四方變頻器在數控雕刻機上的應用

一、引言

        目前
，數控雕刻機逐漸成為各行業生產的必備專業工具。隨著CNC數控技術配合高性能的變頻控製器和伺服驅動設備在各生產行業的發展應用，數控雕刻機日益成為當今雕刻行業的主流配置。

        zhuzhouxitongshishukongdiaokejidezhongyaozuchengbujian，qixingnengduishukongdiaokejizhengjidexingnengyouzhezhiguanzhongyaodeyingxiang。bianpinqizuoweizhuzhouxitongzhongdexinzang，gengshibukehuoquedeguanjianbujian。benwenzhuyaojieshaodeshibianpinqizaishukongdiaokejizhuzhoutuodongxitongshangdeyingyong。

二、雕刻機的組成及工作原理

        當今主流數控雕刻機是由計算機、雕刻機控製器、雕(diao)刻(ke)機(ji)主(zhu)體(ti)三(san)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)內(nei)配(pei)置(zhi)的(de)專(zhuan)用(yong)雕(diao)刻(ke)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)圖(tu)樣(yang)設(she)計(ji)和(he)排(pai)版(ban)，經(jing)由(you)計(ji)算(suan)機(ji)把(ba)設(she)計(ji)與(yu)排(pai)版(ban)的(de)信(xin)息(xi)傳(chuan)送(song)至(zhi)雕(diao)刻(ke)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)中(zhong)，再(zai)由(you)控(kong)製(zhi)器(qi)把(ba)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)能(neng)驅(qu)動(dong)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)或(huo)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)，控(kong)製(zhi)雕(diao)刻(ke)機(ji)主(zhu)體(ti)上(shang)X、Y、Z三軸的雕刻走刀定位。同時，控製器啟動變頻器，帶動主軸電機的雕刻頭高速旋轉
，對固定於主機工作台上的加工材料進行切削、鑽(zuan)銑(xi)
，即(ji)可(ke)雕(diao)刻(ke)出(chu)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)中(zhong)設(she)計(ji)的(de)各(ge)種(zhong)平(ping)麵(mian)或(huo)立(li)體(ti)的(de)浮(fu)雕(diao)圖(tu)形(xing)及(ji)文(wen)字(zi)，實(shi)現(xian)雕(diao)刻(ke)自(zi)動(dong)化(hua)作(zuo)業(ye)，按(an)照(zhao)不(bu)同(tong)的(de)加(jia)工(gong)材(cai)質(zhi)和(he)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)
，可(ke)以(yi)搭(da)配(pei)不(bu)同(tong)的(de)專(zhuan)用(yong)配(pei)置(zhi)刀(dao)具(ju)。

三

、數控雕刻機的主軸控製係統

        主軸係統是數控雕刻機的重要組成部件，其性能對數控雕刻機整機的性能有著至關重要的影響。

數控雕刻機要求主軸係統采用無級變速，目前多采用變頻器驅動異步交流電機來實現。主軸電機多采用兩極高速無刷水冷電機，噪音小
、切割力度大。運行轉速一般在0～24000r/min，對應的變頻器運行頻率為0～400Hz。為了提高加工效率，大型的雕刻機會裝有多個主軸機頭，一台變頻器同時驅動多個主軸電機工作。

        四方變頻器以其獨特超強的性能和優越的性價比，滿足了主軸要求調速範圍廣、轉速穩定度高
、過載能力強
、低速力矩大
、加減速時間短等方麵的性能特點，在國內雕刻機市場占有相當大市場份額。

        其中C300係列小功率無感矢量型變頻器
，其體積小巧、高性價比

，多應用於主軸功率低於3.7KW的雕刻機係統。E380係列通用型變頻器與H320係列高頻型變頻器則適合大功率主軸，其功率大、切削時轉矩穩定，廣泛應用於5.5KW、及5.5KW以上的雕刻機和雕銑機係統。

四、主軸係統的電氣接線圖及變頻器參數設置

        雕刻機供電係統有單相220V和三相380V。大多數機型采用單相220V供電。電氣接線方式根據頻率源給定方式的不同，分為以下兩種：

1、主軸頻率來源為模擬量給定的方式

        變頻器的頻率源采用的是數控係統輸出的0~10V模擬信號
，對應運行頻率為0~400Hz。此方式可以對主軸實現無級調速
，根據不同的雕刻對象或者雕刻工藝，實時改變主軸切削轉速。廣泛應用於要求雕刻工藝較高
、較精細的中高端雕刻機。

變頻器的安裝接線簡圖如下：

        VC2/GND接受控製器輸出的0~10V模擬量信號，此電壓值與變頻器裏參數設置的調速頻率範圍對應成正比。FWD/CM為變頻器正轉信號，當控製器發出正轉信號
，則控製器上的輸出繼電器動作，繼電器的常開觸點吸合
，提供信號給變頻器。L1、L2為變頻器的電源輸入
，若變頻器選擇三相輸入，則連接在R、S、T端子上即可。TA/TB/TC為變頻器繼電器輸出
，通常選擇變頻器故障報警輸出，接入雕刻機控製器或者外部故障指示回路。

        變頻器選擇E380機型時主要功能參數設置如下：

注：若選取另外機型，如C300係列和H320係列
，對應的功能代碼不同
，可根據相同的功能代碼意義選取對應的功能參數值來設置。

2、主軸頻率來源為多段速給定的方式

        yonghuanzhaodiaokejidejiagonggongyiyaoqiu，shixianzaibianpinqicanshulishedinghaozhuzhoudeduogeyunxingpinlv，dangshukongxitongxuyaobutongzhuzhoupinlvshi，youdiaokekongzhiqishuchudeduolushuziliangxinhao
，anzhaoshixianshedingzuhefangshisuoduiyingdebianpinqishedingyunxingpinlv
，nengkuaisudexiangyingyonghubianxiedediaokechengxuzhongduizhuzhouzhuansudeyaoqiu，shidiaokedadaozuihaoxiaoguo。cifangshiyunxingdezhuzhoufeiwujitiaosu
，zhinengyunxinggudingdejigepinlv，yibanyongyudiaokegongyiyaoqiujiaodidechanghehejiaodiduandediaokeji。

變頻器的安裝接線簡圖如下：

        FWD/CM為變頻器的正轉信號
，雕刻機控製器發出正轉信號啟動主軸電機。X1/X2/X3/CM為多段速選擇的數字量信號。連接到雕刻機控製器的無源輸出觸點，變頻器根據X1、X2、X3的不同組合信號選擇設定的頻率運行。

        變頻器選擇E380機型時主要功能參數設置如下：

        在客戶要求減速時間較短的場合，可根據需要選配接製動電阻，接入主回路端子的P+/PB之間。製動電阻功率可參考說明書附錄部分的機器功率等級選擇相匹配的型號。

六、雕刻機的分類及應用行業

        數控雕刻機按應用可分為：木工雕刻機
、石材雕刻機、廣告雕刻機、圓柱雕刻機、工藝雕刻機等。

1、木工雕刻機主要用於木器加工，使其更具美觀價值。

2
、石材雕刻機可在石材、陶瓷、瓷磚上雕刻字畫。

3、廣告雕刻機廣泛用於雕刻各類標牌
、有機玻璃、石門牌、三維告示牌、裝飾禮品等。

4、圓柱雕刻機也稱立體雕刻機，能在圓柱型物品的表麵雕刻。

5、工藝品雕刻機俗稱玉石雕刻機。它的精度高，雕刻速度相對要慢
，台麵尺寸也較小，適合做精細的工藝品雕刻。

七、 小結

        國內數控雕刻機廠家主要分布在山東濟南
、安徽合肥、江浙滬一帶。其中四方變頻器憑借著出色的性價比、穩定的轉矩特性
、wanshandeshouhoubaozhengdengtedian，zaiqunxiongzhuludediaokejishichangzhongyouzhejidadizhanyoulv，sifangbianpinqiweidiaokejixingyetigongzhezuiwendingdezhuzhoudonglibaozheng，weidiaokejishichangdepengbofazhangongxianchuqiangjiandeliliang。