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基于ArtCAM软件的浮雕设计
沈长生;郭旭红
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】以校徽为例,通过素材的分析、矢量的设计、建模与仿真、程序输出等具体过程,研究了ArtCAM软件的应用技巧；同时,以西班牙FAGOR 8055i(M)数控系统为例,阐述了该系统所用后处理的编辑方法.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】沈长生;郭旭红
【作者单位】苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008;苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021
【正文语种】中文
【中图分类】TH164
【相关文献】
1.基于Art CAM的浮雕设计与数控雕铣加工 [J], 杨琦
2.基于ArtCAM软件的艺术浮雕设计与加工 [J], 沈长生;徐涛;张佳烽;仲子平
3.基于ArtForm的浮雕设计及数控雕刻加工 [J], 武强强;武乐强;沈亮;陈响;寇文军;李国剑
4.基于ARTCAM的曲面浮雕设计与加工 [J], 齐孟雷
5.基于ArtCAM的浮雕工艺品的设计与DNC误差模块应用 [J], 梁晓哲
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14. 加工浮雕综述ArtCAM可产生刀具路径文件供浮雕加工。
此文件包含一个指令系列，它为特定的CNC机床指定出加工浮雕过程中所要遵循的刀具路径。
ArtCAM提供了一系列的二维和三维加工选项，可产生整个浮雕的加工刀具路径也可仅产生一个特殊区域的刀具路径。
提供了一系列可供选用的刀具类型并可全面控制刀具尺寸。
用ArtCAM可以产生多重刀具路径，这样，在加工中可将各种不同的加工策略结合起来使用，精加工前可进行多次粗加工，以在精加工前切掉多余材料。
ArtCAM可为每个刀具产生单独的刀具路径文件或将一系列刀具的刀具路径文件合并在一个大的文件中，这取决于您的NC机床是否带有换刀功能。
通过刀具路径工具栏可控制主要的三维加工参数的产生。
其它的一些选项，如二维加工选项和激光加工选项位于加工工具栏中。
三维加工范例本范例将加工一个使用ArtCAM产生的玩具熊浮雕。
首先，使用加工工具栏中的Z层粗加工切除主体材料，然后使用刀具路径工具栏中的一些选项按钮来产生半精加工和精加工刀具路径。
材料设置•使用文件菜单关闭所有的项目。
•从浮雕工具栏中选取装载浮雕图标。
•从目录Examples\Ted_bear下打开浮雕。
于是三维查看中出现下列图所示浮雕：因为浮雕没有匹配的二维图像，ArtCAM在二维查看中产生一个灰度图像。
产生任何刀具路径前，必须首先定义毛坯尺寸，这样ArtCAM就知道有多少材料需要加工。
•在刀具路径工具栏中点取设置材料图标。
于是打开材料设置对话方框。
使用此对话视窗可定义毛坯的大小，模型在材料中的位置以及材料Z轴零点位置。
这样，ArtCAM就能知道是否需要从顶部切除一部分材料或是保留材料底部的多余材料部分。
同样，可设置材料Z轴零点，这样ArtCAM就能知道加工的原点处于何处。
此点即可设置在毛坯的底部也可设置在毛坯的顶部。
•由于模型的厚度是，因此，设置材料厚度为6mm。
•设置顶部偏置为，或是使用滑块将模型拖到顶部。
•确认材料Z轴零点设置为毛坯的顶部。
ArtForm在浮雕产品设计和加工中的应用作者：张智涛吕偿陈高峰张聪元叶潮锦陈杨霖来源：《河南科技》2019年第11期摘要：本文采用ArtForm二维绘图、ArtForm三维浮雕（建模）、ArtForm编程和精雕数控加工中心四步一体化方式，快捷、高效地完成浮雕产品的设计和加工，并得出ArtForm在现代数控编程加工领域中具有先进的技术水平和可持续发展的重要结论，以期为相关学者的研究提供参考。
关键词：ArtForm;浮雕设计;浮雕加工中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）11-0043-03Abstract： In this paper， ArtForm two-dimensional drawing， ArtForm three-dimensional relief （modeling）， ArtForm programming and precision CNC machining center were integrated in four steps to complete the design and processing of relief products quickly and efficiently， and an important conclusion that ArtForm had advanced technology level and sustainable development in the field of modern CNC programming and processing was drawn， in order to provide reference for the research of relevant scholars.Keywords： ArtForm;relief design;relief processing1 国内外浮雕产品设计现状通过查阅浮雕产品在计算机辅助系统中设计和加工的相关文献，了解浮雕产品设计和加工属于精密和超精密加工技术领域，精密和超精密技术具有系统性、关联性和国际性[1，2]。
基于ArtCAM软件的艺术浮雕设计与加工沈长生;徐涛;张佳烽;仲子平【摘要】以“百鸟朝凤”浮雕的设计与加工为例,分析数控雕铣加工工艺,总结ArtCAM软件四种建模方式的应用特点.对举例进行建模以及刀具路径的设计与优化,给出浮雕设计的流程及相关设计参数,并对加工过程的监控进行研究,针对加工过程中可能出现的问题给出解决方案.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P157-160)【关键词】ArtCAM;CM5060;浮雕;设计;工艺【作者】沈长生;徐涛;张佳烽;仲子平【作者单位】苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008;苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008;苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008;苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008【正文语种】中文【中图分类】TH164ArtCAM软件可以把照片、灰度图、CAD、手绘稿、扫描文件等平面数据转化为丰富细致的三维浮雕模型，并能生成大多数主流数控机床认可的数控代码。
该软件以其友善的界面和强大的功能正逐步占领着浮雕设计软件行业的市场。
国内于2004年开始兴起对该软件的研究，主要研究其在数码产品、木工、石材、标牌等行业的应用，截止目前，在中国知网等数据库中，国内的相关研究较少，且研究结果呈现出单一、不够系统及未涉及后处理优化设计等问题。
本文以“百鸟朝凤”浮雕的设计与加工为例，研究如何使用AtrCAM软件通过二维位图进行三维浮雕建模，编辑可行的刀具路径并获得在CM5060数控雕铣机床上使用的数控加工代码，以及该浮雕的加工过程等内容。
图1所示为“百鸟朝凤”的灰度位图，本文将根据此位图，加工出长宽为115 mm×50 mm，形状最高高度为1.5 mm的浮雕产品。
1.1 毛坯选择对于类似采用尖刀进行较为精细的浮雕加工时，加工用的毛坯需要具有良好的雕刻性能，即切屑不易粘刀，并且需要切屑呈粉末状脱离毛坯。
编号正德职业技术学院毕业实践报告题目基于ArtCAM的浮雕设计与加工学生姓名学号专业数控技术班级086103指导教师二 O 一一年四月目录摘要 (3)第1章 Artcam简介 (4)1.1 Artcam的应用范围 (4)1.2 Artcam的主要功能特点 (4)第2章 Artcam浮雕造型设计 (6)2.1 浮雕设计的方法 (6)2.2喜洋洋三维浮雕设计 (6)第3章浮雕加工工艺分析 (10)3.1毛坯的设定 (12)3.2加工路径的选择 (10)3.3 刀具选择 (11)第4章软件模拟加工及实物加工 (13)4.1软件模拟加工 (13)4.2机床实际加工 (14)4.3加工中的注意事项 (14)结束语 (17)参考资料 (18)摘要ArtCAM软件产品系列是英国Delcam公司出品的独特的CAD造型和CNC、CAM加工解决方案，是复杂立体三维浮雕设计、珠宝设计和加工的首选CAD/CAM 软件解决方案，可快速将二维构思转换成三维艺术产品。
作为艺术产品的数控加工的分支，作者通过该软件进行喜洋洋的设计与三维造型、直到生成数控程序并完成零件的加工。
关键词；ArtCAM软件三维造型、数控加工第1章 Artcam简介ArtCAM软件产品系列是英国Delcam公司出品的独特的CAD造型和CNC、CAM 加工解决方案，是复杂立体三维浮雕设计、珠宝设计和加工的首选CAD/CAM 软件解决方案，可快速将二维构思转换成三维艺术产品。
ArtCAM软件图标见图1 图1 全中文用户界面使用户能更加方便、快捷、灵活地进行三维浮雕设计和加工，广泛地用于雕刻产生、模具制造、珠宝生产、包装设计、纪念章和硬币制造以及标牌制作等领域。
1.1 Artcam的应用范围ArtCAM软件系列可以把如手绘稿、扫描文件、照片、灰度图、CAD等文件一切平面数据，转化为生动而精致的三维浮雕数字模型，并生成能够驱动数控机床运行的代码。
ArtCAM包括了丰富的模块，这些模块功能齐备，运行快速，性能可靠，极富创造性。
基于Art CAM的浮雕设计与数控雕铣加工杨琦【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】2页(P71-72)【作者】杨琦【作者单位】安徽工业大学,马鞍山,243002【正文语种】中文浮雕是在平面上雕刻出凹凸起伏形状的一种雕塑，是雕塑与绘画技术相结合的产物，是一种介于圆雕和绘画之间的艺术表现形式，它是用型面压缩的办法来处理对象，靠透视等因素来表现三维空间。
如今，浮雕艺术渗入社会的各个领域，广泛应用于建筑、木工、模具制造、珠宝生产、造币（纪念章）、包装设计、标牌制作、工艺礼品、制鞋、玩具等多种行业。
随着人们生活水平的提高，社会对艺术浮雕产品的需求量逐年增大。
传统的一个浮雕创意设计从二维绘画到雕刻几乎全为手工操作，设计周期长、加工效率低、成本高、难度大，难以充分满足市场需求。
随着CAD/CAM/CNC技术的不断发展，为全面实现浮雕的创意、进行高效率设计、低成本加工，以及产品早日上市销售提供了软硬件基础。
浮雕的设计与数控加工主要包括三个过程：①浮雕CAD建模，应当遵循从二维到三维的基本过程，从轮廓到细节的设计。
以二维绘图为基础，从绘图表现内容、表现形式、成形思路分析等方面构建浮雕基础模型；通过二维轮廓分析，层次分析，对不同轮廓区域使用不同颜色填充，为不同区域定义顶面类型，创建区域实体，进行布尔运算，初步完成三维实体模型设计；在初步设计的基础上，对模型表面一些细节进行修改和完善，如光顺处理等，直至全部模型设计完成。
②浮雕CAM设计，根据浮雕三维模型制定加工工艺规划，选择相应的加工策略、刀具参数，自动进行数值计算，生成合理的加工路径，在加工仿真完成后进行后置处理，最终输出浮雕零件的数控加工程序。
③浮雕CNC加工，数控系统对输入的程序进行处理，转化成机床的控制信息，驱动机床进行加工运动，最终完成零件的加工。
1.浮雕CAD建模Art CAM由英国Delcam公司出品，可快速将二维构思转换成三维艺术产品，且能够基于三维浮雕生成刀具路径，为复杂立体三维浮雕设计、珠宝设计和加工提供方便、快捷、灵活的解决方案。
利用ARTCAM 软件制作浮雕刀路的方法示例中我们将使用光盘中测试文件文件夹下的3鱼.bmp 文件。
l 双击桌面的artcam 快捷方式图标打开软件首先看到如下的界面。
ll 点击“通过图像产生模型” 文件-新的-通过图像文件生成ll打开图片“3鱼.bmp”ll原图很大，我们可以根据自己的需要调整尺寸，在示例中我们调整为50X50大小，浮雕的高度暂时定为2，请注意：点的设置，一般情况下矩形的雕刻区域我们都把左下角定为原点，圆形的区域把圆心定为原点，不管我们把那里设置成原点，在雕刻之前都要设置机器的原点和我们的设计原点一致。
设置完成后点击“接受进入下一个界面。
ll在窗口中我们看到灰度图，你可以放大仔细观察l点击圆圈的3D模式查看lll通过观察我们发现现有雕刻大小深度2似乎过高了，可以通过下来的过程调整l点击左下角眼圈处的图标弹出设置，把新高度设置成1.2，通过放大观察我们发现原图不够光顺，可以通过如下方法调整。
ll点击圆圈处的光顺图标，建议光顺次数不要太多，以免失去细节。
lll点击圆圈处的“刀具路径”进入刀具路径设置页，浮雕是3维的，我们要用到三维刀具路径的设置，点击第一个图标。
l在弹出的刀具路径设置界面中在列表框中选螺旋加工，当然如果是方形的工件我们一般选有角度的平行加工，角度45度。
l“加工安全高度”是只抬刀空走时的高度，一般太高了浪费时间，太低了不安全，一定要注意固定夹具等的影响，以免撞断刀。
ll刀具选项是重要的选项，点击“选取”进入，原软件中有很多刀具，都是英文的，参数也不一定适合，建议全部删除，我们定义自己的刀具以后方便使用。
l点击“增加刀具”注ll 在这个示例中我们用到的是平底尖刀，请按照上图设置。
带角度的刀有两个重要的参数，一个是角度一个是尖的直径，正确设置才能生成合理的刀路。
上图中“下切步距”是指一次允许的最大深度，我们可以根据雕刻材料刀的强度等多设置几种刀具以后方便选择，超出步距的深度将分成几刀输出。
基于ArtCAM软件的浮雕设计以校徽为例,通过素材的分析、⽮量的设计、建模与仿真、程序输出等具体过程,研究了ArtCAM 软件的应⽤技巧;同时,以西班⽛FAGOR 8055i (M)数控系统为例,阐述了该系统所⽤后处理的编辑⽅法。
1 软件简介ArtCAM 软件最早1991 年运⾏于Unix ⼯作站, 1994 年正式发布应⽤在Windows3. 1 上的ArtCAM V1. 0 版本,经过数⼗次版本的改进,已经发展⾄如今⽐较成熟的2009 版本。
A rtCAM 与常见的⾃动编程软件(UG、Pro/ E、MasterCAM 等)不同,主要⽤来进⾏浮雕的设计及加⼯,可以从⼆维⽮量或位图直接⽣成三维浮雕。
这些⽮量和位图可以在ArtCAM ⾥产⽣,或从其他系统输⼊。
ArtCAM 可以装载三维模型,从它们⽣成浮雕并包含了编辑浮雕和存储浮雕的功能。
产⽣三维浮雕以后,可以⽣成⼑具路径。
不但能够轻松产⽣粗加⼯、精加⼯和雕刻的多条⼑具路径,还可以模拟⼑具路径,这样在加⼯前就可以看到完成的产品[1] 。
2 编程准备2. 1素材准备以我院校徽(如图1)的浮雕设计为例,设计前,准备⼀个具有⾜够像素的位图⽂件,并将⽂件保存为 ArtCAM 软件⽀持的位图格式,⽐如bmp、jpeg、png 等。
这⾥将⽂件的像素设置成800伊800。
2. 2后处理编辑后处理⽂件是软件与机床的桥梁,软件⽣成的加⼯程序能否顺利在机床中执⾏,主要在于后处理⽂件中设置的各种规则是否符合机床的指令体系。
ArtCAM 安装⽬录中的"postp"⽂件夹内包含了200 多个后处理⽂件(*. con),尽管如此,还是不能满⾜品种繁多的机床的需求,这时就需要修改后处理。
众所周知,数控机床的程序是由3 部分组成:程序开头、程序主体及程序结尾。
对于⼤多数机床来说,⽀持的程序主体都是相同的,所不同的是程序开头和程序结尾。
在修改后处理⽂件时,⼀般只要修改这部分内容即可。
·数控机床世界·Vol．21Jan ．,201211收稿日期：2012－01－10基金项目：国家自然科学基金（50975162）；教育部创新团队支撑计划（IRT1160）；辽宁省攻关计划（2011220012）；辽宁省自然科学基金（20102186）；沈阳市科技计划（F10-205-1-15）；住建部科技项目（2011-k8-6）作者简介：吴玉厚（1955－），男，博士生导师。
主要研究方向：精密加工技术、数控装备及技术；刘岩（1987-），男，硕士研究生。
研究方向：数字化制造。
0引言随着人类物质文化水平的提高以及建筑装饰业的发展，人们对建筑的装饰要求也朝着美观、豪华、典雅的方向发展，对石材异型制品的需求越来越多，随着现代设计制造方法和手段不断涌现，尤其是CAD/CAM/CAE ，多轴加工技术，仿真与优化技术，检测技术等的发展，使复杂异型制品的设计、加工等不再难以实现，利用虚拟制造技术在计算机上模拟真实加工，可以提高产品加工质量，降低废品率，缩短制造周期；通过对模型的各个部分进行参数化描述，并根据具体模型，对其各个部分进行参数化控制，提高复杂异型制品模型的建模效率。
图1为异型石材制品编程加工流程图。
1立体人像三维模型构建利用通用三维建模软件UG ，Pro/E ，solidworks 等可以很容易地对简单模型进行建模，但针对复杂模型，如立体人像等，常规建模有一定难度，本文人头像建模是通过三维扫描设备采集立体人像三维模型数据，并通过逆向软件Imageware 对数据模型进行数据处理、表面模型重构，再利用UG 和Imageware 对立体人像模型与扫描点云进行误差分析和修改，如此往复，直至得到符合Research on the Application of Five-axis NC Machining in Irregular Stone ProductsWU Yu-Hou 1，LIU Yan 1，XIAO Nan 2，ZHANG Ke 1，ZHAO De-Hong 1(1.School of Traffic and Mechanical Engineering,Shenyan Jianzhu University,Shenyang Liaoning 110168，China ；2.School of Mechanical Engineering,Dalian University of Technology ，Dalian Liaoning 116024，China ）Abstract ：Stone is the major material of the modern architectural ornament.And today uncomplicated stone product can be manufactured easily.However,compared with the regular stone product,it is also very difficult for people to machining complicated stone products.Fortu -nately ，Five-axis NC machining is one of efficient ways for making complicated stone products.And the quality and efficiency of machining three-dimensional portraits are improved by reverse modeling,NC programming,simulation,optimization of tool path and NC machining.Besides that,parametric modeling,which is put forward to applying to the design of three-dimensional portraits for the first time,has more meaning to simplify the design flow.And at the same time,this modeling method has certain reference value for the design of other compli -cated products either.Key words:stone ；reverse engineering ；five-axis linkage ；NC machining ；simulation五轴联动数控加工在异型石材制品中的应用研究———CAD/CAM 在立体人像中的应用吴玉厚1，刘岩1，肖楠2，张珂1，赵德宏1（1.沈阳建筑大学交通与机械工程学院，辽宁沈阳110168；2.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024）摘要：石材是现代建筑装饰的主要材料，简单石材制品设计和加工比较容易，但对于复杂异型石材制品还是很困难，五轴联动数控加工技术为复杂异型石材制品的加工提供了一种行之有效的手段，通过对立体人像进行逆向建模、数控编程、仿真以及对刀具路径进行优化，利用自行研制开发的异型石材车铣复合加工中心（HTM50200）机床进行加工，提高了立体人像加工质量和效率；首次提出了立体人像的参数化建模技术，缩短了立体人像的建模时间，同时对于其他复杂异型制品的快速建模也有借鉴和推广应用价值。
