浮雕刻加工是一种传统的手工工艺,在工艺品、广告、建筑装饰装潢等行业有着悠久的历史。随着计算机数控(CNC)技术及相关技术(CAD/CAM/CAPP等)的发展,这种传统的手工加工方法正逐步为数控加工方法所替代。中国地质大学机电研究所为湖北郧县开发的这套大型数控石材雕刻机将可以满足各种文字、图像的二维和三维型面雕刻,大大的提高生产效率。数控石材雕刻系统是集成CAD/CAM技术、图像处理技术、高速铣削技术、计算机数控技术、精密机构设计和制造技术、电机驱动技术和精密高速主轴电机技术为一体发展起来的高新技术设备。研究和开发数控石材雕刻系统是本文的主要目的。本文首先论述了数控石材雕刻系统的技术基础——计算机数控技术、雕铣技术;然后详细地阐述了数控石材雕刻系统的特点、组成、性能和机械结构,并介绍了数控雕刻系统的国内外现状。对数控石材雕刻系统进行了详细研究,开发该系统的伺服系统、控制软件和CAD/CAM集成数控编程软件三方面是本文研究的重点。第三章分析了数控石材雕刻伺服系统的构成,着重研究了运动控制器、主轴驱动部分和进给驱动部分。第四章研制了数控石材雕刻系统控制软件,包括控制软件结构、主要功能、插补功能的分析和实现。介绍了软件实现的三个技术基础:Windows多线程技术、面向对象技术、数字图像处理技术。着重介绍了多线程实时控制和图像动态仿真的实现方法。第五章进行了数控石材雕刻系统CAD/CAM集成数控编程软件研发。作者介绍了计算机辅助编程系统的发展现状,BMP图形到G代码转换的原理和两种转换方法,部分数字图像处理功能和标记块技术。对图像轮廓矢量化研究也作了一定的介绍。第六章对数控石材雕刻系统进行测试,并对雕刻运行实例进行了分析。最后,作者对本文的研究内容进行了总结,并对数控雕铣系统的发展做了展望。