電子雕刻機(jī)起雕網(wǎng)點(diǎn)不正常分析

1、關(guān)于電子雕刻機(jī)起雕網(wǎng)點(diǎn)不正常的分析一、什么是起雕網(wǎng)點(diǎn)我們現(xiàn)有的電子雕刻機(jī)采用的是電磁驅(qū)動雕刻頭雕刻，在正弦信 號上疊加直流分量經(jīng)過放大后驅(qū)動雕刻頭，正弦信號可以讓雕刻刀高 速擺動，直流控制雕刻刀靠近滾筒的距離。在試雕的時候，第1 5個網(wǎng)點(diǎn)稱之為起雕網(wǎng)點(diǎn)，試雕的過程中， 直流會由最低升至最高，雕刻刀會直接“撞擊”在滾筒上，這樣會使 雕刻刀產(chǎn)生一個阻尼振蕩，從而使起到網(wǎng)點(diǎn)忽大忽小，這是導(dǎo)致起雕 網(wǎng)點(diǎn)不正常的主要原因。實(shí)事上不僅僅是試雕過程會出現(xiàn)此種現(xiàn)象， 只要網(wǎng)點(diǎn)有變化（即直流有階躍）便會不同程度的出現(xiàn)這種問題。圖一為質(zhì)量差的起雕:圖一圖二為質(zhì)量好的起雕:圖二、造成起雕問題的原因1靜態(tài)分析：如上所

2、述在雕刻刀撞擊在滾筒上而產(chǎn)生一個振動， 由于雕刻頭扭軸上有一阻尼環(huán)，因此在阻尼系統(tǒng)中，振動系統(tǒng)要不斷 地克服阻力做功，所以它的能量將不斷地減少。一定時間TO后回到平衡位置。而這段時間TO就是起雕不正常的時間。2動態(tài)分析：雕刻刀在阻尼振動（阻尼振動如圖三所示）過程中，自身也在做正常的擺動（正弦信號驅(qū)動的擺動如圖四所示）。阻尼振動會改變雕刻刀的正常擺動的擺幅，由于擺動的周期與阻尼振動的周 期不同，造成改變雕刻刀擺幅有大有小（疊加以后如圖五所示），從而是網(wǎng)點(diǎn)忽大忽小圖三3起雕阻尼振動深入剖析:假設(shè)雕刻刀只受阻尼環(huán)彈力F的作用。即:F = kx由牛頓第二定律，可得d2xkxd2xdt此微分方程的通解為

3、x = A cosk2訶+0x表示位移，k表示阻尼系數(shù)，m表示雕刻刀質(zhì)量由以上公式可得阻尼振動的周期 T與阻尼系數(shù)k的平方成反比， 與雕刻刀的質(zhì)量M的平方成反比。因此每一個雕刻頭的阻尼系數(shù)k與雕刻刀的質(zhì)量m的不同會導(dǎo)致 阻尼振動周期的不同。 由于沒有雕刻頭的阻尼振動周期 T 不同，因此 導(dǎo)致每個雕刻頭的起雕網(wǎng)點(diǎn)大小變化不一。由于雕刻刀不可能只受阻尼環(huán)的彈力，運(yùn)動雕刻刀的阻力與速度 成正比。又阻力總與速度方向相反， 所以雕刻刀的運(yùn)動速度在一定程 度上也會影響阻尼震動周期的變化。因此高速雕刻頭（8k）和低速雕刻頭（4k）在工作過程中的阻尼 振動周期是有差異的，也就直接導(dǎo)致起雕網(wǎng)點(diǎn)的質(zhì)量的差異。三、低速機(jī)的解決方案 方案一：使用半閉環(huán)控制，將雕刻頭線圈流過的電流轉(zhuǎn)化成電壓 信號濾除直流成分加在加法電路的前端， 這樣在有大的直流階躍時這 個反饋信號會及時的修正輸出信號。 由于負(fù)載為感性負(fù)載所以功放輸 出電壓信號會滯后線圈電流信號九十度左右， 因此在采集回來的反饋 信號會滯后正弦信號九十度。 這樣通過調(diào)節(jié)反饋信號的周期和幅值可 以在一定程度上減小阻尼振動引起的網(wǎng)點(diǎn)大小變化。方案二：開環(huán)控制，在不加方案一的反饋情況下調(diào)整直流輸出。 之前的直流是直接輸出的， 在直流發(fā)生改變時直流信號會直接跳躍至 指定值，這樣