專利名稱：電腦石刻制品制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工藝品制造方法，特別涉及一種電腦石刻制品制造方法。
本發(fā)明所述的石刻制品是指陳列用的工藝品。目前市場上提供的石刻制品基本上是手工雕刻的，未見有用電腦雕刻機(jī)雕刻的。這是因?yàn)殡娔X雕刻機(jī)對(duì)所雕刻的材料的硬度有限制，一般刀具的硬度為洛氏40°-50°，即使采用高硬度的硬質(zhì)合金刀具，刀具的硬度也才達(dá)到洛氏60°。而一般具有較高裝飾性和觀賞性的天然材料，如瑪瑙、翡翠、水晶等，由于硬度達(dá)到洛氏60°以上，超過一般刀具的硬度，因而難以加工。又由于上述材料晶體結(jié)構(gòu)的原因，即使加工中使用最好的金剛石刀具，操作時(shí)也極易爆裂，難以刻制出十分精細(xì)的肖像等畫面。而且，采用超硬材料加工，刀具與工件的接觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生高熱，需要使用冷卻液，使加工效率大大降低，制造成本大大提高，因而商業(yè)價(jià)值不高。如采用大理石作為雕刻材料，由于大理石的硬度為莫氏5°-7°。需采用金剛石鋸片將材料切割成約20mm以上的薄片，再用平面磨，經(jīng)初磨、精磨、拋光、上蠟等工序完成。故這種材料一般不透光，不能在陳列柜的燈光下體現(xiàn)出較佳效果。此外，大理石的晶粒直徑為30-60μm，加工后，由于晶粒間隙大，故需要上蠟以提高拋光的鏡面效果，且在拋光材料上，由于硬度關(guān)系，需要使用金剛石拋光頭進(jìn)行拋光。由此可見，大理石也不是一種理想的電腦精細(xì)雕刻材料。
目前電腦雕刻主要為模具雕刻的三維浮雕和標(biāo)牌的二維雕刻。模具的三維浮雕采用CAD(即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))方法。而標(biāo)牌所采用的二維平面實(shí)地雕刻，一般是用人工繪制好黑白稿圖片，用掃描機(jī)進(jìn)行掃描，再用photoshop進(jìn)行簡單修改，然后直接進(jìn)行電腦雕刻。由于采用銅材等材料制成的標(biāo)牌本身不透明，故刻制完成后，一般用油漆上色，因而不適合有透明性要求的工藝品。
目前電腦雕刻機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)刀具一般具有30°刀角和60°刀角。使用60°刀角的刀具，如雕刻深度為1mm，將出現(xiàn)1.15mm的雕刻精度誤差，嚴(yán)重影響雕刻精度，從而不能雕刻十分精細(xì)的圖片及文字。即使采用30°刀角的刀具，也有近0.5mm的精度影響。
本發(fā)明的目的是提供一種電腦石刻制品制造方法，利用該方法可提供合適的雕刻材料，可提供具有透明性的、文字和圖象精細(xì)的石刻制品，且該方法簡單，耗時(shí)少，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，提供一種電腦石刻制品制造方法，包括以下步驟(1)石料準(zhǔn)備，石料應(yīng)為硬度莫氏4°以下，密度3g/cm3以下，顆粒直徑20μm以下，折射率1.5％以上；準(zhǔn)備步驟包括a)選礦，采用水洗、燈照方法，選取材質(zhì)純凈、雜質(zhì)少的石材，同時(shí)對(duì)石材硬度、折射率等物理指標(biāo)進(jìn)行小樣測試；b)采石，采用爆破法；c)相石，用高壓水槍沖洗石材表面，視石材自然紋理和凍度情況進(jìn)行切割定位；d)鋸片，用金剛石鋸片機(jī)將石材鋸成約3-6mm厚度的薄片，如以5mm厚度的型材為例，則鋸成約6mm厚度的薄片，然后再鋸成不同規(guī)格的型材；e)檢驗(yàn)1，用清水清洗型材，在型材上水跡未干時(shí)，放在燈光下仔細(xì)檢查，將有裂痕、砂丁、僵塊和僵斑等石病的型材去除；f)初磨，利用平面磨床進(jìn)行初磨，采用粗號(hào)砂輪，直至型材厚度由6mm變?yōu)?.1mm；g)檢驗(yàn)2，剔除加工中的廢品；h)精磨，利用平面磨床進(jìn)行精磨，采用特細(xì)號(hào)砂輪，直至型材厚度由5.1mm變?yōu)?mm；i)檢驗(yàn)3，剔除加工中的廢品；j)研磨拋光，采用綠油、剛玉等為拋光劑，采用布輪拋光機(jī)對(duì)型材進(jìn)行拋光，直至出現(xiàn)鏡面效果；以及k)成品檢驗(yàn)，剔除不良品，留下成品石料備用；以及(2)電腦雕刻采用電腦雕刻機(jī)，它包括以下步驟a)通過對(duì)已有照片進(jìn)行掃描或利用數(shù)碼照相機(jī)或利用數(shù)碼攝像機(jī)直接拍攝成高調(diào)相片輸入電腦；b)利用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理；利用Flexising等雕刻軟件對(duì)圖片進(jìn)行分層；c)利用雕刻機(jī)對(duì)用夾具固定的上述石料進(jìn)行雕刻，雕刻機(jī)宜采用具有20°刀角的刀具，且用硬質(zhì)合金制成；以及d)用水粉顏料上色，采用手工涂刷或小型噴繪筆噴涂顏料。
在所述的制造方法中，采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，先將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，最終轉(zhuǎn)換成純黑白、無層次的影像，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得原圖效果。
在所述的制造方法中，采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，先將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，加網(wǎng)線，將圖片轉(zhuǎn)換成網(wǎng)點(diǎn)圖象，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得網(wǎng)點(diǎn)效果。
在所述的制造方法中，采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，先將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡找出主要圖片輪廓線，進(jìn)行調(diào)節(jié)修整后，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得輪廓線條效果。
在所述的制造方法中，采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，先將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡進(jìn)行反轉(zhuǎn)，變成陰圖，填色后保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得剪影效果。
在所述的制造方法中，用夾具固定石料時(shí)在夾具的夾頭部位可安裝橡皮墊。
在所述的制造方法中，還包括在對(duì)石料進(jìn)行雕刻時(shí)采用一吸塵步驟。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由于采用了適合電腦雕刻的石材，因此在同樣具有陳列性的前提下，加工時(shí)間縮短，材料成本降低。由于本發(fā)明提供的石刻制品厚度可在5mm以下，因此在燈光下能體現(xiàn)出較佳的效果，故特別適合于家庭陳列用。由于本發(fā)明提供的石材晶粒直徑小，一般無需上蠟，采用普通的綠油或剛玉即可拋光出鏡面效果。同時(shí)電腦雕刻機(jī)的刀具角度調(diào)整為20°，雕刻精度大大提高。加之本發(fā)明采用雕刻軟件對(duì)圖片進(jìn)行分層，因此有利于細(xì)部的淺刻，可雕刻出十分精細(xì)的石刻制品。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，以便更清楚地了解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是準(zhǔn)備石料的框圖；圖2是電腦雕刻的框圖；以及圖3是電腦雕刻機(jī)上的刀具的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的制造方法主要包括兩個(gè)方面，一是準(zhǔn)備石料，二是電腦雕刻。其中，圖1是表示準(zhǔn)備石料的步驟的框圖。如圖1所示，在準(zhǔn)備石料的步驟中，首先是選礦。本發(fā)明對(duì)石材的要求是，硬度為莫氏4°以下；密度為3g/cm3以下；顆粒直徑在20μm以下；折射率在1.5％以上。目前，具有這種特點(diǎn)的石材有產(chǎn)自于中國浙江省昌化縣的昌化石、中國內(nèi)蒙古自治區(qū)的巴林石、中國福建省閩侯縣的壽山石和朝鮮的朝鮮燈光凍(品質(zhì)差于上述三種材料)。它們具有共同的晶體結(jié)構(gòu)式Al2[Si4O10](OH)2，并主要含有SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、S、Hg、H2O等化學(xué)成分。它們的主要物理指標(biāo)是，硬度為2.20-3.60(莫氏硬度)；密度為2.50-2.70g/cm3；折射率為1.550-1.570％；顆粒直徑為5-20μm。在選礦階段，可用水洗、燈照等方法，選取材質(zhì)純凈、雜質(zhì)少的石材，同時(shí)對(duì)硬度、折射率等物理指標(biāo)進(jìn)行小樣測試。在采石階段，一般采用爆破法。在相石階段，用高壓水槍沖洗石材表面，視石材自然紋理和凍度情況進(jìn)行切割定位，此步驟是決定成材率的關(guān)鍵步驟。在鋸片階段，用金剛石鋸片將石材鋸成約3-6mm厚度的薄片，這里以5mm厚度的型材為例，則將石材鋸成6mm厚度的薄片，然后再鋸成不同規(guī)格的型材。在檢驗(yàn)1階段，用清水沖洗需檢驗(yàn)的型材，在石上水跡未干時(shí)，在有燈光的工作臺(tái)上仔細(xì)檢查，將有裂痕、砂丁、僵塊和僵斑等石病的型材去除。然后進(jìn)入初磨階段，一般用平面磨床進(jìn)行初磨，初磨的吃刀量可較大，可用粗號(hào)砂輪磨削以提高加工效率。初磨到5.1mm。在檢驗(yàn)2階段，剔除加工中的廢品。然后進(jìn)人精磨階段，此時(shí)用平面磨床將型材磨到所需尺寸，磨削時(shí)可采用特細(xì)號(hào)砂輪，并分2-3次進(jìn)給，最后一次進(jìn)給余量最多為2絲。在檢驗(yàn)3階段，剔除加工中的廢品。然后進(jìn)入研磨拋光階段，可用綠油、剛玉等為拋光劑，并用布輪拋光機(jī)對(duì)型材進(jìn)行拋光，直至拋出鏡面效果。最后進(jìn)入材料成品檢驗(yàn)階段，將不良品剔除，其余的即為備用石料。
圖2是表示電腦雕刻步驟的框圖。如圖所示，通過對(duì)已有照片進(jìn)行掃描或利用數(shù)碼照相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)將圖片或相片輸入電腦。所述圖片或相片應(yīng)該是高調(diào)的，否則，即使能利用圖片處理軟件進(jìn)行處理，其效果也難達(dá)到理想狀態(tài)。這是由于石料雕刻并經(jīng)上色后，人們直覺上呈現(xiàn)的影像是二維的，處理后的圖片主要呈現(xiàn)塊、點(diǎn)、線。如果圖片調(diào)子太低，會(huì)影響美觀。然后，利用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理，這時(shí)，有幾種方案可供選擇(1)采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，最終轉(zhuǎn)換成純黑白、無層次的影像，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得原圖效果。(2)采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，加網(wǎng)線，將圖片轉(zhuǎn)換成網(wǎng)點(diǎn)圖象，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得網(wǎng)點(diǎn)效果。(3)采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡找出主要圖片輪廓線，進(jìn)行調(diào)節(jié)修整后，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得輪廓線條效果。(4)采用Photoshop等圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡進(jìn)行反轉(zhuǎn)，變成陰圖，填色后保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得剪影效果。此外，在圖片處理好后，還可利用Flexising等雕刻軟件對(duì)圖片進(jìn)行分層，分層的主要目的是為了細(xì)部的淺刻，一些圖片和書畫，如刻得過深，必然影響精度。因此，采用此方法可提高精度。然后，利用雕刻機(jī)對(duì)用夾具固定的上述石料進(jìn)行雕刻，如圖3所示，雕刻機(jī)采用的刀具具有20°的刀角，刀頭用硬質(zhì)合金制成。此外，由于石料是一種軟性材料，很容易劃傷，且當(dāng)用夾具夾緊石料時(shí)，可能因應(yīng)力而使石料產(chǎn)生裂痕，故最好在夾具的夾頭部位安裝橡皮墊。同時(shí)，由于在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵，故最好在刀具架上安裝一個(gè)吸塵裝置。最后是上色工序，可采用手工涂刷或小型噴繪筆將水粉顏料噴涂在已雕刻好的需要著色的表面上，并用電吹風(fēng)將顏料吹干。
利用本發(fā)明提供的方法，在已備好的石料上，只需半個(gè)小時(shí)就能刻制精美的圖象和文字。
權(quán)利要求
1．一種電腦石刻制品制造方法，包括以下步驟(1)準(zhǔn)備石料，石料的硬度為莫氏4°以下，密度為3g/cm3以下，顆粒直徑在20μm以下，折射率在1.5％以上；a)選礦，采用水洗、燈照方法，選取材質(zhì)純凈、雜質(zhì)少的石材，同時(shí)對(duì)石材硬度、折射率等物理指標(biāo)進(jìn)行小樣測試；b)采石，采用爆破法；c)相石，用高壓水槍沖洗石材表面，視石材自然紋理和凍度情況進(jìn)行切割定位；d)鋸片，用金剛石鋸片機(jī)將石材鋸成3-6mm厚度的薄片，然后再鋸成不同規(guī)格的型材；e)檢驗(yàn)1，用清水清洗型材，在型材上水跡未干時(shí)，放在燈光下仔細(xì)檢查，將有裂痕、砂丁、僵塊和僵斑等石病的型材去除；f)初磨，利用平面磨床進(jìn)行初磨，采用粗號(hào)砂輪，直至0.1mm的精磨加工余量；g)檢驗(yàn)2，剔除加工中的廢品；h)精磨，利用平面磨床進(jìn)行精磨，采用特細(xì)號(hào)砂輪，直至所需的型材厚度；i)檢驗(yàn)3，剔除加工中的廢品；j)研磨拋光，采用綠油、剛玉等為拋光劑，采用布輪拋光機(jī)對(duì)型材進(jìn)行拋光，直至出現(xiàn)鏡面效果；以及k)成品檢驗(yàn)，剔除不良品，留下成品石料備用；以及(2)電腦雕刻采用電腦雕刻機(jī)，它包括以下步驟a)通過對(duì)已有照片進(jìn)行掃描或利用數(shù)碼照相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)將高調(diào)相片輸入電腦；b)利用Photoshop圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理；利用Flexising雕刻軟件對(duì)圖片進(jìn)行分層；c)利用電腦雕刻機(jī)對(duì)用夾具固定的上述石料進(jìn)行雕刻，雕刻機(jī)采用的刀具具有20°的刀角，且刀頭采用硬質(zhì)合金制成；以及d)用水粉顏料上色，采用手工涂刷或小型噴繪筆噴涂顏料。
2．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用Photoshop圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，最終轉(zhuǎn)換成純黑白、無層次的影像，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得原圖效果。
3．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用Photoshop圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，加網(wǎng)線，將圖片轉(zhuǎn)換成網(wǎng)點(diǎn)圖象，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得網(wǎng)點(diǎn)效果。
4．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用Photoshop圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡找出主要圖片輪廓線，進(jìn)行調(diào)節(jié)修整后，保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得輪廓線條效果。
5．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用Photoshop圖片處理軟件及配套濾鏡軟件對(duì)圖片進(jìn)行處理時(shí)，將彩色圖片轉(zhuǎn)換成黑白稿式，然后用濾鏡程序過濾掉部分層次，調(diào)整主體影像，然后用濾鏡進(jìn)行反轉(zhuǎn)，變成陰圖，填色后保存為PCX高影質(zhì)圖片格式，以獲得剪影效果。
6．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，用夾具固定石料時(shí)在夾具的夾頭部位安裝橡皮墊。
7．如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括在對(duì)石料進(jìn)行雕刻時(shí)采用一吸塵步驟。
全文摘要
一種電腦石刻制品制造方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備石料,石料的硬度在莫氏文檔編號(hào)B44B3/00GK1217257SQ9712250
公開日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1997年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月6日
發(fā)明者張承 申請(qǐng)人:張承