陶瓷坯体数控雕刻加工技术探讨

袁美华

摘要：本文主要阐明了陶瓷坯体的雕刻加工机理，进而对陶瓷坯体的数控雕刻生产加工技术实践应用，进行了深度的分析与研究。从而能够更好地把握陶瓷坯体的雕刻加工机理及要点，充分发挥陶瓷坯体各项数控雕刻生产加工技术优势，不断提升陶瓷坯体的数控雕刻生产加工效率及综合质量。

关键词：陶瓷；坯体；数控雕刻；加工技术；

前言：

陶瓷坯体（Ceramicbody），通常是指陶瓷制品主体，它的实际性能与陶瓷制品自身的综合性能有着直接性影响。坯料制备在陶瓷的生产加工当中起着至关重要的作用，若出现了不彻底的除铁就极有可能导致陶瓷坯料当中掺合一定铁制，对陶瓷制品的外观会产生不利影响，很可能会出现斑点或半透明等质量问题。那么，为了能够进一步提升陶瓷坯体加工质量，就需对陶瓷坯体相应数控雕刻的加工技术，进行有效性研究。从而能够更好地把握陶瓷坯体相应数控雕刻的加工技术应用要点，充分发挥各项雕刻加工技术的功能优势，以生产加工出高质量的陶瓷制品，为我国陶瓷加工制造业的可持续发展提供基础保障。

1、概述陶瓷坯体的雕刻加工机理

陶瓷坯体，为成型陶瓷坯料在经过了干燥处理之后的一类脆性材料。陶瓷坯体，它主要的成分包含着石英、长石、粘土等，成分比例即为：可塑性粘土原料为63.08%、非可塑性石英原料为8.3%，溶剂性原料的长石矿物为28.62%。针对于陶瓷材料来说，基于陶瓷类制品的品类众多，大小与形状存在着较大差异性，且各个原料性能与加工工艺都有所不同，成型方法众多。陶瓷类制品主要的成型方法通常需依据于坯料实际含水量予以明确划分：在注浆的成形法当中，坯料实际的含水量需在38%以下范围；可塑的成形法，皮料实际的含水量需在26%以下范围；压制的成形法，皮料实际的含水量需在3%以下范围。注浆的成形法，通常还可划分为热法与冷法。热法主要是热压注法，以钢模的使用为主。而冷法则主要包含着抽真空法的注浆、加压注浆、压注浆等，以多孔模与石膏模的使用为主；可塑的成形法，它还包含着无需运用模具的雕塑法与拉坯法、使用石膏模与滚头的施压法与滚压法、利用钢模的挤压法等；压制成形通常依据压力的施压方式，分为等静压法与干压法。那么，从陶瓷坯体的加工基本机理当中足以看出，陶瓷坯体的数控雕刻及加工是一项极具复杂性的加工工艺，需配合以较为科学地数据雕刻及加工技术才能够达到最佳的加工效果，这就需广大技术人员加以重视，对陶瓷坯体的数控雕刻及加工技术实践应用开展系统化研究。

2、加工技术实践应用研究

2.1陶瓷坯体的建模技术

2.1.1逆向的建模加工

在陶瓷坯体成型加工期间，器形极易出现变形问题，并非标准化回转体，在传统手工的拉坯器型当中更加具有着不规则性，增加了陶瓷坯体三维CAD的建模难度性。而若实施粗加工定性，则工件的薄厚程度会存在着不一致情况。传统手工测量，其测量精度的不确定性较为明显，手工测量采点数相等较少，基本无法显示出被测的陶瓷坯体真实形状。而为了从跟本上解决这一问题，就需引入先进的自动化控制技术中在线测量技术，来实现逆向的建模加工，确保数据机床的精准度，将数控机床的各项功能予以进一步强化，从而提升数据雕刻与加工机床实际的运行效率。这种在线测量主要分为两类：一列为测量系统直接在加工过程对工件进行实时化测量，以实现测量与加工共同进行；另一类则是加工与测量分离，在加工完成之后无需将工件卸下，而是在装测量工件。如图1所示，本次研究主要应用的是非接触测量法，主要是三维扫描对与陶瓷薄胎的数据测量，建立起陶瓷薄胎的三维模型及浮雕的CAD/CAM，实施数控的雕刻加工，以提升整体的生产加工效率。

图1陶瓷薄胎的数控雕刻就加工流程示图

2.1.2光栅三维的扫描技术

如图2所示，为光栅三维的扫描技术主要操作步骤。其一，系统定标对摄像机及世界的坐标之间关系予以标定，通过系统的定标来提升光栅三维的扫描精准度；其二，通过运用光栅的透射性装置进行光栅其在待测物上的透射，在线收集所有透射图像，及时传输给计算机信息系统，分析计算该光栅图像就待测物体表面的数据信息等；其三，充分运用点云的拼接技术，以获取不同的视角上三维的坐标，并依据空间几何的不变性特征，得出不同视角之间所存在的匹配关系，进而提升各个坐标之间三维关系数据的匹配效果，进而提升数控的雕刻加工质量及效率。

2.2陶瓷浮雕的建模技术

2.2.1几何浮雕的建模技术

几何浮雕的建模技术，为陶瓷浮雕的建模中的关键性技术之一，它主要是通过平面几何总轮廊的构建来进行立体浮雕的建模。它主要的应用原理为浮雕曲面每条等高线均在XY的平面上投影，该区域为内等距环，等高线实际高度值需依据等距环偏置量，利用截面的函数进行计算分析，确定浮雕模型二维的轮廊区域。该截面函数定义为：设定其等距环偏置为t，假设其为自变量；设定登等高线高度值为h，定义即为函数值。在一定程度上，两个值之间存在着一定函数的映射性关系，每个映射关系都会对应着一个截面的函数。而目前针对于这两种类型截面的函数计算法主要包含着圆形函数及线性函数。那么，如图2所示，两个截面函数当中均有一个黑点，该黑点极为过渡点。通过该截面函数的定义来进行雕刻加工各项参数的计算与分析，即可精准地进行几何浮雕的建模，以实现更为精准性的数据雕刻与加工技术操作，加工生产出高品质的陶瓷坯体。

图2截面函数的基本定义示图

2.2.2位图浮雕的建模技术

所谓位图浮雕的建模，主要是指直接利用位图的图像，在经过一系列特殊处理之后，进行浮雕模型重塑的过程。依据位图浮雕的建模不同情况，位图浮雕的建模技术主要分为以下两种。一种是运用各类数字图像的处理技术，如骨架化、细化、边缘检测、矢量化等，从普通的照片当中进行矢量的几何图形提取，实施位图浮雕的建模；另外一种则是运用数字化的图像优化处理技术，如滤波去噪、浮雕化、灰度化等，将普通RGB照片优化处理为灰度的艺术效果图，像素点灰度信息转换成浮雕高度信息，而后进行位图浮雕的建模，进一步提升陶瓷坯体的数控雕刻及加工精准度。

3、结语

综上所述，为了能够更好地进行陶瓷坯体的数控雕刻生产加工，就需广大技术人员积累更多的实践经验，更为准确地把握陶瓷坯体的数控雕刻生产加工基本机理，更为科学地、合理地运用各项数控的雕刻生产加工技术，切实地提升陶瓷坯体的数控雕刻生产加工效率，为我国陶瓷坯体生产加工业的进一步发展提供保障。

参考文献

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