一、導(dǎo)言
雕刻機是由計算機、控制器和電機組成的。設(shè)計排版是通過計算機中配置的專用雕刻軟件進行的。設(shè)計排版的信息由計算機自動傳輸?shù)降窨虣C的控制器，然后由控制器將信息轉(zhuǎn)換為帶功率的信號（脈沖串），驅(qū)動步進電機或伺服電機，控制雕刻機主機產(chǎn)生的X、Y、Z軸的雕刻直徑。同時，雕刻機上的高速旋轉(zhuǎn)雕刻頭可以根據(jù)加工材料配置的刀具切割固定在主機工作臺上的加工材料，雕刻計算機中設(shè)計的各種平面或三維浮雕圖形和文本，實現(xiàn)自動雕刻操作。
一般采用電主軸驅(qū)動雕刻頭，而電主軸通常采用變頻調(diào)速的方法。
二、系統(tǒng)簡介
該系統(tǒng)可以同時雕刻三個金屬毛坯，其中產(chǎn)品A由1號和2號電主軸驅(qū)動，自行加工刀具。1號和2號電主軸的切削量不同。1號電主軸先工作，相應(yīng)工作完成后停止，2號電主軸啟動，繼續(xù)用工具加工金屬。產(chǎn)品B和C的加工流程與產(chǎn)品a相同。
系統(tǒng)各部分的功能如下:
電主軸:驅(qū)動雕刻工具高速旋轉(zhuǎn)。
變頻器:調(diào)節(jié)電主軸的運行速度，以適應(yīng)不同材料金屬的加工。
系統(tǒng):控制刀具完成X、Y、Z方向的運動。
控制啟停，完成頻率切換，接收反饋信號，包括報警、頻率到達等。
三、變頻器的選擇
1、選型注意事項:
（1）變頻驅(qū)動雕刻機高速電機時，由于高速電機電抗小，高次諧波增加，輸出電流值增大。因此，高速電機選用變頻設(shè)備，容量略大于普通電機。
（2）如果變頻設(shè)備距離高速電機較遠，應(yīng)注意采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻設(shè)備輸出不足。在這種情況下，變頻設(shè)備的容量應(yīng)增加一個檔位，或者在變頻設(shè)備的輸出端安裝一個輸出電抗器。
（3）對于一些特殊應(yīng)用，如高溫、高海拔，此時變頻設(shè)備的容量會有所降低，變頻設(shè)備的容量應(yīng)放大一個塊。
（4）確認(rèn)變頻設(shè)備的安裝環(huán)境:a .工作溫度，變頻設(shè)備內(nèi)部裝有大功率電子元件，容易受到工作溫度的影響；控制箱內(nèi)，變頻設(shè)備一般應(yīng)安裝在箱體上部，并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品手冊中的安裝要求。絕對不允許在變頻設(shè)備底部附近安裝發(fā)熱元件或容易發(fā)熱的元件。b .環(huán)境溫度。當(dāng)溫度過高，溫度變化較大時，變頻設(shè)備內(nèi)部容易發(fā)生結(jié)露，其絕緣性能會大大降低，甚至可能造成短路事故。必要時，必須在箱子中添加干燥劑和加熱器。腐蝕性氣體。如果使用環(huán)境中腐蝕性氣體濃度高，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等。，還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。振動和沖擊。雕刻機控制柜受到機械振動和沖擊時，會造成電氣接觸不良。
2、電路設(shè)計及接線注意事項:
（1）變頻設(shè)備和高速電機之間的距離應(yīng)盡可能短，以減少電纜對地電容和干擾源。
（2）控制和電力電纜采用屏蔽電纜，或變頻設(shè)備至電機的所有電纜均采用導(dǎo)管屏蔽。
（3）電機電纜應(yīng)獨立于其他電纜，最小距離為500mm。同時，避免電機電纜與其他電纜長距離并聯(lián)運行，減少變頻設(shè)備輸出電壓快速變化帶來的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能90度交叉。與變頻設(shè)備相關(guān)的模擬信號線與主電路分開布線，即使在控制柜中也是如此。
（4）電路設(shè)計注意事項:根據(jù)變頻設(shè)備的容量決定是否增加電抗器。電抗器的作用是防止變頻設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波通過電源的輸入電路返回電網(wǎng)，從而影響其他受電設(shè)備；當(dāng)變頻設(shè)備與電機距離較遠時，應(yīng)安裝輸出濾波器?？刂苹芈酚惺謩忧袚Q工頻，這樣在變頻失敗時可以手動關(guān)閉工頻。因為輸出端不能加電壓，所以工頻和變頻要聯(lián)鎖。
（5）變頻器的接地，變頻設(shè)備的正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和抑制噪聲的重要手段。逆變器接地端的接地電阻越小越好。接地導(dǎo)體的截面不小于4毫米，長度不大于5米。逆變器的接地應(yīng)與電力設(shè)備的接地點分開，不能共用。信號線的屏蔽層一端連接變頻設(shè)備的接地端，另一端懸空。變頻設(shè)備與控制柜電連接。
基于以上原則，在深入了解客戶設(shè)備后，我們?yōu)榭蛻暨x擇了一款性價比較高的變頻設(shè)備，其參數(shù)如下:
四、應(yīng)用
1、雕刻機的功能要求
（1）控制方式:多段VF曲線；
（2）控制命令來源:終端控制；
（3）頻率源為模擬給定(控制器輸出0 ~ 10 VDC)；
（4）加減速次數(shù)根據(jù)客戶自身要求設(shè)定；
（5）準(zhǔn)備好信號輸出；
（6）故障信號輸出和故障復(fù)位；
2、雕刻機的性能要求
（1）全速范圍內(nèi)速度波動小。
（2）低速扭矩大，可以保證低速切削。
（3）加速和減速時間應(yīng)盡可能短。
五、結(jié)論
目前該系統(tǒng)已經(jīng)在客戶處使用，客戶反饋非常好。應(yīng)用程序中的大多數(shù)參數(shù)都是默認(rèn)的，這大大簡化了調(diào)試過程。SKI780輕載變頻器在該雕刻機中的應(yīng)用大大減少了客戶端系統(tǒng)程序的開發(fā)和調(diào)試時間。
