精密雕刻
2022-9-9
1引言
以前各类模型的制作完全依赖人的手工切割、粘接，整个制作过程劳动强度大、消耗时间长、制作精度不高。现在不管是繁琐的中式门窗、花栏，还是现代的高楼广厦，有了雕刻机，加工便变得轻松而快捷，制作效果也更加精致、美观，应该说正是先进的生产力创造了这一切。
2 工艺简介
电脑雕刻机由计算机，雕刻机控制器和雕刻机YSA意萨主轴三部分组成。其工作原理是：通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版，并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动伺服电机的带有功率的信号（脉冲串），控制雕刻机主机生成X，Y，Z三轴的雕刻走刀路基径。同时，雕刻机上的高速旋转YSA意萨高速主轴电机，通过按加工材质配置的刀具，对固定于主机工作台上的加工材料进行切削，实现雕刻自动化作业。
图所示为雕刻机的工作流程图。其中，图形输入部分是将准备雕刻的图形通过雕刻软件的加工、整理成为计算机可以识别的数字图形文件，以便控制加工机械自动工作。其次是数据处理部分，用计算机把雕刻软件加工、整理出来的图形文件进一步处理成为可以控制加工机械动作的电信号。再次是加工过程自动控制，雕刻机执行计算机指令，完成图形雕刻加工。在整个加工过程中，操作人员只负责输入加工数据，上、下工件和监控加工过程，其它工作都是雕刻机设备自动完成的，非常简捷、省力。
数控雕刻机外貌图
图2 数控雕刻机工作流程图
3雕刻机概述
目前采用的水冷式主轴主要使用18000转的旋转速度进行动力雕刻，存在系统结构复杂，精度缺乏，同时水循环系统故障，存在主轴电机损坏的风险，同时精度低，雕刻效率上不去问题。本案例采用YSA意萨风冷主轴高速电机显然无论其速度还是精度上均有较大的提升。
模具雕刻机主要用于各种广告水晶字、招牌、胸牌、科室牌、建筑模型、标尺、小型金属、木质模具、石材刻字、家具制作以及浮雕等加工和制作。
模具雕刻机要求主轴圆跳动低，轴向受力变形小等问题，因此提高主轴电机的轴承系统，以及装配系统工艺是设备主轴部件的核心。
下图是雕刻机样品：
图2 木工雕刻样品
4设备组成
电脑雕刻机由计算机，雕刻机控制器和雕刻机主机三部分组成。
图4 雕刻机系统
数控系统：采用客户己研制开发的数控系统。
主轴系统：采用YSA意萨风冷一体式的雕铣电主轴，由配套专用高频变频器驱动。
进给驱动系统：滚珠丝杆、弹性连轴器、线性导轨、伺服驱动系统。
5结束语
YSA风冷电主轴高速电机在雕刻机上的应用，作为高精度，高效率的执行器件，对于整机的精度提升具备极大的意义。YSA风冷主轴以低圆跳动，抗轴向受力性好，噪音低等优点，IP54的防护等级，具备在雕刻机行业使用的巨大优势。
