1. 引言

隨著中國經濟的快速發展，市場對高速高精度雕銑機的需求日益增多。顧名思義
，雕銑機既可做精細雕刻，又能做切割、鏤銑。在一定程度上既可以替代雕刻機，也可以替代一些小型的加工中心，應用範圍相當廣泛，在模具行業、電子信息行業、汽車行業乃至傳統的五金、家(jia)具(ju)等(deng)行(xing)業(ye)都(dou)有(you)著(zhe)巨(ju)大(da)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)，市(shi)場(chang)前(qian)景(jing)廣(guang)闊(kuo)。而(er)數(shu)控(kong)高(gao)速(su)雕(diao)銑(xi)機(ji)是(shi)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)的(de)重(zhong)點(dian)應(ying)用(yong)行(xing)業(ye)
，也(ye)最(zui)能(neng)考(kao)驗(yan)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)的(de)好(hao)壞(huai)。一(yi)台(tai)雕(diao)銑(xi)機(ji)一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)3-5台伺服電機做高速進給，可見對伺服產品的需求量甚大。根據工作台、加工件大小以及重量不同，所選伺服電機的範圍一般在200W至1KW之間。

此(ci)次(ci)選(xuan)用(yong)英(ying)威(wei)騰(teng)伺(si)服(fu)的(de)客(ke)戶(hu)是(shi)深(shen)圳(zhen)某(mou)知(zhi)名(ming)研(yan)發(fa)製(zhi)造(zao)雕(diao)銑(xi)機(ji)的(de)企(qi)業(ye)，該(gai)企(qi)業(ye)對(dui)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)的(de)選(xuan)用(yong)是(shi)十(shi)分(fen)嚴(yan)格(ge)的(de)，其(qi)產(chan)品(pin)在(zai)行(xing)業(ye)內(nei)一(yi)直(zhi)以(yi)性(xing)能(neng)好(hao)
、穩(wen)定(ding)而(er)著(zhu)稱(cheng)。此(ci)前(qian)該(gai)企(qi)業(ye)一(yi)直(zhi)選(xuan)用(yong)某(mou)日(ri)係(xi)著(zhu)名(ming)品(pin)牌(pai)的(de)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)，應(ying)用(yong)良(liang)好(hao)，比(bi)較(jiao)美(mei)中(zhong)不(bu)足(zu)的(de)是(shi)價(jia)格(ge)過(guo)高(gao)。當(dang)前(qian)雕(diao)銑(xi)機(ji)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)也(ye)十(shi)分(fen)激(ji)烈(lie)，成(cheng)本(ben)壓(ya)力(li)很(hen)大(da)
，所(suo)以(yi)該(gai)企(qi)業(ye)一(yi)直(zhi)想(xiang)選(xuan)用(yong)性(xing)價(jia)比(bi)更(geng)高(gao)的(de)產(chan)品(pin)。經(jing)過(guo)試(shi)用(yong)，客(ke)戶(hu)發(fa)現(xian)使(shi)用(yong)英(ying)威(wei)騰(teng)伺(si)服(fu)產(chan)品(pin)的(de)設(she)備(bei)和(he)使(shi)用(yong)日(ri)係(xi)產(chan)品(pin)的(de)設(she)備(bei)加(jia)工(gong)出(chu)來(lai)的(de)零(ling)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)
、guangjieduwanquanyiyang
，zheyechongfenshuomingyingweitengsifuwanquandadaolediaoxijishebeisuoyaoqiudexingneng。zaidiaoxijishangdechenggongyingyongtupo，yebiaozhizheyingweitengsifuzaixingnengshangzaishangyigetaijie
，dadaoleyiliushuiping。

2. 雕銑機係統架構

一般雕銑機的結構包括以下部分：數控係統、zhuzhouxitongheyundongjingeixitong。gaiqiyedediaoxijishukongshiyouzhuanyongyundongkongzhikazucheng，kehudulikaifadekongzhichengxu。zhuzhouxitongcaiyongguowaijinkouyitishidedianzhuzhou，liyongyingweitengCHV係列變頻器進行驅動。運動進給係統由3台伺服電機組成。其中一台用於X軸進給，一台用於Y軸進給
，一台用於Z軸進給。其中X
、Y軸運動進給係統由滾珠絲杆
，彈性聯軸器
，線性導軌
，伺服電機等組成，伺服電機選用的為英威騰750W伺服產品。Z軸運動進給係統也由滾珠絲杆，彈性聯軸器，線性導軌
，伺服電機等組成，伺服電機選用的為英威騰400W伺服產品
，帶抱閘係列。
該(gai)企(qi)業(ye)的(de)雕(diao)銑(xi)機(ji)機(ji)械(xie)設(she)計(ji)采(cai)用(yong)超(chao)寬(kuan)的(de)立(li)柱(zhu)和(he)橫(heng)梁(liang)
，它(ta)有(you)極(ji)好(hao)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)和(he)極(ji)佳(jia)的(de)剛(gang)性(xing)
，移(yi)動(dong)部(bu)分(fen)則(ze)加(jia)寬(kuan)了(le)導(dao)軌(gui)與(yu)導(dao)軌(gui)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)，以(yi)克(ke)服(fu)不(bu)良(liang)力(li)矩(ju)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)是(shi)高(gao)速(su)切(qie)削(xue)設(she)備(bei)的(de)首(shou)選(xuan)結(jie)構(gou)。因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)基(ji)本(ben)上(shang)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)雕(diao)銑(xi)機(ji)的(de)非(fei)移(yi)動(dong)部(bu)分(fen)的(de)剛(gang)性(xing)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)好(hao)，而(er)移(yi)動(dong)部(bu)分(fen)在(zai)保(bao)持(chi)靈(ling)活(huo)的(de)同(tong)時(shi)
，也(ye)會(hui)保(bao)持(chi)較(jiao)好(hao)的(de)剛(gang)性(xing)。而(er)且(qie)這(zhe)還(hai)有(you)利(li)於(yu)在(zai)不(bu)影(ying)響(xiang)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)剛(gang)度(du)的(de)同(tong)時(shi)，盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)機(ji)械(xie)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)。較(jiao)小(xiao)的(de)機(ji)械(xie)轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)比(bi)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)有(you)很(hen)高(gao)的(de)響(xiang)應(ying)頻(pin)率(lv)。而(er)雕(diao)銑(xi)機(ji)對(dui)伺(si)服(fu)性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求(qiu)就(jiu)是(shi)要(yao)有(you)很(hen)高(gao)的(de)響(xiang)應(ying)頻(pin)率(lv)，很(hen)高(gao)的(de)係(xi)統(tong)剛(gang)性(xing)，良(liang)好(hao)的(de)低(di)速(su)特(te)性(xing)。其(qi)結(jie)構(gou)示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)下(xia)：

3. 英威騰伺服調試

英威騰伺服已經在彈簧機、高速繞線機、高速剝線機、雕銑機、
、卷繞機
、切割機、機器人、紡織機械、包裝機械等行業得到成功的應用，具有接線簡單
、調試方便的特點。

伺服驅動器一般有電流環、速度環和位置環三個環路組成，其結構圖如下：

圖2 伺服驅動器結構圖

英威騰伺服調試的一般原則是：dangdianjigudinghou，dianliuhuancanshujiugudingbubian。suduhuancanshuyudianjifuzaihejixiezhuandongguanliangyouguan，zengyiyuegao，jifenshijianyuexiao，sifuqudongqidexiangyingyuekuai，suoyiyibanzaitiaoshideshihouyaozaijixiexitongbuzhendongdeqingkuangxiajinkenengtigaosuduhuanzengyi，jianxiaosuduhuanjifenshijian。weizhihuanzengyihejixiexitonggangduyouguan，zhegeyaogenjukehudexuyaolaishezhi。

a) 選擇合適慣量電機，機床機械轉動慣量要與電機慣量相匹配。

b) 進jin給gei速su度du提ti高gao後hou，伺si服fu係xi統tong的de跟gen隨sui誤wu差cha會hui隨sui速su度du的de提ti高gao加jia大da

，影ying響xiang移yi動dong件jian的de動dong態tai精jing度du
，這zhe就jiu要yao求qiu提ti高gao速su度du響xiang應ying，增zeng大da位wei置zhi環huan剛gang度du，最zui大da限xian度du減jian小xiao動dong態tai跟gen隨sui誤wu差cha。

c)機(ji)台(tai)構(gou)件(jian)有(you)其(qi)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)，當(dang)產(chan)生(sheng)諧(xie)振(zhen)時(shi)
，噪(zao)音(yin)
，振(zhen)動(dong)
，響(xiang)應(ying)速(su)度(du)受(shou)限(xian)。利(li)用(yong)英(ying)威(wei)騰(teng)伺(si)服(fu)的(de)上(shang)位(wei)機(ji)軟(ruan)件(jian)確(que)認(ren)諧(xie)振(zhen)點(dian)，利(li)用(yong)陷(xian)波(bo)濾(lv)波(bo)器(qi)消(xiao)除(chu)機(ji)械(xie)諧(xie)振(zhen)，提(ti)升(sheng)機(ji)床(chuang)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)。

d)傳chuan統tong手shou動dong調tiao試shi伺si服fu參can數shu，經jing驗yan性xing強qiang，一yi般ban都dou可ke以yi調tiao試shi到dao滿man足zu機ji床chuang要yao求qiu
，不bu過guo當dang難nan以yi調tiao試shi到dao最zui佳jia狀zhuang態tai
，可ke以yi用yong英ying威wei騰teng伺si服fu上shang位wei機ji調tiao試shi軟ruan件jian進jin行xing調tiao試shi，以yi幫bang助zhu你ni把ba伺si服fu調tiao試shi到dao最zui佳jia的de性xing能neng。

圖3 英威騰伺服雕銑機應用調試流程圖

主要參數設置如下表：

經過調試，完全達到了該客戶的性能要求。雕銑機和伺服相關的具體運行參數如下表：