試論數控機床的電氣控制系統設計

（紐威數控裝備有限公司，江蘇 蘇州 215009）

試論數控機床的電氣控制系統設計

張 昊

（紐威數控裝備有限公司，江蘇 蘇州 215009）

隨著社會的進步，科技的不斷發展，我國電氣企業為了追求加工效率以及加工質量方面的智能化，數控機床在工業生產中得到了廣泛的應用，有效的保障了市場上各企業的經濟效益。在社會主義市場競爭日益激烈的環境下，加強各行業辦公自動化技術，提高辦公效率，是各企業在市場上求得生存的必要手段。本文對數控機床的電氣控制系統設計進行了相關的分析。

數控機床；電氣控制；經濟效益

1 數控機床的電氣控制系統的重要性

經濟增長促進了人們生活水平的提高，人們對電的需求不斷加大，帶動了電氣工程的發展。不斷完善電氣工程及自動化技術是滿足人民日益增長的物質文化需求以及社會主義市場經濟快速發展的必然要求。在我國工業生產過程中，為了提供生產效率，機床得到了廣泛的應用。傳統的機械加工都是用手工操作普通機床作業的，加工時用手搖動機械刀具切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測量產品的精度的。這種傳統的車床已經不能滿足現代化社會發展的需要了。隨著市場經濟的發展，科學技術不斷的創新，傳統的機床已經被數字化控制的機床取代了，在現代化工業當中，數控機床的應用已經越來越普遍的。數控機床可以按照技術人員事先編好的程序自動對任何產品和零部件直接進行加工了。數控加工廣泛應用在所有機械加工的任何領域，更是模具加工的發展趨勢和重要和必要的技術手段。數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的使能技術和最基本的裝備。在這個國際化的大背景，世界各國之間的聯系越來越緊密，國際競爭越來越激烈，數控機床加工質量控制是我國工業生產的基本保障，是提高工業加工質量以及效益的有效途徑，是提高我國在國際市場上競爭力的有效措施，更是數控機床加工行業在競爭激烈的市場環境求得生存的保障。而在數控機床操作過程中，電氣系統是保障數控設備運行的必要保障，在一些工業發達的國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅大力發展自己的數控技術及其產業，而且在”高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

2 數控機床的電氣控制系統設計

在我國當前社會發展，數控機床已經得到了普遍的應用。數控機床對現代企業來說有著至關重要的作用。數控機床電氣控制系統主要由數控系統、電源模塊、 伺服驅動器，伺服電機、變頻器、PLC 輸入輸出模塊、強電柜的機床電器元器件以及各種電動機、電磁閥，機床操作面板等組成，這些元件共同影響著數控機床的運作效率，為此，要想保證數控機床的運作效率，就必須對其電氣控制系統進行優化設計。

2.1 數控系統

數控系統是整個電氣控制系統的核心部分，它肩負著的系統運作的安全性、可靠性、穩定性。為此在進行電氣控制系統設計的時候，利用現代新近的科學技術，建立開放式的數控系統，通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量。對數控系統的相關參數進行設計，從而為數控機床的運作提供保障。

2.2 電源線路

電源是提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩定，將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。在數控機床電氣控制系統中，電源是數控機床運作的基礎，電源線路的好壞直接關系到數控機床運作的連續性、穩定性。在電氣系統中，變頻器的工作方式是先將系統中導入的交流電轉換為直流電，再將直流電變為交流電，在數控機床電氣控制系統中，電氣控制系統通過調節電源模塊，將進入系統中的交流電通過調頻器轉換為一定的直流電，從而滿足電氣系統的用電需求，同時通過對電源線路的優化設計，在系統斷電之后，機床信號可以得到歸零，在系統通電后，機床信號就會自行恢復，從而保障了數控系統的可行性。

2.3 PLC系統

PLC作為一種重要的工作裝置，它是以計算機為核心技術，對工業電器系統中的繼電器進行邏輯編輯控制。在PLC系統中，CPU是PLC的控制中樞，它按照PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。PLC的電源在整個電氣控制系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源，系統是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%（+15%）范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。

結語

在當代社會發展形勢下，市場競爭越來越激烈，我國企業紛紛認識到數控技術的重要性，并廣泛的應用于工業生產過程中，有效地保障了工業生產的經濟效益。隨著科學技術的發展，科技創新推動了當代數控機床的發展，然而我國當前數控機床電氣控制系統中，如果不與時俱進，跟上時代的步伐，就會被這個快速發展的社會淘汰，從而影響到我國經濟的發展。數控機床的電氣控制系統不僅關系到數控機床的運作效益，更關系到數控機床電氣系統的安全以及我國社會經濟的發展，為此對其進行優化設計有著重大的意義。

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