伺服電機在激光切割機中是非常重要的一個部件，其圓鋸機質量好壞決定設備使用的穩定性，尤其是加工輪廓的變形問題。目前，在激光切割機中使用最多的伺服電機品牌為安川、松下以及台達等。

對於激光切割機來講，無論是平板切割還是管材切割，想要設備按照既定的圖形進行加工，關鍵就在於參與加工的各個軸動態響應性的高低及相互之間的配合問題。如果在加工過程中，各軸的整體響應太慢，或者某些位置出現一個軸偏差小，另一個軸偏差大的情況，則就會出現加工輪廓變形的問題。而導致這種偏差不一致情況出現的原因眾多，有機械的、外力的、伺服響應性、控制系統等因素，或是多因素疊加影響。因此，解決此類問題的關鍵在於各軸有較好的動態響應性及相互之間的配合的協調性，使其能比較嚴格地按照既定目標進行加工動作。伺服電機作為一個承接機械與控制系統的中間執行機構，能在一定程度上彌補、優化、協調各個系統的動作，以達到更完美的控制目的。

影響伺服電機正常運行的因素：1。機械因素機械問題相對而言比較常見，主要體現在設計、傳動方式、安裝、材質、機械磨損等方面。2。機械共振機械共振問題對伺服最大的影響在於無法繼續提高伺服電機的響應性，從而使設備整體運行在比較低的響應狀態。此類問題在同步帶傳動的機械中比較常見，另外長距離的滾珠絲杆有時也有此類情況。主要原因是同步帶的剛性偏低，共振頻率低，長距離的絲杆自身慣量較大，且多有變形情況，特別是在電機容量選擇偏小的情況下比較容易起振。切割機同時安裝時的裝配工藝高低和材質的優劣也會對機械的共振產生影響。3。機械抖動機械抖動實質也是機械的固有頻率問題，通常比較多地出現在單端固定的懸梁結構中，特別是在加減速階段表現尤其明顯。低頻的抖動在加工件中會呈現出大波浪狀的形態，較高頻的抖動會有鋸齒狀的形態。

4。機械內應力、外力等因素由於機械材質和安裝的差異，設備上各傳動軸的機械內應力、靜摩擦力等可能會不一致。如果設備中參與軌跡插補控制的兩軸中的某一軸的內應力或者靜摩擦力等更大，則會一定程度上消耗掉伺服的轉矩，造成此軸的加速變慢，從而導致加工輪廓變形。通常我們可以通過伺服驅動器反饋生成的波形曲線來觀察傳動軸的內應力問題。外力作用於軸上的情電離子切割機況也比較類似。一般的板材切割機，各軸與工件之間是非接觸的，可能受到的外力有限。但某些管材切割機，送管軸會參與切割時候的插補，而另一軸一般是非接觸植釘機的。此時管材由於受到夾具的影響，會對送管軸產生一個反向作用力，這樣參與插補控制的兩軸受力情況不一致，切割的效果肯定會受到影響。

6。數控系統因素有的情況下，伺服的調試效果不明顯，此時可能就要介入對控制系統的調節了。激光切割機加工時通常線速度是比較恆定的，在直線與曲線上都是同一速度。這一點在直線運動上是沒有多大問題的，但是在曲線自動化設備，特別潛伏焊設備是小尺寸圓弧的加工上可能會因為加速度過大導致輪廓變形的情況。

　一、與工頻交流點焊機比較1、 焊接質量工頻交流焊機的調節周期較長，對50Hz的電網，焊接時間調節分辨率為20ms。逆變直流點焊機時間調節分辨率可達0。25ms（4kHz逆變頻率），控制精度高。逆變焊機的反饋控制的響應速度明顯加快，輸出穩定性好。工頻交流焊機由於電流過零的影響，熱效率低，用晶閘管調節電流，當電流百分比偏小時，過零時間長，影響更大；氬焊機逆變直流點焊機輸出電流為脈動直流，在回路電感的作用下為連續直流輸出，熱效率高，焊接熱輸入穩定。

2、 焊接速度工頻交流焊機由於電流過零的影響，加熱時間相氬焊機對較長。逆變電阻點焊機為直流輸出，加熱集中，焊接時間縮短。3、 節能效果工頻交流點焊機工作在50Hz，變壓器損耗大，焊機功率因素低，回路損耗大。逆變焊機變壓器工作在較高的頻率（1－4kHz），損耗很小，直流輸出改善功率因素，節能效果明顯。4、 設備體積與重量工頻交流焊機的變壓器鐵心較大，同樣功率條件下設備較笨重。逆變直流電阻點焊機變壓器大大減小，設備較輕巧。

二、 與電容貯能點焊機比較1、 焊接質量電容貯能焊機將電容中儲存的能TIG焊機量一次性釋放給焊接回路，輸出能量調節靠控制電容的充電能量完成，通常有調節充電電壓和電容容量兩種方法，輸出電流為脈衝電流，時間不能通過電子控制來調節。逆變直流焊機為較平穩的直流，電流通過逆變脈寬調節，時間通過逆變周期數調節，焊接能量可由電流和時間精確控制。2、 焊接速度電容貯能焊機需要合理的電容充電過程（否則電容易損壞），降低了生產速度。逆變電阻點焊機沒有這一過程，焊接速度高。3、 節能效果電容貯能焊機的變壓器實際工作在更低的頻率，為防止飽和，變壓器鐵心更大，損耗加大；電容充電回路也增加損耗。逆變焊機變壓器工作在較高的頻率（1-4kHz），損耗很小，直流輸出改善功率因素，節能效果明顯。4、 設備體電焊機積與重量電容貯能焊機的變壓器鐵心大，儲能電容也占據相當的空間，設備笨重。逆變直流電阻點焊機變壓器小、沒有龐大的電容器組，設備較輕巧。

三、 與次級整流點焊機比較1、 焊接質量次級整流焊機也是直流輸出，工藝性方面有直流的優勢；從控制的角度，它仍然是基於工頻頻率的控制，時間調節分辨率仍為20ms，當焊機為三相輸入時，反饋控制響應速度可以比單相工頻交流稍高，但仍有限。相比較，逆變直流焊機的控制精確性有明顯的優勢，焊接質量更穩定。2、 焊接速度兩種焊機焊接速度相當，但次級整流焊機時間參數調節分辨率較低。3、 節能效果次級整流焊機變壓器與工頻交流相當，變壓器損耗也相同。逆變直流焊機變壓器損耗小得多，節能效果相對較明顯。4、 設備體積與重量　次級整流焊機變壓器與工頻交流相當，次級整流使設備有所加重，相同功率的逆變直流焊機輕得多。


四、 與中頻交流點焊機比較1、 焊接質量中頻交流點焊機是將工頻(50Hz)交流變換為中頻(數百Hz)交流輸出，時間分辨率比工頻提高，控制精度提高，但由於輸出回路電感的影響，頻率受到限制；逆變直流點焊機的逆變頻率較高，控制精度更高。中頻交流點焊機輸出電流受次級輸出回路變化影響大，逆變直流電阻點焊機不受影響。中頻交流點焊機熱效率較低，逆變直流電阻點焊機熱效率高。中頻交流點焊機輸出功率較小（受頻率限制），逆變直流點焊機輸出功率可以很大。綜合比較，逆變直流焊機的控制精確性和焊接工藝性仍然有優勢，焊接質量更好。2、 焊接速度兩種焊機焊接速度接近，但由於熱效率的不同，逆變直流電阻點焊機要快些。在焊接電流要求較大的場合，首推逆變直流電阻點焊機。3、 節能效果中頻交流點焊機變壓器損耗較工頻交流點焊機大大降低，接近逆變直流，沒點焊機有次級整流損耗，但回路電感的無功損耗很大，不適合於回路大的場合。4、 設備體積與重量中頻交流點焊機的體積與重量比逆變直流電阻點焊機小，成本較低。

 

點焊和凸焊的焊接循環由四個基本階段：1）預壓階段——電極下降到電流接通階段，確保電極壓緊工件，使工件間有適當壓力。2）焊接時間——焊接電流通過工件，產熱形成熔核。3）維持時間——切斷焊接電流，電極壓力繼續維持至熔核凝固到足夠強度。4）休止時間——電極開始提起到電極再次開始下降，開始下一個焊接循環。

為了改善焊接接頭的性能，有時需要將下列各項中的一個或多個加於基本循環：1）加大預壓力以消除厚工件之間的間隙，使之緊密貼合。　2）用預熱脈點焊機衝提高金屬的塑性，使工件易於緊密貼合、防止飛濺；凸焊時這樣做可以使多個凸點在通電焊接前與平板均勻接觸，以保證各點加熱的一致。3）加大鍛壓力以壓實熔核，防止產生裂紋或縮孔。　4）用回火或緩冷脈衝消除合金鋼的淬火組織，提高接頭的力學性能，或在氬焊機不加大鍛壓力的條件下，防止裂紋和縮孔。

焊接電流的種類和適用範圍：1。交流電可以通過調幅使電流緩升、緩降，以達到預熱和緩冷的目的，這對於鋁合金焊接十分有利。交流電還可以用於多脈衝點焊，即用於兩個或多個脈衝之間留有冷卻時間，以控制加熱速度。這種方法主要應用於厚鋼板的焊接。2。直流電主要用於需要大電流的場合，由於直流焊機大都三相電源供電，避免單相供電時三相負載不平衡。TIG焊機

金屬電阻焊時的焊接性：下列各項是評定電阻焊焊接性的主要指標：　1。材料的導電性和導熱性電阻率小而熱導率大的金屬需用大功率焊機，其焊電焊機接性較差。2。材料的高溫強度高溫（0。5-0。7Tm）屈服強度大的金屬，點焊時容易產生飛濺，縮孔，裂紋等缺陷，需要使用大的電極壓力。必要時還需要斷電後施加大的鍛壓力，焊接性較差。3。材料的塑性溫度範圍塑性溫度範圍較窄的金屬（如鋁合金），對焊接工藝參數的波動非常敏感，要求使用能精確控制工藝參數的焊機，並要求電極的隨動性好。焊接性差。4。材料對熱循環的敏感性在焊接熱循環的影響下，有淬火傾向的金屬，易產生淬硬組織，冷裂紋；與易熔雜質易於形成低熔點的合金易產生熱裂紋；經冷卻作強化的金屬易氬焊機產生軟化區。防止這些缺陷應該采取相應的工藝措施。因此，熱循環敏感性大的金屬焊接性也較差。

焊接電流的影響：從公式（1）可見，電流對產熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此，在焊接過程中，它是一個必須嚴格控制的參數。引起電流變化的主要原因是電網電壓波動和交流焊機次級回路阻抗變化。阻抗變化是因為回路的幾何形狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。對於直流焊機，次級回路阻抗變化，對電流無明顯影響。

3。焊接時間的影響為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定範圍內可以相互補充。為了獲得一定強氬焊機度的焊TIG焊機點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規範），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規範）。選用硬規範還是軟規範，取決於金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對於不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，都有一個上下限，使用時以此為准。4。電極壓力的影響電極壓力對兩電極間總電阻R有明顯的影響，隨著電極壓力的增電焊機大，R顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能影響因R減小引起的產熱減少。因此，焊點強度總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊接壓力點焊機的同時，增大焊接電流。

5。電極形狀及材料性能的影響：　由於電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導熱性關系著熱量的產生和散失，因此，電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點強度將降低。6。工件表面狀況的影響：工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至會使電流不能氬焊機通過。局部的導通，由於電流密度過大，則會產生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會影響各個焊點加熱的不均勻性，引起焊接質量波動。因此徹底清理工件表面是保證獲得優質接頭的必要條件。

 

　焊件組合後通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法稱為電阻焊。電阻焊具有生產效率高、低成本、節省材料、易於自動化等特點，因此廣泛應用於航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業部門，是重要的焊接工藝之一。

一、焊接熱的產出及影響因素點焊時產生的熱量由下式決定：Q=IIRt（J）————（1）式中：Q—產生的熱量（J）、I—焊TIG焊機接電流（A）、R—電極間電阻（歐姆）、t—焊接時間（s）1。電阻R及影響R的因素電極間電阻包括工件本身電阻Rw，兩工件間接觸電阻R電焊機c，電極與工件間接觸電阻Rew。即R=2Rw+Rc+2Rew————（2）。當工件和電極一定時，工件的電阻取決氬焊機與它的電阻率。因此，電阻率是被焊材料的重要性能。電阻率高的金屬其導電性差（如不鏽鋼）電阻率低的金屬其導電性好（如鋁合金）。因此，點焊不鏽鋼時產熱易而散熱難，點焊鋁合金時產熱難而散熱易。點焊時，前者可用較小電流（幾千安培），而後者就必須用很大電流（幾萬安培）。電阻率不僅取決與金點焊機屬種類，還與金屬的熱處理狀態、加工方式及溫度有關。

接觸電阻存在的時間是短暫，一般存在於焊接初期，由兩方面原因形成：（1）工件和電極表面有高電阻系氬焊機數的氧化物或髒物質層，會使電流遭到較大阻礙。過厚的氧化物和髒物質層甚至會使電流不能導通。（2）在表面十分潔淨的條件下，由於表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點。在接觸點處形成電流線的收攏。由於電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。　電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比，由於銅合金的電阻率和硬度一般比工件低，因此很小，對熔核形成的影響更小，我們較少考慮它的影響。