CN101175605B

CN101175605B - 使用磨料喷射的浮雕三维雕刻机及其雕刻方法

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Publication number: CN101175605B
Application number: CN2005800497456A
Authority: CN
Inventors: 萨米·阿比德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: ATE422988T1; DE602005012875D1; EP1877222B1; CN101175605A; WO2006096143A1; EP1877222A1

Abstract

本发明涉及在待雕刻表面上喷射磨料进行雕刻的雕刻机和雕刻方法，其包括相对于待雕刻表面移动的两轴(400，410)式机构，所述雕刻机，其特征在于，其包括至少两个喷嘴(39)以及数控部件(1，2)，所述喷嘴具有不同的直径并由所述两轴(400，410)式移动机构加以支承，所述数控部件适于控制所述喷嘴在待雕刻表面上的磨料喷射，且适于使所述喷嘴以程序化的可变速率沿着与待雕刻表面基本上平行的方向实时移动。

Description

使用磨料喷射的浮雕三维雕刻机及其雕刻方法

技术领域和现有技术

本发明涉及在可磨蚀面上喷射磨料的三维浮雕雕刻的数控机和方法。

本发明尤其涉及通过喷射流化砂进行雕刻的雕刻机和和雕刻方法。

所谓喷射流化砂，是指让砂在带压气流中运动。

本发明尤其适用于在平面上雕刻，这是非限制性的，因为本发明可应用于任意形状表面的雕刻。

本发明尤其适用于三维雕刻。

本领域技术人员公知在可磨蚀表面上进行雕刻的机器和方法。

公知的是，在待雕刻表面上喷射流化磨料进行工作的大部分方法使用保护掩模，其中，某些区域予以暴露，以便在待雕刻材料上通过直接冲击进行磨蚀。在这种方法中，放置在待雕刻表面上的掩模对不应被雕刻的区域形成保护。

这种模可由坚固的一层或多层沉积物构成，如同文献US 5 117366和DE 4 334 652中述及的那样，或者也可以是镂花模版，如同文献US 5 512 005中述及的那样。

现有技术中，严格地说，用于进行雕刻的机器和方法彼此不同。

文献US 5 117 366提出喷砂自动化雕刻系统和方法，其中，只用一个喷嘴进行雕刻。这种喷嘴可沿与待雕刻表面相平行的平面连续移动，也可沿与待雕刻表面相垂直的轴线按照多个部位进行移动。

这些部位相对于待雕刻表面具有完全给定的距离，从而对于待雕刻表面形成一组不连续的部位。实施这种装置，一方面旨在补偿喷嘴在其使用中的磨损，另一方面旨在适应待雕刻表面的尺寸。

这种装置主要用于实施表面雕刻，而不是进行三维雕刻，因为该装置未配设用于控制雕刻深度的部件。

但是，对某些雕刻来说，雕刻深度的控制是重要的数据。文献DE4 334 652和US 5 512 005尤其提出适于这种控制的雕刻机。

DE 4 334 652提出只用一个喷嘴喷射流化磨料的方法，其中，喷嘴的直径、根据装饰图案和待雕刻材料的类型预先选定的磨料颗粒的大小、喷嘴的供料压力及其倾斜度，在整个过程中适于获得理想的雕刻深度。喷嘴可沿着与待雕刻表面相平行的平面进行移动，并与之相距固定的距离。

所述方法需要使用可处理以相同深度雕刻区域的掩模，然后，移动该掩模，以雕刻不同深度的区域，而不影响已经雕刻的区域。

因此，如此进行的雕刻可雕刻三维图案，但获得的表面是一系列深度不同且不连续的阶梯式平表面。

掩模调整的连续操作往往手动进行，并且花费宝贵的时间。

文献US 5 512 005提出喷砂法雕刻的装置和方法，其中，雕刻深度由多个喷嘴控制，所述喷嘴完全相同，且一个在另一个一侧连续布置。

在该文献中，是同时供砂的喷嘴的数量控制雕刻深度。供砂喷嘴越多，由此引起的雕刻深度就越深。所述装置和方法的目的在于，不是雕刻三维形状，而是根据所用镂花模板的不同图案，进行不同深度的雕刻，其具有高质量的精确度和均匀性。

因此，现有的机器和方法不能在可磨蚀表面上通过喷射磨料准确复制连续的三维图案。

因此，这些雕刻机和方法必须加以改进。

为此，本发明提出一种在待雕刻表面上喷射磨料进行雕刻的雕刻机，其包括相对于待雕刻表面移动的两轴式机构，其特征在于，其包括至少两个喷嘴以及数控部件，所述喷嘴具有不同的直径，由所述两轴式移动机构加以支承，所述数控构件适于控制所述喷嘴在待雕刻表面上的磨料喷射，并适于使所述喷嘴以程序化的可变速率沿着与待雕刻表面基本上平行的方向实时移动。

为此，本发明还提出一种在待雕刻表面上喷射磨料的雕刻方法，其在于：

-用至少两个不同直径的喷嘴将磨料喷射到待雕刻表面上，所述喷嘴由相对于待雕刻表面移动的两轴式机构加以支承，以及

-用所述喷嘴对喷射到待雕刻表面上的磨料进行数控，使所述喷嘴以程序化的可变速率沿着基本上与待雕刻表面平行的方向实时移动。

附图说明

本发明的其它优点和特征在下面参照附图的详细描述中将得到理解，其中：

图1是本发明的雕刻机的立体外形图；

图2是图1所示雕刻机的雕刻间的内部的立体图；

图3是图1所示雕刻机的喷砂机的示意图；

图4a是图2所示喷沙机的局部图；

图4b是图4a所示局部横剖面图；

图5是与喷嘴连接的支承装置的立体图；

图6a是图5所示装置的横剖面图；

图6b是图6a所示装置的板的视图。

本发明详述

图1示出构成本发明雕刻机的不同设备。

这种雕刻机包括微电脑1和信息处理和传输单元2，所述信息处理和传输单元2将信息传向适于实施雕刻的机电装置3。

该机电装置3控制两轴400、410式平移机构相对于多喷嘴头部5的移动。更确切地说，所述平移机构包括两个彼此平行的垂直轴400和垂直平移地安装在所述轴400上的水平轴410。多喷嘴头部5本身由导向装置支承，所述导向装置水平平移地安装在轴410上。因此，两轴400、410式平移机构，在雕刻操作期间，可使多喷嘴头部5实时移动并且沿着基本上与待雕刻表面相平行的、即基本上与由轴线X和Y形成的平面相平行的平面实时移动，方位标XYZ形成规格正交标架。

轴400、410的驱动发动机是直流步进电机7，其通过数字控制接收来自微电脑1的信号。轴400、410用密封的管状折叠物420防尘。

轴400、410足够牢固地固定在机械焊接的支承类型的构架8上，以确保轴的校准和平面度。多喷嘴头部5和包括轴410的重量在内的由轴410支承的装置的重量由配重9加以补偿，所述轴410具有与轴线X平行的水平母线，所述配重9借助于金属线90与所述轴410连接，所述金属线90与各种导轮91、92、93、94连接。无需用于将轴410和相连接的多喷嘴头部5进行垂直位移的步进电机7的作用力，这种重量的补偿作用可进行工作。

所述全部构件3、400、410、5安装隔间6中，图1中以分解图示出，以便看见内部部件。雕刻时，隔间6完全避免朝外喷砂。

隔间6在内部涂覆防磨损材料，例如橡胶材料。其密封性由四个可展开的弹簧帘10加以确保，其帘带优选用防磨损聚酯制成。这样可使多喷嘴头部5及其装置在高度上自由移动，即沿着与轴线Y相平行的方向自由移动，完全防止带有灰尘的空气排出。为此，如图所示的挡板18——其最好用特殊的橡胶制成，可使待雕刻表面由隔间6的侧面进出，从而避免砂和粉尘喷射到隔间6之外。

本发明的雕刻机还包括待雕刻表面的两支承物11和12，其相对于垂线略微倾斜，以使待雕刻表面不下落，所述支承物11和12分别布置在隔间6的入口处和出口处，且连接于布置在所述支承物11和12基部的传送装置13。水平延伸的传送装置13完全覆盖支承物11、12及其之间的区间。

使用时，待雕刻表面载在支承在支承物11上的传送带13上。其借助于电机14由传送装置13予以移动。该电机14的运转从动于微电脑1和信息处理与传输部件2，以便与整个雕刻操作同步，且使所述待雕刻表面输送至隔间6的精确点位，其称为起点。待雕刻表面抵达起点处的检测，通过电机14的制动器自动停止前送待雕刻表面。

一旦待雕刻表面置于隔间6内，或者必要时该待雕刻表面未进入隔间6之前，翻转系统——其中一部分如标号17所示，且位于隔间6内或隔间6之外——可使待雕刻表面处于垂直位置。翻转系统的部件17优选包括千斤顶，其作用于凸轮，用于作用于所述翻转系统。

一旦表面雕刻完毕，传送装置13重新起动，使待雕刻表面脱离隔间，置于支承物12上。在传送装置13上配设行程终点检测器(未示出)，以防雕刻好的表面输送到传送装置13的外面。

在雕刻操作期间，隔间由于挡板18而完全密闭，从而避免磨蚀空气进入，影响雕刻机的不同构件，在这种情况下，尤其是支承物11和12。

雕刻机还包括料斗19，其布置在隔间6的底部，以回收用于雕刻的颗粒形式的磨料。圆形过滤器20由导管200连接于料斗19的基部，并抽吸回收到料斗19中的砂和带有灰尘的空气。该圆形过滤器20可从磨料中初步分离出灰尘。它还配有过滤系统，以防灰尘进入周围的间隙。大颗粒沉积在圆形过滤器20的底部，经由闸阀21排出，所述闸阀21也具有使圆形过滤器20保持负压的功能。由吹送机或一等同件202保持圆形过滤器20中的负压。

在阀21的出口，磨料用与振动电机22相连接的筛滤器23进行振动筛滤。因此，如此筛选的磨料具有适当的粒度，以便再使用和再引向喷砂机24。喷沙机24通过导管25向多喷嘴头部5输送具有适当粒度的磨料。

图2示出雕刻机隔间6的内部，更确切地说，示出翻转系统60，其可使传送装置13传送的待雕刻表面处于垂直位置。当待雕刻表面进入隔间6时，位置检测器61通过电机14的制动器的作用自动锁止待雕刻表面。然后，翻转系统60由属于所述翻转系统的部件17进行作用，其通过支承结构70使待雕刻表面处于垂直位置，所述支承结构70也属于翻转系统60。

该支承结构70包括多个杆72，所述杆72沿支承结构70的长度水平布置且彼此平行，并用作待雕刻表面的后支承物，以使其不能向后翻倒。该支承结构70还包括支柱73以及至少一个垂直布置的杆74，其所处的平面与支柱73形成的平面基本上相同。杆74和支柱73保持待雕刻表面，以防止其朝前翻倒。因此，待雕刻表面保持最佳状态，以便通过杆72、74和支柱73进行雕刻操作。

垂直杆74在其端部之一具有多个弹簧62，每个弹簧62的另一端部由不同的杆72支承，从而可调节待雕刻表面的垂直度。这种调节通过弹簧62的刚度的间接方法进行，一方面可使待雕刻表面与杆72保持接触，另一方面可使之与垂直杆74和支柱73保持接触。

图3示出喷砂机24的一优选实施方式。实际上，多种参数必须预先调整，以便雕刻得到最佳控制。其中，磨料的粒度采用上述部件20、21、22和23进行调节。

也必须控制向每个喷嘴输送的磨料的密度。所述操作情况如下：控制输送的空气的压力；在喷砂机24的出口适当确定待流化磨料的配料器26的尺寸(尤其是其直径)；适当确定挠性导管25的直径。压缩空气由电动阀27进行作用，所述电动阀27由部件1和2进行数字控制，可流化输送磨料，使之具有有效进行雕刻所需要的动压力。

喷砂机24包括多路电动阀28，其接纳配料器26的磨料，并由电动阀27供给空气，可通过导管260将流化磨料供给由蜗杆29选择的喷嘴。该蜗杆29由数控随动的步进电机30进行作用。多路电动阀28由活动的滑动片31构成，可通过面对着导管25之一的导管260的出口定位，选择进入的流化材料。此外，每个导管25的出口分别连接于喷嘴39之一的入口。

图4a和4b以俯视图和剖面图示出由多路电动阀28、蜗杆29、电机30和活动滑动片31组成的组件。

当多路电动阀28面对出口32定位时(分别连接于导管25和喷嘴39)，通过盘状件33进行气动夹持的系统通过调整楔34发挥作用。这种夹持具有必要的优越性，一方面，借助于导管260的出口和选择的出口32之间的“O”形密封圈35确保良好密封，另一方面，确保流化磨料的气动连通固定。气动夹持系统由导管280控制。

行程终点检测器36可在雕刻机每次起动时使该数控多路电动阀28的伺服机构初始化。

当多路阀28从出口32向另一出口移动、向不同的喷嘴39供料时，由于导管280中压力减弱，楔34不起作用，且不再夹持。这样，活动滑动片31在从喷嘴重新供料32/25之前进行定位。此外，在这种不起作用时，排出压缩空气可全部除去磨料颗粒，以防活动滑动片31摩擦和过早磨损。相反，当滑动片31处于工作位置时，导管280中的压力起作用，以作用于密封圈35。

图5示出喷嘴39及其装置。该装置包括喷嘴支承台37，其由板38连接于移动轴410，所述板38刚性地固定于导向装置，该导向装置由该轴410支承，多喷嘴头部5具有喷嘴39。在准备雕刻期间，多喷嘴头部5可在喷嘴支承台37上移动，即沿基本水平的平面移动，以调整喷嘴39的位置。

该图和所有其它附图示出四个喷嘴，但是，根据本发明，至少两个喷嘴就足够了。此外，也应理解为，所使用的喷嘴数量不受限制，它取决于三维雕刻的理想清晰度。

图6a和6b示出，其本身由喷嘴支承台37支承的多喷嘴头部5支承不同直径的喷嘴39，所述喷嘴39按照直径顺序(渐增或渐减)错开，且以固定中心距布置。由于彼此平行的喷嘴39至少总体上与待雕刻表面相垂直地延伸，其出口与该待雕刻表面分别保持不同的距离。

更确切地说，就每个喷嘴39而言，多喷嘴头部5包括两个板50、51，这两个板其间限定座孔，其保持相关的喷嘴39，使之紧固，以便牢固地加以保持。这些板之一51具有接纳喷嘴39的V形凹入形状，确保以固定中心距布置喷嘴。更确切地说，多喷嘴头部5也由与喷嘴39同样多的构件42构成，每个构件包括两个板50、51(在这种情况下，对于每个喷嘴来说，数量为四个)，其分别固定在喷嘴支承台37上，且在深度上可借助于滑动形式与待雕刻表面相垂直地进行调整。雕刻期间，这些构件42借助于为此设计的侧向定位销41精确地保持在彼此平行和固定的位置。但是，当准备雕刻时，这些构件42的相应位置可借助于其滑动形式加以调整。

显然，相对于待雕刻表面来说，整个装置是活动的，尤其是与导向装置相连接的喷嘴支承台37，但是，当雕刻时，各个不同的喷嘴一个相对于另一个是固定的。因此，雕刻期间，当支承台37移动时，所有喷嘴39以相同的方式移动。

决定喷嘴39相对于待雕刻表面工作的调整参数根据经验确定。可以列举出主要的调整，即喷嘴39相对于待雕刻表面的倾角的调整，喷嘴39的连续平行的水平通过式扫描行程的调整。此外，通过隔开每个喷嘴39的覆盖率，以确保良好的清晰度。

根据本发明，最重要的参数是每个喷嘴39的直径、雕刻前这些喷嘴与待雕刻材料表面的距离、以及根据喷嘴39相对于待雕刻表面的移动速率对磨蚀雕刻深度的了解。应当指出，根据本发明，调整参数也取决于雕刻材料的性质。

这些参数起初已经用不同直径的喷嘴39通过连续试验予以确定。这些实验可用如下形式的代数数学函数示出模型状态的规律：

Z_G＝aV^b

其中，

Z_G是雕刻深度；

V是喷嘴相对于待雕刻表面的移动速率；

a和b是常数，由上述实验产生。

将该状态规律输入微电脑1，其可通过后信息处理机进行数字控制，精确实施三维雕刻。

该后信息处理机也可根据要获得的清晰度，从大直径喷嘴向小直径喷嘴，按时间顺序连续工作进行雕刻。每次要进行起点初始化，对多路电动阀28进行作用，以选择相应的喷嘴39。因此，多路电动阀28的工作由后信息处理机按顺序进行，以获得三维图案所需的精确度。该后信息处理机也可根据待雕刻材料的厚度，选择雕刻操作的限度。

后信息处理机可将行程的所有数字数据转换成机器语言。由此产生卡片索引，此后，所述卡片索引通过界面菜单(carte

)向本发明的机器自动输出，所述界面菜单给出给出磨料喷射磨蚀的机电控制信号。

本发明的特征在于可获得连续的真实表面，复制希望雕刻的立体模型。实际上，三维数字模型例如可由公知的计算机辅助设计和制造工具获得，所述工具引入到微电脑1中，可通过上述状态规律的间接方法，将数字模型有效地应用在待雕刻表面上。

在本发明中，每个喷嘴39的任务对于加工来说，类似于传统的金刚钻工具等，根本革新在于磨蚀深度的参数化随喷嘴的移动速率而变化，而在现有技术中，金刚钻工具根据加工走刀深度以固定速率进入材料中。

应当指出，在本发明中，在整个待雕刻区域上，不需要现有技术中提出的任何掩模。除具有良好的雕刻清晰度之外，还节省许多时间。根据本发明，保护装置仅用于雕刻区域的周边，以防任何不理想的磨料喷射。

因此，本发明的雕刻机使用的方法依靠一组雕刻机构件的数字控制。

这种方法包括以下步骤：

-用由两轴400、410式移动机构支承的直径不同的至少两个喷嘴39，在待雕刻表面上喷射磨料，以及

-用所述喷嘴39对喷射到待雕刻表面上的磨料进行数控，使所述喷嘴39以程序化的可变速率沿着基本上与待雕刻表面平行的方向实时移动。

本发明的方法优选还包括以下步骤：

-控制将待雕刻表面引入到雕刻隔间6中的传送带13，

-控制在雕刻结束之后将待雕刻表面从隔间输出的传送带13。

本发明的方法优选包括以下步骤：

-使至少一三维形状数值化。

在一优选实施方式中，使至少一三维形状数值化的该步骤在于：用计算机辅助设计和制造(CFAO)工具使处理的三维形状数值化。

这种CFAO可借助于自动化设计系统，其对通过每个喷嘴39喷射磨料的磨蚀过程进行设计。

至少一三维形状数值化的步骤还可以是以下步骤：

-用计算机辅助设计(CAO)工具使三维形状数值化，或者：

-形成三维扫描立体图案，

或者：

-产生具有不同灰度的两种尺寸的扫描图象，以提供深度信息、进行三维成形的处理信息。

本发明的方法优选还包括以下一系列步骤：

-沿基本上与待雕刻表面相平行的平面初始选择喷嘴39的行程，

-确定每个喷嘴39的扫描覆盖百分比，

-程序化多路阀28的工作，以限定喷嘴39供给磨料的变化顺序，

-程序化根据喷嘴39的移动速率给出雕刻深度的数学函数。

所述方法优选还包括以下步骤：

-将回收的磨料向圆形过滤器20输送到料斗19中，

-筛滤来自圆形过滤器20的磨料，

-将筛滤的磨料引入喷砂机24。

本发明可用于雕刻任何类型的表面。特别地，凹入或凸起类型的图案可以是任何种类的：几何形状、书法和三维图象。

显然，本发明不局限于所述的实施方式，而包括与其构思相符的所有其它实施例。

特别地，且非限制性地：

-传送装置13可分成多个区段，

-雕刻机可使用数量不同于四个的喷嘴39，

-磨料再循环部件19、20、24、28可代之以任何等同件。

本发明相对于现有技术来说具有许多优越性。其中，非限制性地有：

-雕刻图案的精确复制，即使是具有复杂形状的三维图案，

-在没有掩模的情况下实施有效的雕刻，

-雕刻机的自动控制，

-雕刻机和雕刻方法适于不同类型的可磨蚀表面，例如玻璃、大理石或木料。

Claims

1.在待雕刻表面上喷射磨料进行雕刻的雕刻机，其包括相对于待雕刻表面移动的两轴(400，410)式机构，其特征在于，所述雕刻机包括至少两个喷嘴(39)以及数控部件(1，2)，所述喷嘴(39)具有不同的直径并由所述两轴(400，410)式机构加以支承，所述数控部件(1，2)适于控制所述喷嘴(39)在所述待雕刻表面上的磨料喷射，并适于使所述喷嘴(39)以程序化的可变速率沿着与所述待雕刻表面基本上平行的方向实时移动。

2.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，进行数控随动的所述两轴(400，410)式机构，由步进电机(7)驱动平移，以使所述喷嘴(39)实时移动。

3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的雕刻机，其特征在于，所述喷嘴(39)按其直径顺序一个布置在另一个的一侧。

4.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，所述喷嘴(39)由多喷嘴头部(5)加以支承，彼此错开布置，以使其相应的出口与所述待雕刻表面相距不同的距离。

5.根据权利要求4所述的雕刻机，其特征在于，分开所述喷嘴(39)与所述待雕刻表面的距离是可调节的。

6.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，所述喷嘴(39)布置在由定位销(41)保持在一起的构件(42)中，所述定位销(41)既允许在雕刻期间使所述构件(42)彼此保持，又允许这些相同的构件(42)彼此相对移动，以准备雕刻。

7.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，其包括隔间(6)，所述隔间(6)覆盖在可展开的且防磨蚀的帘子(10)的内表面上，以确保所述隔间(6)的密封和保护作用。

8.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，包括配重(9)，以使与两轴(400，410)式机构相连的步进电机(7)无需明显的作用力就进行工作，而不管喷嘴支承台(37)和所述喷嘴(39)施加在轴(400，410)之一上的重量怎样。

9.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，包括喷砂机(24)，所述喷砂机(24)具有配料器(26)、用于控制磨料密度的电动阀(27)、以及用于选择磨料供给喷嘴(39)的多路电动阀(28)，所述电动阀(27)和所述多路电动阀(28)进行数控随动。

10.根据权利要求9所述的雕刻机，其特征在于，所述多路电动阀(28)包括气动夹持系统，所述气动夹持系统具有夹持密封圈(35)的部件。

11.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，其包括翻转系统(60)，所述翻转系统(60)本身具有翻转支承结构(70)的部件(17)，所述支承结构(70)配有垂直杆(74)和水平杆(72)，所述支承结构(70)使所述待雕刻表面保持在基本上垂直的位置。

12.在待雕刻表面上喷射磨料的雕刻方法，其特征在于：

-用至少两个不同直径的喷嘴(39)将磨料喷射到所述待雕刻表面上，所述喷嘴(39)由相对于待雕刻表面移动的两轴(400，410)式机构加以支承，以及

-用所述喷嘴(39)对喷射到待雕刻表面上的所述磨料进行数控，使所述喷嘴(39)以程序化的可变速率沿着基本上与待雕刻表面平行的方向实时移动。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其包括步骤：

-使至少一三维形状数值化。

14.根据权利要求13所述的雕刻方法，其特征在于，所述至少一三维形状的数值化步骤是选自以下的步骤：

-用计算机辅助设计和制造工具使所述三维形状数值化，

-用计算机辅助设计工具使所述三维形状数值化，

-建立三维扫描立体图案，

-产生具有不同灰度的两种尺寸的扫描图象，以提供深度信息、三维成形处理信息。

15.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的方法，其特征在于，其还具有以下步骤：

-沿基本上与所述待雕刻表面相平行的平面初始选择所述喷嘴(39)的行程，

-限定每个喷嘴(39)的扫描覆盖百分比，

-程序化多路阀(28)的工作，以限定所述喷嘴(39)的磨料供给变化的顺序，

-程序化根据喷嘴(39)的移动速率给出雕刻深度的数学函数。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述程序化数学函数的步骤在于：

-程序化函数Z_G＝aV^b，其中，Z_G是雕刻深度，V是所述喷嘴(39)相对于所述待雕刻表面的移动速率，a和b是常数。