石材異型加工數(shù)控系統(tǒng)

    多功能數(shù)控加工中心用來加工各種人像雕刻、圓柱雕刻、不規(guī)則的柱頭、柱座等石材立體異型制品，平面浮雕、衛(wèi)生間面盆、浴盆和面盆臺(tái)板、廚房灶臺(tái)板面板，直線、曲線花線等、曲線邊板材等平面異型制品以及圓弧板材的精銑、定厚和磨拋。所生產(chǎn)的制品形狀和造型可以是對稱的，也可以是非對稱或不規(guī)則的。

    從結(jié)構(gòu)上說，這類設(shè)備通常是將多個(gè)普通數(shù)控加工設(shè)備的功能集中于一臺(tái)設(shè)備上。設(shè)備的不同功能可以通過增加選配件來實(shí)現(xiàn)。只有一個(gè)圓柱銑刀動(dòng)力頭的數(shù)控加工中心，一般需要五維控制，即設(shè)備必須能控制工件的旋轉(zhuǎn)角度定位，圓柱銑刀類刀具的水平（X軸）、垂直（Z軸）、前后（Y軸）的移動(dòng)和定位，以及刀具軸本身的角度擺動(dòng)控制，這是完成雕像類制品加工所需要的最少控制維數(shù)。目前最多可以達(dá)到六維控制，即設(shè)備能控制工件的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度定位，圓柱銑刀類刀具的左右（X軸），垂直（Z軸）前后（Y軸）的移動(dòng)和定位，以及刀具軸本身的作嘔擺動(dòng)角度，向前傾斜角度這六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，數(shù)控車床主要用來加工回轉(zhuǎn)體制品，回轉(zhuǎn)體雕刻制品和立體雕刻制品，氣主軸箱轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是為了適應(yīng)不同材質(zhì)、硬度的石材，不同直徑制品的加工，旋轉(zhuǎn)角度的定位是為了適應(yīng)雕像，雕刻柱類制品的加工需要。工作臺(tái)上主要放置非回轉(zhuǎn)體類制品，配合可前后、上下、左右運(yùn)動(dòng)的刀具，可完成數(shù)控銑床的加工功能。刀具軸線的擺動(dòng)（圓柱銑刀可以從0～±45°或±90°之間擺動(dòng)）是為了加工制品的側(cè)面，刀具X、Y、Z方向的同步移動(dòng)是完成異型加工的基本運(yùn)動(dòng)，從提高加工效率來完成更復(fù)雜形狀的異型制品加工考慮，應(yīng)該再增加一個(gè)安裝圓鋸片的鋸切動(dòng)力頭，可以對工件進(jìn)行鋸切加工，這也是加工扭紋柱所必需的刀具，該動(dòng)力頭可以與圓柱銑刀型刀具的動(dòng)力頭安裝在同一個(gè)滑動(dòng)架上，其X、Y、Z三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向也都可得到控制。如果鋸片可以通過其直徑的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)（鋸片平面360°旋轉(zhuǎn)），轉(zhuǎn)動(dòng)角度的定位可以得到控制，那么該鋸片可進(jìn)行各個(gè)方向的切割。這種加工中心具有六維控制功能，是多功能數(shù)控加工中心的基本配置。

    為了提高多維數(shù)控加工的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，設(shè)備還配備有容量為10～25把刀具的刀具庫，加工過程中根據(jù)需要自動(dòng)更換刀具。加工衛(wèi)生間的面盆臺(tái)板，廚房臺(tái)灶面板等平面異型制品，需要最小刀具數(shù)量是9個(gè)，即2個(gè)金剛石圓柱銑刀切割外輪廓，2個(gè)金剛石成型刀具加工曲線形狀的輪廓邊。4個(gè)曲邊磨拋輪和一個(gè)面板開草鋸片。如果需要磨拋面板平面，還需要增加2個(gè)金剛石定厚加工刀具和4個(gè)磨拋輪。使用者可以根據(jù)實(shí)際加工產(chǎn)品，合理地選擇刀庫的容量，例如使用磨光板加工上述制品，至少可以省去6個(gè)刀具，設(shè)備成本自然會(huì)降低，但加工所必需的刀具是必不可少的。對于前面介紹的六維數(shù)控加工中心，推薦配備12～16個(gè)刀具即可。

    從控制系統(tǒng)方面來說，多維數(shù)控加工中心一般采用圖形編程和模型掃描兩種方法來建立制品造型程序。對于簡單或規(guī)則對稱的制品可以用CAD中幾何建模軟件建立需要設(shè)計(jì)和加工制品的二、三維幾何模型程序，利用所選定的尺寸和形狀參數(shù)定義幾何模型的有關(guān)尺寸。對于像人像雕刻這類形狀復(fù)雜的立體雕刻制品，由于使用CAD編程生成幾何模型的操作非常復(fù)雜，工作量太大，所以為了簡化操作，提高生產(chǎn)效率，可以使用激光掃描的辦法，對預(yù)先制作的小型實(shí)體模型進(jìn)行掃描，通過數(shù)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成CAD圖形程序，從而提高了編程的效率和準(zhǔn)確度。在功能齊全、控制維數(shù)多的數(shù)控加工中心上，除了安裝有圖形設(shè)計(jì)程序外，一般都配有激光掃描裝置