通用技術項目式學習實踐

湯學偉

【摘要】? 通過設計制作一個木質茶杯蓋，學習JDPaint軟件和創鳴機械雕刻機的使用。

【關鍵詞】? 項目學習 JDPaint NCstudio 創鳴雕刻機 茶杯蓋

【中圖分類號】? G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2019）18-161-02

通用技術實驗室裝備了一臺機械雕刻機，這是一臺生產應用的設備，需要參加廠家的專業脫產培訓才能熟練操作，對普通高中學校來說這是不可能的，所以我只能自己慢慢摸索，學習使用。

項目式學習法是學習機械設備使用的有效方法，經過一段時間的摸索，我設計了 雕刻一個茶杯蓋的校本課程，通過實際雕刻作品來學習創鳴雕刻機的使用。

項目：設計制作一個直徑100mm的帶有握手的茶杯蓋。

材料：18mm厚，邊長大于100mm的柚木實木地板邊料。

軟件環境：

JDPaint 用來設計作品造型和雕刻路徑

NCserver 將JDPaint輸出路徑文件轉化為雕刻機可以執行文件

Ncstudio V5.4.49：控制雕刻機雕刻運行。

工具：創鳴機械雕刻機

準備工作

啟動JDPaint軟件，可以打開后綴“.jdp”格式文件，在使用JDPaint軟件的輸出刀具路徑的功能時，必須同時啟動NCserver軟件，否則只會生成一個文件，即“.eng”，而不會生成“.nc”文件 。Ncstudio V5.4.49只能執行“.nc”文件

雕刻機加工的時候，工件可以在Y軸方向移動，刀具可以在X軸和Z軸方向移動。本實驗室設備最大雕刻范圍是600毫米*600毫米，設計圖案的時候，第一步要確定雕刻工件的范圍。雕刻范圍的設定跟對齊方式有關系，根據實踐經驗，聚中對齊比較方便。

1.圖形設計聚中

JDPaint的基本界面如下圖所示，具體的操作需要大量的時間，不詳細介紹。選擇畫矩形工具，畫一個矩形，比實際設計圖形略大，比加工毛坯略小。通過：“變換”—>“圖形聚中”功能將矩形聚中。如下圖所示，后面的設計都在矩形中進行。這樣移動刀具時不會撞到工件固定螺栓。

2.工件和刀具對中

將工件毛坯修整為一個矩形，尺寸比實際工件大，避免雕刻刀具碰到固定件。將毛坯固定到雕刻機工作臺面，啟動機器（一定要打開冷卻水循環）。啟動NCstudio，啟動電機，利用“手動”功能，將刀具對準中心點，并且將其鉆穿。因為這個茶杯蓋需要兩面雕刻，方便背面對齊，并且中心點位置剛好需要打孔安裝杯蓋握手。

上面介紹的軟件設計圖形聚中和雕刻機的工件刀具中心對齊是非常重要的，下面就是具體設計了。

設計制作

1.茶杯蓋外部曲面雕刻

需要用到JDPaint的“曲面造型功能”，就是界面中綠色曲面按鈕。

點擊工具按鈕，進入三維界面。這里要用到三視圖的原理來設計，使用曲面菜單下拉伸面的功能設計茶杯蓋外表面“拉伸角度”和“幅度”可以通過視圖切換觀察調整。

2.曲面雕刻注意點

雕刻外部曲面時，刀具是在最高點和最低點之間往復，實踐中發現刀具到達最低點時會發生撞擊現象，會使工件發生移位。為了避免刀具切割較深位置不會發生撞擊，可以先要將最深部分外圍用區域粗雕刻切除，這樣雕刻曲面的時候，刀具移動到最低點的時候，外圍就是空的了，不會出現撞擊現象。如圖：

3.內部曲面切割

工件翻轉之后要根據之前鉆穿的中心定位孔重新對位。內曲面的切割跟外曲面一樣。只是角度反過來了，最深位置在中間，中間的部位是杯蓋握手對應的背面，是一個平面。為了防止曲面雕刻是刀具撞擊，一定要先要對中心位置進行“區域粗雕刻”，這就是加工過程中的流程的問題。

4.利用曲面功能設計內部邊沿斜口切割

至此一個杯蓋的正反兩面都雕刻完成了。

5.利用木旋技術制作茶杯蓋的握手

6.握手和杯蓋粘接;用太棒木工膠將握手和杯蓋粘貼，固化之后就得到了一個木質杯蓋。

完成的成品，如圖所示：

雕刻機圖片：

總結

制作茶杯蓋是一個目標明確的項目，基本造型比較簡練，需要加工的部件只有兩個：蓋體和握手。可以用一種刀具完成所有的雕刻，是非常好的一個通用技術木工工藝的項目。雖然基本造型比較簡單，但是項目的拓展空間非常大。在掌握了基本的曲面造型技巧后可以設計更多造型的杯蓋，可以進一步學習浮雕、刻字技術，在杯蓋上進行浮雕，刻字等工藝，進一步提升杯蓋的藝術價值。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]顧建軍，主編.《技術與設計1》 江蘇鳳凰出版社.

[2]顧建軍，主編.《技術與設計2》 江蘇鳳凰出版社.