動速度：手動低速2000毫米/分鐘；手動高速：4000毫米/分鐘。自動參數：空程速度：2200毫米/分鐘；加工速度：1500毫米/分鐘。勾選：速度自適應優化：允許系統根據加工工件的連續特性，對加工速度進行優化。IJK增量模式：圓弧編程中（G2、G3語句），圓心參數（IJK）為相對于起點的增量。空程（G00）指令使用固定進給倍率100%。廠家參數：終點（機械）坐標：X方向：1300毫米；Y方向：1200毫米。電機參數：X軸：0.00157185毫米/脈沖；②Y軸：0.00157185毫米/脈沖；Z軸：0.00157185毫米/脈沖。Z軸最大速度為：3000毫米/分鐘。彎道加速度：1000毫米/分鐘。其他參數就是默認值。最后導入轉換的NC程序鏈接雕刻機進行加工。

綜上所述，在使用JDPaint軟件加工浮雕后，不僅可以完成大批量的浮雕作品，并且能夠保證作品的統一性。可以大大的降低工人的勞動強度，更好的保證產品的質量，使之經濟效益得到較大提高。

[參考文獻]

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