关于电子雕刻机起雕网点不正常的分析一、什么是起雕网点我们现有的电子雕刻机采用的是电磁驱动雕刻头雕刻，在正弦信 号上叠加直流分量经过放大后驱动雕刻头，正弦信号可以让雕刻刀高 速摆动，直流控制雕刻刀靠近滚筒的距离在试雕的时候，第1 — 5个网点称之为起雕网点，试雕的过程中， 直流会由最低升至最高，雕刻刀会直接“撞击”在滚筒上，这样会使 雕刻刀产生一个阻尼振荡，从而使起到网点忽大忽小，这是导致起雕 网点不正常的主要原因实事上不仅仅是试雕过程会出现此种现象， 只要网点有变化（即直流有阶跃）便会不同程度的出现这种问题图一为质量差的起雕:图一图二为质量好的起雕:图二、造成起雕问题的原因1•静态分析：如上所述在雕刻刀撞击在滚筒上而产生一个振动， 由于雕刻头扭轴上有一阻尼环，因此在阻尼系统中，振动系统要不断 地克服阻力做功，所以它的能量将不断地减少一定时间 TO后回到平衡位置而这段时间TO就是起雕不正常的时间2•动态分析：雕刻刀在阻尼振动（阻尼振动如图三所示）过程中，自身也在做正常的摆动（正弦信号驱动的摆动如图四所示） 阻尼振动会改变雕刻刀的正常摆动的摆幅，由于摆动的周期与阻尼振动的周 期不同，造成改变雕刻刀摆幅有大有小（叠加以后如图五所示） ，从而是网点忽大忽小图三3•起雕阻尼振动深入剖析:假设雕刻刀只受阻尼环弹力F的作用。
即:F = —kx由牛顿第二定律，可得d2x—kxd2xdt^此微分方程的通解为x = A cosk2訶+0x表示位移，k表示阻尼系数，m表示雕刻刀质量由以上公式可得阻尼振动的周期 T与阻尼系数k的平方成反比， 与雕刻刀的质量M的平方成反比因此每一个雕刻头的阻尼系数k与雕刻刀的质量m的不同会导致 阻尼振动周期的不同 由于没有雕刻头的阻尼振动周期 T 不同，因此 导致每个雕刻头的起雕网点大小变化不一由于雕刻刀不可能只受阻尼环的弹力，运动雕刻刀的阻力与速度 成正比又阻力总与速度方向相反， 所以雕刻刀的运动速度在一定程 度上也会影响阻尼震动周期的变化因此高速雕刻头（8k）和低速雕刻头（4k）在工作过程中的阻尼 振动周期是有差异的，也就直接导致起雕网点的质量的差异三、低速机的解决方案 方案一：使用半闭环控制，将雕刻头线圈流过的电流转化成电压 信号滤除直流成分加在加法电路的前端， 这样在有大的直流阶跃时这 个反馈信号会及时的修正输出信号 由于负载为感性负载所以功放输 出电压信号会滞后线圈电流信号九十度左右， 因此在采集回来的反馈 信号会滞后正弦信号九十度 这样通过调节反馈信号的周期和幅值可 以在一定程度上减小阻尼振动引起的网点大小变化。
方案二：开环控制，在不加方案一的反馈情况下调整直流输出 之前的直流是直接输出的， 在直流发生改变时直流信号会直接跳跃至 指定值，这样造成阻尼振动很强 我们通过改变直流发生阶跃时的变 化曲线来消除阻尼振动此方案还在试验中图六为方案二的实验网点：图六。