Độ sâu V-carve: vì sao nét logo rộng hơn lại cắt sâu hơn

Khi V-carve với độ sâu đầy đủ, phần rộng hơn của hình cần cắt sâu hơn nếu dùng cùng một dao V. Dao đi xuống cho tới khi hai cạnh nghiêng chạm tới biên của vùng được chọn. Vì vậy, nét mảnh và nét dày có thể kết thúc ở các độ sâu khác nhau, ngay cả trong cùng một chữ.

Với dao đầu nhọn lý tưởng, rãnh thẳng có bề rộng w và góc mũi dao (góc giữa hai cạnh cắt nghiêng) là a, độ sâu hình học là d = w / (2 × tan(a / 2)). Đây là phép tính trên mặt cắt. Bản xem trước trong CAM vẫn phải tính đến dao thực tế, toàn bộ hình và mọi giới hạn độ sâu.

Quan hệ giữa bề rộng và độ sâu

Với dao nhọn 90°, độ sâu lý tưởng bằng một nửa bề rộng rãnh. Với dao nhọn 60°, độ sâu khoảng 0,866 lần bề rộng. Đây là các tỷ số hình học, không phải độ sâu cắt hay thiết lập máy được khuyến nghị.

Vì sao cùng một logo có thể có nhiều độ sâu khắc

Dao V càng xa mũi thì càng rộng. Để lấy vật liệu trên một vùng rộng hơn mà vẫn chạm tới cả hai biên, mũi dao phải hạ thấp hơn. Ở chỗ hình hẹp lại, dao nâng lên.

Tài liệu V-Carve Toolpath của Vectric mô tả đây là thao tác có độ sâu thay đổi, được tính từ góc dao cùng bề rộng và hình dạng của các vector. Hình thiết kế chỉ cung cấp biên; nó không lưu độ sâu cho từng phần của chữ.

Hãy xét một huy hiệu có đường trang trí mảnh bên cạnh chữ cái đầu in đậm. Chữ cái đầu có thể cần sâu hơn đường trang trí rất nhiều. Phóng to cả huy hiệu cũng làm tăng bề rộng các vùng, nên khi góc dao không đổi, các đường cắt lý tưởng với độ sâu đầy đủ sẽ sâu hơn. Vì thế, phóng to hình vừa là quyết định gia công, vừa là quyết định bố cục.

Phần giải thích này nói về một vùng kín được V-carve. Đường chạy dao chỉ đi theo một đường ở độ sâu xác định là trường hợp khác.

Tính một mặt cắt đơn giản

Hãy hình dung cắt thẳng ngang qua một rãnh do dao V sắc, đối xứng tạo ra. Mặt cắt là một tam giác. Cạnh trên là bề rộng rãnh; đường tâm thẳng đứng là độ sâu. Chia đôi tam giác sẽ được một tam giác vuông có nửa bề rộng và nửa góc mũi dao.

Từ đó có hai dạng công thức hữu ích:

• độ sâu = bề rộng / (2 × tan(góc mũi dao / 2))
• bề rộng = 2 × độ sâu × tan(góc mũi dao / 2)

Dùng cùng một đơn vị cho bề rộng và độ sâu. Dao 60° nghĩa là góc mũi dao, đo giữa hai cạnh nghiêng, bằng 60°, nên hàm tang dùng 30°. Nhập 60° vào hàm tang mà không chia đôi góc sẽ cho kết quả sai.

Chúng tôi tính các ví dụ sau cho dao nhọn lý tưởng 60° và 90°. Mẫu thử dùng các vùng thẳng rộng 2 mm và 4 mm trong một tệp SVG gốc; hàng 1 mm là thêm một mốc tham chiếu. Các giá trị được làm tròn đến ba chữ số thập phân.

Ở góc 60°, vùng 2 mm cần 2 / (2 × tan(30°)), tức khoảng 1,732 mm. Gấp đôi vùng đó lên 4 mm sẽ làm độ sâu lý tưởng tăng gấp đôi, lên khoảng 3,464 mm.

Bước kiểm tra của chúng tôi tính lại các số này bằng phép tính cục bộ và xác minh phép tính ngược về đúng bề rộng đầu vào. Bước này không tạo đường chạy dao trong CAM và không cắt vật liệu. Các con số mô tả mặt cắt lý tưởng, kể cả giả định mũi dao nhọn; chúng không xác lập độ sâu mỗi lượt dùng được, tốc độ tiến dao hay độ bền của một đảo vật liệu nhỏ còn sót lại.

Độ sâu đầy đủ, độ sâu đáy phẳng và độ sâu mỗi lượt là khác nhau

Các thiết lập này trả lời những câu hỏi khác nhau. Nhầm lẫn giữa chúng có thể khiến một bản xem trước hoàn toàn hợp lý trông như việc đổi độ sâu đã thất bại.

Vectric mô tả Flat Depth là giới hạn cho kiểu khắc đáy phẳng. Tài liệu cũng mô tả việc chia thành nhiều lượt theo mức Z khi độ sâu cần cắt vượt quá Pass Depth trong cơ sở dữ liệu dao. Thiết lập Start Depth cho phép thao tác bắt đầu bên trong một hốc hoặc vùng bậc đã có. Hãy đọc các điều khiển này trong tài liệu tham chiếu chính thức về đường chạy dao thay vì coi mọi ô độ sâu là lệnh cắt chữ hẹp sâu hơn.

Chiến lược đáy phẳng biến một vùng rộng từ hình chữ V hoàn chỉnh thành một hốc có đáy phẳng và thành nghiêng. Tùy quy trình CAM, một dao khác có thể dọn phần đáy đó. Đây không đơn giản là mặt cắt nhọn ban đầu được dời lên trên.

Vùng tô và đường tâm hoạt động khác nhau

Khi đồ lại ảnh raster, kết quả thường đi theo biên của phần hình nhìn thấy được. Một đường đen dày có thể trở thành một dải kín có hai cạnh. V-carve dải đó nghĩa là yêu cầu ứng dụng CAM gia công giữa hai cạnh này.

Ngược lại, đường tâm mô tả một tuyến duy nhất đi qua nét. Khi dao đi theo tuyến đó ở độ sâu đã chọn, góc dao và độ sâu sẽ quyết định bề rộng rãnh nhìn thấy được. Bạn không còn yêu cầu dao khớp vào một vùng tô tùy ý theo cách như trước.

Hướng dẫn chính thức về dự án V-Carve của Easel phân biệt hình tô, nơi dao tuân theo biên thiết kế, với thao tác theo đường viền, nơi độ sâu đã chọn ảnh hưởng đến bề rộng thu được.

Trước khi đổi dao hoặc dời biên hình, hãy quyết định kết quả bạn muốn: một vùng logo được tô, một đường khắc nét, hay một hốc đáy phẳng. Hướng dẫn SVG một nét giải thích vì sao đồ lại mép ngoài của một nét raster không khôi phục được đường tâm ban đầu. Với chính bước đồ lại, hãy dùng hướng dẫn Trace Bitmap trong VCarve.

Điều gì làm thay đổi ước tính

Công thức đơn giản giả định rãnh thẳng tại chỗ và mũi nhọn đối xứng. Mũi dao thực tế có thể bằng hoặc có bán kính bo. Các góc, biên lân cận, đảo vật liệu và phần hình học cắt dùng được của dao cũng cần phép tính CAM đầy đủ. Đừng mở rộng ví dụ rãnh thẳng thành khẳng định về mọi điểm trong một chữ nhiều nét trang trí.

Nếu một chi tiết mảnh chỉ hiện như vết xước trong bản xem trước, trước tiên hãy kiểm tra bề rộng thực ở tỷ lệ cuối cùng và định nghĩa dao. Tăng giá trị độ sâu tối đa không thể khiến dao nhọn bị biên giới hạn đi xuống sâu hơn mà vẫn giữ nguyên miệng hẹp đó. Chọn dao có góc mũi nhọn hơn sẽ đổi hình học, nhưng thao tác thực tế vẫn cần thiết lập dao và vật liệu hợp lệ.

Nếu một vùng rộng đòi hỏi độ sâu quá lớn, hãy xem lại tỷ lệ của hình và các tùy chọn độ sâu đáy phẳng của ứng dụng CAM. Nếu đổi bề rộng hình sẽ làm hỏng biểu trưng, hãy giữ hình học logo đã duyệt và cân nhắc lại thao tác. Đừng làm méo logo chỉ để ô độ sâu trông thuận tiện.

PerfectVector phù hợp ở đâu?

Nếu logo chỉ còn ở dạng PNG hoặc JPEG, PerfectVector có thể dựng các đường bao vector ứng viên để bạn đo và chuẩn bị. Quy trình vector cho CNC cung cấp hình SVG hoặc DXF cho giai đoạn CAD/CAM tiếp theo. Hãy đối chiếu các vùng hẹp, lỗ trong chữ và kích thước vật lý sau khi nhập với thiết kế dự kiến.

Vector hóa không chọn dao V hay tính đường chạy dao. Nếu đã có hình vector dùng được, hãy tiếp tục với tệp đó. Đồ lại nhiều lần sẽ không giải quyết được vấn đề độ sâu. Hướng dẫn chuyển ảnh sang CNC bao quát hơn về bước chuyển từ đường bao sang thao tác gia công.

Câu hỏi thường gặp

Nét logo rộng hơn có làm V-carve sâu hơn không? Với V-carve độ sâu đầy đủ không giới hạn và cùng góc dao nhọn, vùng thẳng rộng hơn cần mặt cắt sâu hơn. Giới hạn độ sâu, hình học dao và toàn bộ hình dạng có thể làm thay đổi thao tác được tính.

Dao V 60° có cắt sâu hơn dao V 90° không? Có, nếu cùng bề rộng rãnh thẳng và mũi nhọn lý tưởng. Rãnh 2 mm cho độ sâu khoảng 1,732 mm ở 60° và 1,000 mm ở 90°. Đây là ví dụ hình học, không phải khuyến nghị cắt.

Vì sao tăng độ sâu tối đa mà chữ mảnh vẫn không đổi? Dao có thể đã chạm cả hai cạnh của vùng hẹp ở độ sâu nông hơn. Giá trị tối đa lớn hơn chỉ là giới hạn cao hơn, không nhất thiết là lệnh đi xuống sâu hơn. Hãy xác nhận thao tác và cách nó hoạt động trong tài liệu và bản xem trước của phần mềm CAM.

Nguồn tham khảo

1. Vectric: Đường chạy dao V-Carve — Độ sâu thay đổi theo hình học vector, Start Depth, Flat Depth, Pass Depth và dao dọn vùng.
2. Easel: Dự án V-Carve — Sự khác biệt giữa vùng tô và thao tác theo đường viền, cùng góc dao và hốc đáy phẳng.
3. PerfectVector: SVG và DXF cho CNC — Bước chuyển từ raster sang vector và ranh giới giữa việc xuất hình với việc tạo đường chạy dao trong CAM.

---

Nếu cần đường bao từ logo raster, hãy chuẩn bị vector CNC từ ảnh của bạn, kiểm tra các vùng hẹp và lỗ trống, rồi đo ở kích thước sau khi nhập trước khi tính và kiểm tra V-carve trong CAM.