我國是一個家具出口大國，隨著全球經濟一體化的發展，我國家具的產品結構檔次需繼續提高。從未來幾年的行業發展態勢上看，我國的低成本勞動力將不再是優勢，改良產品工藝及提高技術含量，應是企業發展的應對策略。另外國內市場需求層次的提高，使得產品的結構層次也需相應提高，實木類家具及傳統紅木家具所占的市場份額也會加大，所以對家具生產中的木刻雕花工藝也需進行改進。而雕刻工藝的數控自動化生產”將是一個必須的階段，這就是當前家具行業的“當務之急”。下面筆者粗略介紹一下“數控自動化生產”工藝目前本公司已成功應用到生產實踐中)。
1 工藝基本流程
雕刻工藝數控自動化生產”流程如圖1所示。
圖1雕刻工藝數控自動化生產流程
2 原始資料
家具的原始資料，可以是實物類，也可以是印刷品、文件類。實物包括家具原件、歷史遺留的破殘片、模型、石膏泥塑樣品等;文件類包括照片、畫朋、印刷品、手繪稿、電腦圖片文件等。這兩類資料一般在業內都可以方便地獲得，所以對于“來樣設計”“來樣加工”都是一件相對容易的事，另外互聯網的普及，使得資料的查閱更為便捷。
3 數字化三維建模
有了原始資料后，需要對這些資料做數字化處理，使之能在電腦中進行編輯。數控機床要加工出我們想要的雕花產品，必須給它三維結構的數據，讓機器的刀頭在空間做運動切割，所以電腦三維建模是必須的一個步驟，它完全不同于傳統的仿型機”。
3.1 實物類樣品的三維處理
①用已有的雕刻樣品工件，在三維掃描儀上掃描成型。這種方法的優點是操作簡捷、制作周期斌一般僅需兒小時);缺點是三維掃描設備比較昂貴，而且國內生產的設備比較少，人員配備及設備維護的成本較高;另外從技術角度上講，某些物體的特征點會丟火由于掃描的等距間隔決定了設備不可能太過細致)，這樣雕刻出的工件會與原件有出入，尤其是細部會有些模糊不清，造成加工的品質下降。
②以實物做參照，用相機拍攝三視圖，然后進行電腦三維建模。這種方法的優點是設備投入少，雕刻出的產品精細，另外，電腦處理的數據量遠小于上面的掃描法”，而且工件的特征點不會丟失;缺點是產品的設計周期稍長一些(一般在1~3天)。
比較這兩種方法，筆者更傾向于后一種方法(本公司應用的也正是這種方法)，因為相對于一個產品的開發周期，花兒天時間將三維模型做得更精細一些，還是值得的。
3.2 文件類樣品的三維處理
對于照片、畫朋、印刷品、手繪稿的數字化處理，最簡單的辦法就是使用平板掃描儀掃描輸入電腦，然后根據圖片參照建模。
三維建模的優勢在于產品的設計“虛擬化”，可以不用加工樣品，直接在電腦上觀看效果，任意修改，縮短設計周期，避免了一些人為差錯。另外其設計思路更為廣闊，設計人員可發抨的隨意性增大，產品造型的方案也更加多樣化，這對于家具企業增值增效來說，無疑是一件利器。
4 數控機器編程
現在市面上國內外開發的數控浮雕軟件很多，而且設計都朝人性化”方面發展，大多數都能在PC機上運行。下面以英國DELCAM公司的ArtCAM為例，適當做一下介級綜合比較了其他兒個軟件，筆者認為ArtCAM是一款比較優秀的雕刻軟件)。
經過上面的三維造型步驟后，我們將模型輸入到ArtCAM軟件中(當然ArtCAM也自帶了三維造型功能模塊，但筆者更傾向于獨立的三維造型軟件)，適當調整比俄調整到我們需要的尺寸)，然后檢查視圖中的實體模型，如有一些不太適合的地方，可以在ArtCAM“浮雕修整”模塊中進行修絮比如光滑、厚薄、對稱、填紋理等等)調至合適;下一步進入“刀路模塊”，設置刀具庫，選取我們所需要的刀具，然后讓電腦來分析如何安排產生行刀路徑，進行最優化計算，得出一個用時最省的雕刻方案。在分析運算過程中，設計者可實時觀看運算的結果，如有不合適的地方，可以改換刀具重新運算。另外這個軟件的最大優點是可以選分區域雕刻，根據框選區域的不同，可以選用不同的刀具進行作業，這樣可以成倍節省工時。比如在雕銑較大平面時，用大直徑的立銑刀要比用小尺寸的尖頭雕刻刀省時得多，而且平面的平整性效果更好。
另外，運用區域雕刻的方法，可解決二軸半數控機床無法實現的三軸聯動的功能，這樣就可以使得低成本的二軸半數控機床能夠走空間曲線，使加工雕刻工件的三維特征線更為清晰。這樣，工件大部分可用粗刀加工，細部用尖刀加工，極大地提高了加工效率且不失真。
5 雕刻產品生產
現在國產的雕刻機生產廠商已有幾十家之多，價格從兒萬元到十幾萬元不等，多數雕刻機為二軸聯動，產品的早期用途主要是廣告行業，隨著三維技術人才的增加，家具制造領域的應用空間應該更為廣闊。多數雕刻機的控制系統可以直接調入G代碼的刀路文件進行工作。
進入雕刻控制系統后，調入已經生成的刀路文件，可以先預演一下，估算出加工時間，確認無誤后，按開始”進行加工，雕刻機即可進行工作。雕刻完成后，刀頭會自動歸位，主軸電機停轉，一般需人動手干預的時候不多，工人的安全性有了極大的保障。
雕刻控制系統的操作一般比較簡單，設計人性化，操作界面直觀，對于操作工人的要求不高。
綜上所述，使用三維設計系統應用于家具行業的木刻雕花已經走向成熟，未來幾年，家具行業的技術提升應是大勢所趨，愿業內同仁共同努力，使國內家具行業的加工水平提到一個新的層次。
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本文標題：家具木刻雕花的數控自動化生產工藝
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