硬质板材通用深加工方法及装置 本发明涉及计算机处理和雕刻工艺技术领域，具体是指在石材、硬木、陶瓷、轻金属、化工合成板等硬质板材上进行深加工，刻制图形文字。
对硬质板材的深加工，以往是采用传统手工工艺，写字绘画，锤凿挖制，不仅劳动强度大、工效低，而且劳动环境差，不能进行机械化、自动化生产，也不能雕刻出线条细腻清晰、富有立体感的高质量图文画面。目前市场上也没有出现一种对多种硬质板材通用的雕刻工艺及装置。
本发明的目的在于将计算机图文处理技术和喷砂雕刻技术结合起来，提供一种可对硬质板材进行高质量、高效率的表层雕刻并适用于多种硬质板材的深加工方法。
本发明的又一目的在于提供一种实现前一目的所述加工方法的装置，该装置结构简单、通用性强，并可按多种要求组合装配，形成不同投资规模的多功能加工装置。
本发明的技术方案如下：
本发明的硬质板材通用深加工方法，是利用压缩空气，通过喷枪喷出带有磨料的高速气流喷向硬质板材的工作面，从而在板材表层进行图文雕刻，其中，
(1)使用计算机图文编辑或刻绘系统制作带有需雕刻图文的不干胶软基片；
(2)将制作好的软基片贴在硬质板材的光滑表面，再送入喷砂雕刻机内，手控喷砂雕刻机对硬质板材表层进行雕刻；
(3)使用的磨料是粒度为60目至80目的金刚砂或石英砂；工作时，压缩空气的压力为0.5～1MPa：
(4)贴在硬质板材表面并带有需雕刻图案的不干胶软基片，其厚度不小于0.1毫米。
在进行喷砂雕刻时，调整喷枪嘴至板材表面的距离，调整喷枪地喷砂时间，就可控制对板材表层雕刻的深浅度，从而雕刻出深浅层次多、有立体感的图案。利用计算机图文刻绘系统制作软基片时，先将需雕刻的图案或文字输入计算机内，由计算机软件对图文进行高保真放大，再通过打印机、绘图仪、刻绘机或切割机等输出设备输出图文画面并制作软基片。本发明所适用的硬质板材材料，包括石料、硬木、竹、玻璃、化工合成板、水泥、陶瓷及不锈钢、铜、铁、铝等金属材料。
本发明的加工装置包括硬材通用喷砂雕刻机、计算机及其输入、输出设备，计算机内装载可对图形或文字进行任意比例的高保真放大的软件及图文编辑、刻绘软件，由输入设备输入需雕刻的文字或图形，输出设备打印出图文纸样或直接制作软基片；硬材通用喷砂雕刻机由喷枪、空压机、升降工作台、除尘器、砂箱、全封闭外壳组成，空压机通过气管及气阀与喷枪相连，喷枪又连接一吸砂管，该吸砂管插入装有金刚砂或石英砂的砂箱内，升降工作台上放置硬质板材并可手动控制其在垂直平面上的移动，除尘器中设置可分离磨料和灰尘的过滤网，除空压机外的其他部件均安装在外壳内，砂箱设置在外壳内的底部，喷枪嘴至升降工作台的距离可调。计算机输入设备可包括扫描仪鼠标、数字化仪等图文输入设备，计算机输出设备可包括打印机、绘图仪、刻绘机、切割机等，计算机输入输出设备均可根据雕刻需要进行组合或扩充。
在本发明的装置中，由计算机、打印机组成制作软基片的低档配置设备，可由打印机输出按适当比例放大的文字和简单图形的纸样，再由人工剪裁制作图文软基片；由计算机、扫描仪、鼠标、绘图仪、打印机组成制作软基片的中档配置设备，由扫描仪可输入各种复杂的图形或文字，经计算机软件处理并放大，由绘图仪或打印机输出图文纸样，再由人工剪裁图文软基片；高档配置是增设一个与计算机相连并受其控制而完成操作的切割机，例如激光切割机或刀具切割机，由切割机即可直接输出经编辑和放大处理好的图文的软基片，绘图仪或打印机可输出图文纸样供校对或修改软基片。
以下结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明装置的硬材通用喷砂雕刻机的侧面剖视示意图；
图2是硬材通用喷砂雕刻机的外观示意图。
用户利用计算机及输入、输出设备直接制作出软基片、或是人工剪裁出软基片后，则再操作喷砂雕刻机对板材进行雕刻。硬材通用喷砂雕刻机的结构如图1和图2所示。工作时，先将带雕刻图文画面的软基片贴在板材(12)的光滑表面，把板材(12)放置在升降工作台(3)上，启动空压机(2)和除尘器(4)，打开喷枪开关，空压机(2)产生的高速高压气体沿气管(7)从喷枪(1)的枪嘴喷出，则同时使砂箱(5)内的磨料沿吸砂管(9)自喷枪(1)的枪嘴喷出，这些高压喷射的磨料射向板材(12)的表面，板材(12)受软基片保护部分不变，而未受软基片保护的部分被磨料打掉，达到表层雕刻之目的。金刚砂或石英砂的硬度高，故利用它们可对硬度低于它们的所有坚硬板材进行雕刻加工。由于金刚砂或石英砂通过喷枪嘴喷出时呈圆锥形散开，喷射时的枪嘴离板材越近，则对板材(12)的喷射面越小，喷射力越大，通过调整枪嘴至板材(2)的距离则可在板材上雕刻出深浅不同、富有立体艺术效果的图案。全封闭外壳(6)可确保喷砂雕刻时产生的灰尘不向外扩散，并使磨料不散失以利于回收，外壳(6)内装有便于操作的照明灯，外壳(6)上有操作孔、视窗和小门以及灯控开关(10)和除尘器开关(11)，工作时所有小门窗关闭。除尘器(4)可采用风机，通过过滤网保证它只吸收灰尘，而磨料回落至砂箱。升降工作台(5)可带动板材(12)在二维方向上移动，喷枪(1)至板材(12)的距离由手控调整。图2中的气阀(8)用来关断或接通由空压机(2)输出的高压气体。
空压机(2)接380伏三相交流电源，功率为5.5KW，砂箱(5)中一般要保持有十余公斤的金刚砂或石英砂为宜。
由本发明的通用硬材喷砂雕刻机可实现手动雕刻，由该雕刻机和计算机图文编辑系统可实现半自动雕刻，由人工剪裁制作软基片，由雕刻机和计算机图文刻绘系统实现全自动刻绘，自动地直接制作软基片。
本发明利用现代高新科技，创造了一种完全不同于传统方法的新工艺，告别了刀具和锤子，使在大理石、花岗石等各种石材板料及其他硬材上进行文字、人像及各种图案的雕刻十分简易快捷，一块一平方米左右的石板，不论刻字多少、字号大小、图文凹凸，30分钟左右即可刻好，并可使着色、喷彩、涂金一次完成，在雕刻技法上，完好地解决了凸面石刻大面积减地技术难题；调控到一定深度，可使凸面石刻达到一种新形式浅浮雕的艺术效果；对雕刻材料的通用性大大拓展了它的应用范围。
本发明可对多种硬质板材实现高质量、高效率的表层雕刻，雕刻质量远优于传统手工工艺，凹凸不限，深浅可控，图文并茂，高度逼真，雕刻光滑，线条清晰细腻，能刻制出手工无法雕刻的细小文字和图案，以及各种规范字、变形字、美术字等；可实现半自动或全自动控制雕刻；对操作者也无高技术要求。本发明的装置结构简单，操作方便，成本低。本发明的通用性强，适用面广，具有良好的社会效益和经济效益。
千百年来，石刻工艺品由于加工时间长、耗工大、造价高，一般只为上层社会所拥有。本发明的问世，使寻常百姓家的居室字画、门庭楹联、名牌碑匾等用上典雅、庄重的石刻成为可能，并为工民建筑、工艺美术、广告装璜、寺庙墓陵等大量石刻制作提供一种先进的雕刻机器。