數(shù)控雕刻機(jī)的工作原理及應(yīng)用

1、數(shù)控雕刻機(jī)的分類數(shù)控雕刻機(jī)包括木工雕刻機(jī)、石材雕刻機(jī)、廣告雕刻機(jī)、玻璃雕刻機(jī)、激光雕刻機(jī)、等離子 雕刻機(jī)、激光切割機(jī)，但是基本都有著相似的特點(diǎn)。就拿廣告雕刻機(jī)來(lái)說(shuō)，從功能上來(lái)看電腦雕刻機(jī)分為小功率雕刻機(jī)和大功率雕刻機(jī)兩大類。小功率雕刻機(jī)指的是雕刻電機(jī)功率較小的雕刻機(jī)（一般80-200W），由于其雕刻電機(jī)功率較小，每次只能應(yīng)用于切削面較少的精細(xì)加工。比如：胸牌、沙盤模型、工藝品表面加工 等。這類雕刻機(jī)無(wú)法進(jìn)行大功率雕刻和切割。大功率雕刻機(jī)是指雕刻電機(jī)功率在700W以上的雕刻機(jī)。這類雕刻機(jī)不僅可以進(jìn)行小功率雕刻，還可以進(jìn)行大功率雕刻。比如：制作水晶字、各類廣告標(biāo)牌、板材的不規(guī)則下料成 型、人造石材

2、的加工等。因?yàn)槠涔β蚀螅砸淮慰梢郧邢?0mm厚的有機(jī)玻璃或者用成型刀進(jìn)行大功率成型雕刻。數(shù)控雕刻機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻機(jī)實(shí)際是一個(gè)三維數(shù)控系統(tǒng)，其工作原理如圖所示:通用微型計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝專用的設(shè)計(jì)排版軟件進(jìn)行圖形、文字的設(shè)計(jì)、排版，自動(dòng)生成加工路徑信息，通過(guò)USB接口或其他數(shù)據(jù)傳輸接口將刀具路徑數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)接收 刀具路徑數(shù)據(jù)， 完成顯示和用戶交互等一系列功能后， 用特定的算法將輸入的路徑信息轉(zhuǎn)化 為數(shù)控信息，控制器把這些信息轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的信號(hào) （脈沖串） ，控制雕 刻機(jī) X,Y,Z 三軸的走刀。 同時(shí)進(jìn)行銑削， 即可雕刻出在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的各種平面或立體的圖

3、形文字，實(shí)現(xiàn)雕刻自動(dòng)化。數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1. 廣告及禮品制作業(yè)，用于雕刻各類雙色板標(biāo)牌、有機(jī)玻璃、三維廣告牌、雙色人物雕像、 浮雕獎(jiǎng)?wù)隆⒂袡C(jī)板浮雕、立體門頭字等。2. 模型制作業(yè)，制作沙盤模型、房屋模型等。3. 模具制作業(yè)，雕刻紐扣浮雕模、印刷燙金模、注塑模、沖壓模、鞋模等。4. 木器業(yè)，用于浮雕圖案設(shè)計(jì)及制作。5. 印刷電路板新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的電路制作，鉆孔，銑槽等。6. 印章業(yè)，各類字體各類材料的印章雕刻。7. 電火花加工機(jī)床電極雕刻加工。8. 機(jī)械加工業(yè)，刻度盤及標(biāo)尺刻度。9. 汽車工業(yè)，輪胎模具，車燈模具及裝飾品模具加工。 而且， 隨著各種新型裝飾品材料的不斷出現(xiàn)， 能用于雕刻的材料越

4、來(lái)越多， 使得計(jì)算機(jī)數(shù)控 雕刻機(jī)有了更大的用武之地，因此，計(jì)算機(jī)數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用范圍還將不斷擴(kuò)大。數(shù)控雕刻機(jī)的特點(diǎn)CNC 雕刻機(jī)也叫數(shù)控雕刻機(jī)，它體現(xiàn)的是一種自動(dòng)化以及機(jī)械化的生產(chǎn)模式。從加工原理 上講是一種鉆銑組合加工，通過(guò) CAM 軟件中設(shè)計(jì)好的任意圖案，字體，三維路徑進(jìn)行電腦 式計(jì)算加工路徑。CNC 雕刻機(jī)作為一個(gè)獨(dú)特的專業(yè)技術(shù)，在應(yīng)用上有以下特點(diǎn)：一、與相關(guān)行業(yè)對(duì)比，它在以下方面具有鮮明的特色1、使用高精密高速主軸電機(jī) 使用精密高速主軸電機(jī)是小刀具高速雕刻的基本保證！高速精密主軸電機(jī)的 "高轉(zhuǎn)速、 高精度、低噪音、低震動(dòng)、高速恒功率" 等特點(diǎn)，確保小刀具可獲得較高的

5、切削線速度、保持較高的旋轉(zhuǎn)精度、產(chǎn)生足夠的高速切削力、較少震動(dòng)和跳動(dòng)斷刀。2、藝術(shù)曲面造型方法和幾何曲面造型方法相結(jié)合隨著 CNC 雕刻應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大， "雕刻 "不再僅僅是 " 畫龍點(diǎn)睛 "了，已逐步滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品加工領(lǐng)域中， 這樣要求 "雕刻 "設(shè)計(jì)工具必須具有一定的曲面造型功能，更由于"雕刻 "是一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法， 需多產(chǎn)品的形態(tài)是無(wú)法用準(zhǔn)確的數(shù)字函數(shù)表達(dá)， 取決于設(shè)計(jì) 者的感覺(jué)， 只有藝術(shù)曲面和幾何曲面混合造型才能保證"雕刻 "在工業(yè)領(lǐng)域中能有更輝煌的表現(xiàn)。3、精確制圖機(jī)制和藝

6、術(shù)制圖機(jī)制相結(jié)合"雕刻"是一門藝術(shù)，其設(shè)計(jì)工具必須為設(shè)計(jì)者提供方面的創(chuàng)意空間！"雕刻 "進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，其設(shè)計(jì)工具還必須遵守 "尺寸精確 " 的工業(yè)設(shè)計(jì)原則！4、小刀具高速雕刻技術(shù)和工藝"雕刻"的內(nèi)涵是精細(xì)，工業(yè)領(lǐng)域中 "雕刻 "所承擔(dān)的工作 90%以上是常規(guī)大刀 "無(wú)能為力 " 的，必須使用小刀具精雕細(xì)刻才能完成， 機(jī)械雕刻機(jī)師可利用其豐富的經(jīng)驗(yàn)和嫻熟的技巧盡 量避免斷刀，從而保證雕刻效率！ CNC 雕刻是由計(jì)算機(jī)控制完成， CNC 雕刻機(jī)使用小刀具 進(jìn)行高效精細(xì)雕刻就需要有

7、專業(yè)的 CNC 雕刻加工技術(shù)和工藝來(lái)支持，這就是當(dāng)前加工流行的" 高速切削技術(shù) "和 CNC 雕刻獨(dú)有的 "等量切削技術(shù) " ！二、CNC 雕刻機(jī)在位置控制系統(tǒng)上有以下特點(diǎn)1、位置控制系統(tǒng)具有較高的控制精度。數(shù)控機(jī)床常用于精密機(jī)械的零件加工，石材雕 刻機(jī)所以對(duì)位置控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)控制精度有較高的要求。2、位置控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要快，使系統(tǒng)有良好動(dòng)態(tài)跟隨性能，盡快消除負(fù)載擾動(dòng)對(duì) 系統(tǒng)速度的影響。3、位置控制系統(tǒng)具有較高穩(wěn)定性， 是數(shù)控系統(tǒng)征程工作的前提， 它有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。4、位置控制系統(tǒng)具有較高的可靠性。三、CNC雕刻機(jī)及其專業(yè)雕刻軟件的特點(diǎn)1、可

8、以輸入影像文檔，如 pcx， bmp,jpg,tip 等，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行向量化處理。2、內(nèi)含 170 種字形，可對(duì)任何字形、圖形進(jìn)行描繪、設(shè)計(jì)和排列。3、可由 2D 輪廓制造 3D 曲面，曲面可重疊，進(jìn)行自動(dòng)熔接，并可帖附任何3D 花紋、圖形和文字，進(jìn)行藝術(shù)雕塑。4、 逆向工程功能，可以接受點(diǎn)的信息后，生成相應(yīng)的曲面，進(jìn)行CAD 工作，可以生 產(chǎn) CAM 的技工路徑，并進(jìn)行加工。如果配備激光掃描系統(tǒng)，則可完成樣品掃描測(cè)繪至雕刻 加工成型整個(gè)過(guò)程，其速度快，精度高。5、立體浮雕，人物、動(dòng)植物的 3D 造型。影像文檔通過(guò)灰度分析后，可以產(chǎn)生曲面、 浮雕文檔，并進(jìn)行相片立體雕刻加工。6、可升級(jí)四軸、 五軸加工。 利用四軸， 可完成各種壓花輪從設(shè)計(jì)至 CAD/CAM 的制作。7、超硬度切削加工，超細(xì)字加工。8、 兼容多種專業(yè)或特殊加工軟件，可讀取ICES 、 DXF 等資料，具備完整刀具庫(kù)，可 生成各種高精度的刀具路徑。9、開(kāi)放式