当初调雕刻机的时候,脑子里反复在想步进电机细分多少合适,网上到处翻别人贴出来的参数,看好多人直接拉到256细分,说这样运转起来丝滑,噪音也小,我就跟着照抄设置了。控制器参数页面,细分选项点到最高那一档,保存重启,电机一转,确实听着安静不少,低速走的时候震动小了很多,当时还觉得这下算是调对了。

机器架在桌子上,丝杆传动,负载不算重,就是一块薄木板雕刻。低速试走,画线看着挺顺,没有之前那种一顿一顿的抖动,心里松了口气,就想着直接开高速跑图。图纸加载进去,主轴一转,进给速度往上拉,没跑多久,位置就偏了,刻出来的线条歪歪扭扭,图案直接错位,停下来核对原点,已经跑丢步了。反复回零重跑,连着三次都是同一个位置出问题,越跑越偏,坐标和实际位置对不上。

一开始以为是电流给的不够,进驱动里面把电流参数往上调了一点,再试,丢步的情况稍微缓和一点点,但高速走长路径的时候还是稳不住。盯着驱动上面的指示灯看,运转的时候灯闪的频率很高,驱动芯片外壳摸着发烫,温度升的很快,摸上去都不敢久放。

旁边玩同类型机子的朋友过来瞅了一眼,说他从来不开这么高细分,大多时候就用8细分或者16细分。我当时还不太信,总觉得细分越高,分辨率越好,精度肯定更高,怎么会出问题。他没多说,就让我试着往低了改一档看看效果。

先改成16细分。

改完参数保存,重新回原点跑同样的图。低速的时候能明显听出来,电机的噪音比256细分的时候大一点,轻微的嗡嗡震动又回来了,仔细看丝杆,低速移动的时候没有之前那么顺滑。但是开高速进给,整段路径跑完,图案没有错位,原点也没有飘,跑完之后再摸驱动外壳,温度低了一大截,不会像之前那样烫手。来回跑了两张大图,连续运转二十多分钟,没有再出现丢步。

之后又来回换了几档试,试过32细分,这个档位噪音和顺滑度介于两者中间,高速稳定性还行,可一旦进给速度再往上提一点,又偶尔会出现轻微的丢步,只是不像256那次那么夸张。调到48、64细分的时候,驱动发热又开始明显起来,长时间连续工作就扛不住。

慢慢才反应过来,高细分不是白拿的好处,它要驱动不停的做细分插值,对驱动的算力还有供电都有要求,供电电源功率不大的情况下,细分开太高,电机能拿到的有效扭矩会往下掉,速度一拉起来,扭矩跟不上负载,就很容易丢步。我这套电源本来就不是大功率的,当初配的时候图省钱选了小功率款,刚好卡在这个短板上。网上那些开到256细分还稳稳当当的,很多都是电源、驱动规格留的余量很足,负载又很轻,和我这个机子的条件根本不一样。

中间还踩过一个想法误区,以为细分调高,雕刻出来的细节就一定会更精细。实际跑出来对比,在我这个丝杆结构、传动间隙摆在这的机子上,机械本身就有间隙,细分拉再高,也补不上机械的误差,只是白白消耗驱动的性能,把扭矩吃掉了,精度提升几乎感受不到,反而稳定性垮掉。

也试过降到4细分,高速扭矩很强,怎么跑都不丢步,可低速的时候震动特别厉害,走细线的时候线条会有波纹,雕刻表面的纹路看着粗糙,这个档位又满足不了我做雕刻的需求。

后面很长一段时间,机子就固定用16细分在跑,噪音能接受,高速不容易丢步,发热控制得住,刚好适配我这套硬件。只是偶尔做很小的精细纹路,会临时切到32细分,同时把进给速度压慢很多,不敢再跑快图。每次切换的时候,都要记得重新校准原点,细分一改,脉冲当量跟着变,不重算的话尺寸直接错掉,这点之前吃过亏,一次改完细分忘了改脉冲,刻出来的物件尺寸直接缩了一大截。

就是这么来回折腾,没有找到一个能兼顾所有情况的档位。别人好用的细分,换到我这套上面不一定合适,硬件、负载、想要的速度不一样,出来的感受完全两样。这只代表我自己这台雕刻机上面的情况,别的设备体验会不一样。

后来换了大功率电源,我也没有贸然再切回256细分。已经不太愿意再去赌那种安静但随时会丢步的状态,跑图跑到一半错位,废掉一块板材的滋味,不想再重复经历了。