一、導言

雕刻機是由計算機、控制器和電機組成的。設計排版是通過計算機中配置的專用雕刻軟件進行的。設計排版的信息由計算機自動傳輸到雕刻機的控制器，然后由控制器將信息轉換為帶功率的信號（脈沖串），驅動步進電機或伺服電機，控制雕刻機主機產生的X、Y、Z軸的雕刻直徑。同時，雕刻機上的高速旋轉雕刻頭可以根據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，雕刻計算機中設計的各種平面或三維浮雕圖形和文本，實現自動雕刻操作。

一般采用電主軸驅動雕刻頭，而電主軸通常采用變頻調速的方法。

二、系統簡介

該系統可以同時雕刻三個金屬毛坯，其中產品A由1號和2號電主軸驅動，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，相應工作完成后停止，2號電主軸啟動，繼續用工具加工金屬。產品B和C的加工流程與產品a相同。

系統各部分的功能如下:

電主軸:驅動雕刻工具高速旋轉。

變頻器:調節電主軸的運行速度，以適應不同材料金屬的加工。

系統: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備，容量略大于普通電機。

（2）如果變頻設備距離高速電機較遠，應注意采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻設備輸出不足。在這種情況下，變頻設備的容量應增加一個檔位，或者在變頻設備的輸出端安裝一個輸出電抗器。

（3）對于一些特殊應用，如高溫、高海拔，此時變頻設備的容量會有所降低，變頻設備的容量應放大一個塊。

（4）確認變頻設備的安裝環境:a .工作溫度，變頻設備內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，變頻設備一般應安裝在箱體上部，并嚴格遵守產品手冊中的安裝要求。絕對不允許在變頻設備底部附近安裝發熱元件或容易發熱的元件。b .環境溫度。當溫度過高，溫度變化較大時，變頻設備內部容易發生結露，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、電路設計及接線注意事項:

（1）變頻設備和高速電機之間的距離應盡可能短，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，或變頻設備至電機的所有電纜均采用導管屏蔽。

（3）電機電纜應獨立于其他電纜，最小距離為500mm。同時，避免電機電纜與其他電纜長距離并聯運行，減少變頻設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，應盡可能90度交叉。與變頻設備相關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）電路設計注意事項:根據變頻設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備產生的高次諧波通過電源的輸入電路返回電網，從而影響其他受電設備；當變頻設備與電機距離較遠時，應安裝輸出濾波器。控制回路有手動切換工頻，這樣在變頻失敗時可以手動關閉工頻。因為輸出端不能加電壓，所以工頻和變頻要聯鎖。

（5）變頻器的接地，變頻設備的正確接地是提高系統穩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。接地導體的截面不小于4毫米，長度不大于5米。逆變器的接地應與電力設備的接地點分開，不能共用。信號線的屏蔽層一端連接變頻設備的接地端，另一端懸空。變頻設備與控制柜電連接。

基于以上原則，在深入了解客戶設備后，我們為客戶選擇了一款性價比較高的變頻設備，其參數如下:

四、應用

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）加減速次數根據客戶自身要求設定；

（5）準備好信號輸出；

（6）故障信號輸出和故障復位；

2、雕刻機的性能要求

（1）全速范圍內速度波動小。

（2）低速扭矩大，可以保證低速切削。

（3）加速和減速時間應盡可能短。

五、結論

目前該系統已經在客戶處使用，客戶反饋非常好。應用程序中的大多數參數都是默認的，這大大簡化了調試過程。SKI780輕載變頻器在該雕刻機中的應用大大減少了客戶端系統程序的開發和調試時間。