1引言
以前各類模型的制作完全依賴人的手工切割,、粘接,，整個制作過程勞動強度大、消耗時間長,、制作精度不高?，F(xiàn)在不管是繁瑣的中式門窗、花欄,，還是現(xiàn)代的高樓廣廈,，有了雕刻機加工便變得輕松而快捷，制作效果也更加精致,、美觀,，應(yīng)該說正是先進的生產(chǎn)力創(chuàng)造了這一切,。
2 工藝簡介
電腦雕刻機由計算機，雕刻機控制器和雕刻機主機三部分組成,。其工作原理是：通過計算機內(nèi)配置的專用雕刻軟件進行設(shè)計和排版,，并由計算機把設(shè)計與排版的信息自動傳送至雕刻機控制器中，再由控制器把這些信息轉(zhuǎn)化成能驅(qū)動伺服電機的帶有功率的信號（脈沖串）,，控制雕刻機主機生成X,、Y、Z三軸的雕刻走刀路基徑,。同時,，雕刻機上的高速旋轉(zhuǎn)雕刻頭，通過按加工材質(zhì)配置的刀具,，對固定于主機工作臺上的加工材料進行切削,，實現(xiàn)雕刻自動化作業(yè)。
其中,，圖形輸入部分是將準備雕刻的圖形通過雕刻軟件的加工,、整理成為計算機可以識別的數(shù)字圖形文件，以便控制加工機械自動工作,。其次是,，數(shù)據(jù)處理部分，用計算機把雕刻軟件加工,、整理出來的圖形文件進一步處理成為可以控制加工機械動作的電信號,。
再次是,，加工過程自動控制,，雕刻機執(zhí)行計算機指令，完成圖形雕刻加工,。在整個加工過程中,，操作人員只負責(zé)輸入加工數(shù)據(jù)，上,、下工件和監(jiān)控加工過程,，其他工作都是雕刻機設(shè)備自動完成的，非常簡捷,、省力,。
3雕刻機概述
電腦雕刻機有激光雕刻和機械雕刻兩類，這兩類都有大功率和小功率之分,。因為雕刻機的應(yīng)用范圍非常廣泛,，因此有必要了解各種雕刻機的最合適的應(yīng)用范圍。本文主要介紹木工雕刻機和模具雕刻機,。
目前家具廠商采用的木工雕刻機大部分用的還是步進電機系統(tǒng),，由于步進電機轉(zhuǎn)速低,、步進角距大使得雕刻機的雕刻速度慢，并且雕刻精度較差,，這就直接影響了家具廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)品質(zhì),，而且步進電機系統(tǒng)容易產(chǎn)生丟步，發(fā)生錯誤時也不能及時糾正,，從而造成材料的損失,。交流伺服系統(tǒng)作為高轉(zhuǎn)速和高細分精度的運動控制系統(tǒng)，在此有著無與倫比的優(yōu)勢,，而且有利于提高雕刻機系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，極大的提高雕刻機的整體性能。
通常步進電機步進角整步角距為1.8度,、半步為0.9度,，此類電機每轉(zhuǎn)的分辨率就應(yīng)是360/0.9=400，有效輸出功率條件下轉(zhuǎn)速最高是 600RPM,。 如果電機不換而又要提高精度有兩種法：一是減小絲桿每圈的導(dǎo)距,；二是電機動力通過減速輪傳動到絲桿。這兩種方法都是以降低加工速度為代價的,。顯然速度降低是與生產(chǎn)效率相悖的,。若要徹底解決速度、精度二者兼得這一矛盾,，只有采用轉(zhuǎn)速更快,、分辨率更高運行平穩(wěn)的交流伺服系統(tǒng)系統(tǒng)。
電機在恒轉(zhuǎn)矩輸出下轉(zhuǎn)速能達到3000RPM,，編碼器線數(shù)2500PPR,，驅(qū)動器內(nèi)部采用4倍頻技術(shù)對控制脈沖4細分后可使電機每圈分辨率達 10000PPR。顯然無論其速度還是精度都遠遠超過了木工雕刻機的要求,。
模具雕刻機主要用于各種廣告水晶字,、招牌、胸牌,、科室牌,、建筑模型、標尺,、小型金屬,、木質(zhì)模具、石材刻字,、家具制作以及浮雕等加工和制作,。
模具雕刻機要求伺服的響應(yīng)速度快，位置精度高,，因此提高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)頻寬,，以及編碼器分辨率是提高模具雕刻機性能的主要指標,。
4設(shè)備組成
電腦雕刻機由計算機、雕刻機控制器和雕刻機主機三部分組成,。
數(shù)控系統(tǒng)：采用客戶己研制開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng),。
主軸系統(tǒng)：采用一體式的電主軸，由變頻器驅(qū)動,。
進給驅(qū)動系統(tǒng)：滾珠絲桿,、彈性連軸器、線性導(dǎo)軌,、伺服系列伺服驅(qū)動系統(tǒng),。
5東能伺服系統(tǒng)優(yōu)勢
1. 伺服的精確定位，高響應(yīng),，能夠快速適應(yīng)雕刻機精度高,，寬頻域響應(yīng)的要求。
2. 伺服的過載能力和高速力矩保持特性能適應(yīng)雕刻機負載變化的要求,。
3. 伺服的通訊功能可能實現(xiàn)快速修改設(shè)置參數(shù),，追蹤速度變化曲線。（圖4）
4. 當(dāng)產(chǎn)生諧振,、噪音,、振動，響應(yīng)受限時,，可以設(shè)置軟件濾波消除機械諧振,，提升機床應(yīng)答性。
5. 伺服系統(tǒng)有良好的低速特性和極高的速度應(yīng)答性,。
6結(jié)束語
東能EPS系列伺服系統(tǒng)在雕刻機的應(yīng)用對于國產(chǎn)機電自動化系統(tǒng)技術(shù)在該行業(yè)形成突破有重大意義,。項目對國產(chǎn)品牌伺服系統(tǒng)在數(shù)控雕刻機領(lǐng)域的高端應(yīng)用起到十分積極的作用。
