一種木、石材雕刻機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明雕刻機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于木、石材雕刻的木、石材雕刻機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在木材、石材雕刻領(lǐng)域中，由于用于雕刻的原材料具有不規(guī)則性等問題，木、石材機(jī)械雕刻過程至少要經(jīng)粗雕、精雕兩道工序。但由于粗、精雕工序的加工量、刀具種類、刀具裝夾方式、主軸轉(zhuǎn)數(shù)、NC程序等工藝參數(shù)都不同，這就要求雕刻機(jī)主軸頭具有不同的結(jié)構(gòu)特性以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以至在很多時(shí)候，木、石材的粗雕工序與精雕工序必需分別在兩臺不同的設(shè)備來完成。由此需要二次裝夾刀具，和對雕刻原材料進(jìn)行二次定位，從而大大降低了雕刻加工的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種木、石材雕刻機(jī)，用于解決現(xiàn)有雕刻機(jī)中粗雕、精雕必需分開加工，以及雕刻效率低的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，第一方面，提供一種木、石材雕刻機(jī)，包括:
[0005]機(jī)床基座、工作臺、進(jìn)行精雕加工的精雕裝置和進(jìn)行粗雕加工的粗雕裝置；
[0006]所述工作臺設(shè)置于所述機(jī)床基座上，所述機(jī)床基座的兩側(cè)設(shè)置有相互平行的線性導(dǎo)軌，所述兩側(cè)的線性導(dǎo)軌之間可滑動(dòng)的設(shè)置有第一龍門架和第二龍門架，所述第一龍門架和第二龍門架橫跨工作臺上方；
[0007]所述第一龍門架和第二龍門架上分別設(shè)置有水平的線性導(dǎo)軌，所述粗雕裝置通過第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第一龍門架的線性導(dǎo)軌上，所述精雕裝置通過第二滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第二龍門架的線性導(dǎo)軌上；
[0008]所述粗雕裝置包括第三滑動(dòng)裝置、第一主軸、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一滑動(dòng)裝置上設(shè)置有豎直方向的線性導(dǎo)軌，所述第三滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述豎直方向的線性導(dǎo)軌上，所述第一主軸、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述第三滑動(dòng)裝置上，所述第一主軸上套設(shè)有第一齒輪，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與第一齒輪嚙合的第二齒輪，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述第一齒輪和第二齒輪驅(qū)動(dòng)第一主軸旋轉(zhuǎn)，所述第一主軸的一端設(shè)置有用于夾裝雕刻刀具的夾裝件，第一主軸的另一端的端面與所述凸輪裝置的凸輪表面相接觸，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一主軸沿軸向伸縮運(yùn)動(dòng)；
[0009]所述精雕裝置包括第四滑動(dòng)裝置、第二主軸、超聲波振蕩裝置和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二滑動(dòng)裝置上設(shè)置有豎直方向的線性導(dǎo)軌，所述第四滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述豎直方向的線性導(dǎo)軌上，所述第二主軸、超聲波振蕩裝置和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述第四滑動(dòng)裝置上，所述超聲振蕩裝置包括超聲波換能器和振蕩信號發(fā)生電路，所述振蕩信號發(fā)生電路與所述超聲波換能器電連接，用于產(chǎn)生超聲波換能器的驅(qū)動(dòng)信號；
[0010]所述第二主軸的一端設(shè)置有夾裝精雕刀具的夾裝件，第二主軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接于超聲波換能器的振動(dòng)輸出端，超聲波換能器帶動(dòng)第二主軸沿軸向振動(dòng)；[0011 ] 所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)皮帶與所述第二主軸傳動(dòng)連接，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二主軸旋轉(zhuǎn)。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明包括精雕裝置和粗雕裝置，同時(shí)兼具粗雕與精雕功能，因此無需二次定位和夾裝，大大提高了雕刻效率，并且所述粗、精雕裝置是分別設(shè)置于不同的龍門架上，因此粗雕裝置和精雕裝置可單獨(dú)進(jìn)行雕刻加工，便于控制，同時(shí)也有利于提高雕刻效率；進(jìn)一步的，所述粗雕裝置的第一主軸同時(shí)由第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和凸輪裝置驅(qū)動(dòng)周向旋轉(zhuǎn)和沿軸向振動(dòng)沖擊，從而提高了基材上高硬度部分的雕刻效率，使所述粗雕裝置適用于更廣的木、石雕刻，并且所述精雕裝置的第二主軸同時(shí)由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和超聲波振蕩裝置驅(qū)動(dòng)周向旋轉(zhuǎn)和小幅度的高頻軸向振動(dòng)，從而提高了精雕鉆頭的雕刻精細(xì)度。
[0013]因現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波換能器的表面振動(dòng)幅度較小，結(jié)合第一方面，在一可能的實(shí)施方式中，為提高超聲波換能器和精雕裝置的第二主軸軸向高頻振動(dòng)的振動(dòng)幅度，所述超聲波換能器為夾心式復(fù)合換能器，包括前蓋板、后蓋板、偶數(shù)片壓電陶瓷晶片、雙頭螺柱和螺母；
[0014]所述后蓋板、偶數(shù)片壓電陶瓷晶片、前蓋板依次層疊設(shè)置，所述雙頭螺柱貫穿所述壓電陶瓷晶片和后蓋板，雙頭螺柱的一端螺紋連接于前蓋板中部，所述螺母連接于雙頭螺柱的另一端。
[0015]在現(xiàn)有技術(shù)中，雕刻的力度是無法得到反饋的，因此很難控制雕刻鉆頭與工件表面的雕刻力度，特別是在精雕過程中，很容易造成力度過大影響雕刻圖案，或力度太小降低雕刻效率。因此，結(jié)合第一方面，在一實(shí)施方式中，所述超聲振蕩裝置還包括壓電檢測電路，所述壓電檢測電路與所述超聲波換能器電連接，用于檢測超聲波換能器因壓電效應(yīng)而產(chǎn)生的輸出電壓。所述壓電檢測電路可根據(jù)壓電效應(yīng)檢測超聲波換能器的表面壓力而產(chǎn)生的電壓值，其中超聲波換能器的表面壓力就是精雕鉆頭與工件表面的雕刻壓力，因此，通過壓電檢測電路可間接的檢測到精雕鉆頭的雕刻壓力，從而為精雕雕刻力度控制提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，大大提高了精雕過程的雕刻精度。
[0016]結(jié)合第一方面，在一可能的實(shí)施方式中，所述振蕩信號發(fā)生電路包括依次串聯(lián)的振蕩器、激勵(lì)器和功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接于超聲波換能器的驅(qū)動(dòng)信號輸入端。
[0017]結(jié)合第一方面，在一實(shí)施方式中，所述凸輪裝置通過離合器傳動(dòng)連接于所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因此，通過控制所述離合器可控制凸輪裝置與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的傳動(dòng)連接，當(dāng)離合器吸合時(shí)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一主軸旋轉(zhuǎn)和通過凸輪裝置驅(qū)動(dòng)第一主軸軸向沖擊振動(dòng)，當(dāng)離合器分開時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)只驅(qū)動(dòng)第一主軸旋轉(zhuǎn)，從而大大提高了第一主軸雕刻的靈活度。
[0018]結(jié)合第一方面，在一可能的實(shí)施方式中，所述機(jī)床基座兩側(cè)還設(shè)置有與線性導(dǎo)軌平行的齒條，所述第一龍門架和第二龍門架的兩端的底部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與所述齒條相嚙合的齒輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述齒輪與齒條配合驅(qū)動(dòng)第一龍門架和第二龍門架在線性導(dǎo)軌上滑動(dòng)。
[0019]結(jié)合第一方面，在一可能的實(shí)施方式中，為方便雕刻刀具拆卸，所述夾裝雕刻刀具的夾裝件和夾裝精雕刀具的夾裝件為三腳卡盤。
[0020]結(jié)合第一方面，在一可能的實(shí)施方式中，所述第一主軸與凸輪裝置對應(yīng)的端部依次設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸和連接塊，所述連接塊連接于凸輪。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式提供的木、石雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中粗雕裝置3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖1中精雕裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為一實(shí)施方式中超聲波換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為一實(shí)施方式中振蕩信號發(fā)生電路的電路框圖。
[0026]標(biāo)號說明:
[0027]1、機(jī)床基座；2、線性導(dǎo)軌；3、粗雕裝置；4、精雕裝置；
[0028]5、工作臺；6、第一滑動(dòng)裝置；7、第二滑動(dòng)裝置；
[0029]11、第一龍門架；12、第二龍門架；13、齒條；
[0030]31、第一主軸；32、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)；34、夾裝件；
[0031]35、第二齒輪；36、第一齒輪；37、粗雕鉆頭；
[0032]38、連接塊；39、旋轉(zhuǎn)軸；41、第二主軸；
[0033]42、超聲波換能器；43、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)；44、夾裝件；
[0034]45、精雕鉆頭；46、傳動(dòng)皮帶；47、振蕩信號發(fā)生電路；
[0035]48、壓電檢測電路；331、凸輪；332、連接軸；
[0036]422、壓電陶瓷晶片；423、前蓋板；424、電極；
[0037]425、雙頭螺柱；426、螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0039]請參閱圖1以及圖3，本發(fā)明一實(shí)施方式提供的一種木、石材雕刻機(jī)，包括:
[0040]機(jī)床基座1、工作臺5、進(jìn)行精雕加工的精雕裝置4和進(jìn)行粗雕加工的粗雕裝置3 ；
[0041]所述工作臺5設(shè)置于所述機(jī)床基座I上，所述機(jī)床基座I的兩側(cè)設(shè)置有相互平行的線性導(dǎo)軌2，所述兩側(cè)的線性導(dǎo)軌2之間可滑動(dòng)的設(shè)置有第一龍門架11和第二龍門架12，所述第一龍門架11和第二龍門架12橫跨工作臺5上方，所述粗雕裝置3設(shè)置于第一龍門架11上，精雕裝置4設(shè)置于第二龍門架12上，其中，第一龍門架11和第二龍門架12可以通過齒條與電機(jī)配合、皮帶與電機(jī)配合或電機(jī)與螺桿配合等滑塊驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)在機(jī)床基座上的線性導(dǎo)軌上移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)粗雕裝置和精雕裝置在Y軸向運(yùn)動(dòng)。
[0042]所述第一龍門架11和第二龍門架12上分別設(shè)置有水平的線性導(dǎo)軌，所述粗雕裝置3通過第一滑動(dòng)裝置6可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第一龍門架11的線性導(dǎo)軌上，所述精雕裝置4通過第二滑動(dòng)裝置7可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第二龍門架12的線性導(dǎo)軌上；第一滑動(dòng)裝置6和第二滑動(dòng)裝置7同樣也可以使用齒條與電機(jī)配合、皮帶與電機(jī)配合或電機(jī)與螺桿配合等滑塊驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)粗雕裝置和精雕裝置在X軸向運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，所述第一龍門架11和第二龍門架12優(yōu)選用齒條與電機(jī)配合的滑塊驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具體為，所述機(jī)床基座兩側(cè)還設(shè)置有與線性導(dǎo)軌2平行的齒條13，所述第一龍門架11和第二龍門架12的兩端的底部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與所述齒條相嚙合的齒輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述齒輪與齒條配合驅(qū)動(dòng)第一龍門架11和第二龍門架12在線性導(dǎo)軌2上滑動(dòng)。
[0043]如圖2所示，所述粗雕裝置3包括第三滑動(dòng)裝置、第一主軸31、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)32，所述第一滑動(dòng)裝置上設(shè)置有豎直方向的線性導(dǎo)軌，所述第三滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述豎直方向的線性導(dǎo)軌上，所述凸輪裝置包括凸輪331和與凸輪連接的連接軸332，所述接連軸332傳動(dòng)連接于動(dòng)力裝置，所述第一主軸31、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)32設(shè)置于所述第三滑動(dòng)裝置上，因此，第三滑動(dòng)裝置帶動(dòng)第一主軸、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)在豎直方向上滑動(dòng)，其中第三滑動(dòng)裝置與第一滑動(dòng)裝置上的導(dǎo)軌也可以是通過齒條與電機(jī)配合、皮帶與電機(jī)配合或電機(jī)與螺桿配合驅(qū)動(dòng)其在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。
[0044]其中，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)32是用于驅(qū)動(dòng)第一主軸旋轉(zhuǎn)，所述凸輪裝置用于帶動(dòng)第一主軸31沿軸向振動(dòng)產(chǎn)生軸向沖擊力，具體為，所述第一主軸31上套設(shè)有第一齒輪36，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)