一种精细木雕工艺等高线模型制作方法与流程

本发明属于数控雕刻，具体来说，涉及一种精细木雕工艺等高线模型制作方法。

背景技术：

1、雕刻，在雕塑中是把木材、石头或其他材料切割或雕刻成预期的形状皆可称之为雕刻，近几年雕刻艺术越来越受到人们的关注,且对雕刻艺术品的精密度越来越高，传统的雕刻方法对工匠技术水平的要求极高，而且还具有时间周期长、效率低等特点，目前均通过雕刻机对艺术品进行雕刻。

2、在专利号为cn202211554387.6的中国发明专利中，公开了一种不规则圆雕异形体雕刻加工工艺，所述不规则圆雕异形体雕刻加工工艺具体如下：s1：选择需要加工的不规则物体，放置于雕刻机上，并与雕刻机相固定；s2：雕刻机对不规则物体进行扫描，采集三维立体模型，并储存；s3：通过计算机对三维立体模型进行计算分析，并建立雕刻图形与计算雕刻深度；s4：将建立的图形与三维立体模型进行组合，确定雕刻图形边界与雕刻路径，并转换成数据；s5：将图形布局、雕刻路径与雕刻深度数据导入雕刻机床内进行雕刻；s6：通过雕刻机刻刀底部的传感器控制刻刀与不规则物体的距离，通过修改距离参数实现不规则物体雕刻深度可控的效果；s7：通过人工对雕刻完成的不规则物体进行检测修正，获得合格雕刻产品。可实现对不规则物体雕刻深度进行控制的目的，使提高了不规则物体雕刻成品率与效率，达到了不规则物体雕刻深度可控的效果。

3、现有专利的缺陷在于，虽然实现了对不规则物体雕刻深度进行控制的目的，但是具有局限性，线条深度和宽度无法同时控制。

技术实现思路

1、针对现有雕刻加工工艺缺乏对地形类木质精雕的过程中线条深度和宽度同时控制的效果的问题，本发明提供了一种精细木雕工艺等高线模型制作方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，包括步骤：

4、s1、等高线模型数据处理：根据所需制作的间距参数并结合所制作木雕地形图的木雕尺寸，利用dem(数字高程模型)模拟生成相应等高线数据和等高线之间的雕刻纹路深度；

5、s2、选材与处理：选取木纹、颜色一致的木材，对其进行预处理；

6、s3、雕刻制作：将相应等高线数据和等高线数据之间的雕刻纹路深度存为stl格式模型导入专业数控软件，数控软件将数据转换为雕刻机可识别的数控格式，完成雕刻制作；

7、s4、打磨处理：使用砂纸打磨抛光时砂纸的移动要顺着木雕的纹路进行打磨；

8、s5、上蜡处理：通过木蜡油对打磨后的木雕进行上蜡。

9、进一步地，等高线模型数据处理的详细步骤包括：

10、s101、测绘生产地形数据dwg；

11、s102、arcgis生成分辨率为5米的大比例尺dem数据(数字高程模型)；

12、s103、globalmapper分析地形地势起伏，设计模型大小；

13、s104、ezmap将数字模型生产为等高线，对数据进行抽稀、圆滑、去除锐角，使线条层次化、艺术化。确定模型的形状，数据形态为：线型，格式为dxf；

14、s105、3dsmax转换数据为立体光刻文件，格式为stl；

15、s106、数控软件导入stl文件，生成可识别的eng数控格式，文件供专业数控软件识别运用。

16、进一步地，步骤s2的详细步骤包括：

17、s201、选取质地坚硬的木材；

18、s202、再选取木纹、颜色一致的木雕雕刻板；

19、s203、对雕刻板进行烘干处理，确保雕刻板含水率在一定范围以内；

20、s204、烘干后的雕刻板进行刨料、压料、拼板和砂光工序处理，达到模型制作木雕尺寸标准。

21、进一步地，步骤s3中所述雕刻设备为刀具型雕刻机或激光雕刻机。

22、进一步地，采用刀具型雕刻机时步骤s3的详细步骤包括：

23、将处理好的木材固定在刀具型雕刻机工作台上，进行刀头定位，先用0.4cm平刀，路径设置为0.8毫米，进行粗胚雕刻，雕出轮廓；

24、换0.3毫米的锥形平底刀，路径设置为0.14毫米进行3d精细雕刻，

25、利用纯手工对雕刻出的文字注记进行精细加工。

26、进一步地，采用激光雕刻机时步骤s3的详细步骤包括：

27、s301、将处理好的雕刻板固定在激光雕刻机工作台上，进行激光光斑定位；

28、s302、根据待雕刻的纹路深度及两侧的等高线高度，进行纹路深度的初雕刻；

29、s303、根据两侧等高线不同高度处雕刻纹路宽度调节激光雕刻机x，y轴偏转镜片与激光出射点之间的接触面积，对雕刻的纹路宽度进行二次精细雕刻；

30、s304、最后利用激光雕刻机对雕刻出的文字注记进行精细加工。

31、进一步地，步骤s4的详细步骤包括：

32、s401、将经过步骤s3的木雕地形模型先进行刮磨；

33、s402、采用粗砂纸顺着木雕雕刻纹路方向进行一次粗打磨；

34、s403、使用细砂纸进行细致的打磨；

35、s404、采用柔软的布料对木雕进行擦拭。

36、进一步地，步骤s5的详细步骤包括：

37、s501、通过毛刷将木蜡油均匀涂抹在木雕雕刻板上，确保等高线和雕刻的纹路均均匀涂抹木蜡油；

38、s502、采用低风压的烘干器快速对木雕雕刻板上的木蜡油进行烘干。防止木蜡油涂抹不均匀或者风干过程中时间过长，雕刻纹路中木蜡油缓慢风干堆积，影响整个木雕雕刻板的美观和地图还原立体感。

39、本发明相比现有技术，具有如下有益效果：

40、本方法是将现代数控3d雕刻技术与数字地理信息处理技术整合进行精细化木雕工艺地形制作的方法。解决了常规人工制作投入人员多，却手误差大，观感效果差的弊端，本方法实现运用专业地形数据通过多级操作制作的地形模型不仅实现了对地形类木质精雕的过程中线条深度和宽度同时控制的效果，还保留地形等比例缩放可量测的属性，地形模型可作规划研究，也可作为观赏性艺术品流向市场。

技术特征：

1.一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，等高线模型数据处理的详细步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，步骤s2的详细步骤包括：

4.根据权利要求3所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，步骤s3中所述雕刻设备为刀具型雕刻机或激光雕刻机。

5.根据权利要求3所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，采用刀具型雕刻机时步骤s3的详细步骤包括：

6.根据权利要求4所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，采用激光雕刻机时步骤s3的详细步骤包括：

7.根据权利要求5或6所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，步骤s4的详细步骤包括：

8.根据权利要求7所述的一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，其特征在于，步骤s5的详细步骤包括：

技术总结本发明公开一种精细木雕工艺等高线模型制作方法，包括步骤：S1、等高线模型数据处理：1、测绘生产地形数据DWG；2、ArcGIS生成分辨率为5米的大比例尺DEM数据；3、GlobalMapper分析地形地势起伏，设计模型大小；4、Ezmap将数字模型生产为等高线；生成相应等高线数据和等高线之间的雕刻纹路深度。5、3ds max转换数据为立体光刻文件；S2、选取木纹、颜色一致的木材，对其进行预处理；S3、将相应等高线数据和等高线数据之间的雕刻纹路深度存为STL格式模型导入专业数控软件，完成雕刻制作；S4、打磨处理；S5、上蜡处理。本发明不仅实现了对地形类木质精雕的过程中线条深度和宽度同时控制的效果，还保留地形等比例缩放可量测的属性。技术研发人员：向泽君,薛梅,刘湘,白轶多,王莉,贾贞贞,魏丽丽,熊明,张亮,张力文,蒲友剑受保护的技术使用者：重庆市测绘科学技术研究院（重庆市地图编制中心）技术研发日：技术公布日：2024/1/15