（纽威数控装备有限公司，江苏 苏州 215009）

试论数控机床的电气控制系统设计

张 昊

（纽威数控装备有限公司，江苏 苏州 215009）

随着社会的进步，科技的不断发展，我国电气企业为了追求加工效率以及加工质量方面的智能化，数控机床在工业生产中得到了广泛的应用，有效的保障了市场上各企业的经济效益。在社会主义市场竞争日益激烈的环境下，加强各行业办公自动化技术，提高办公效率，是各企业在市场上求得生存的必要手段。本文对数控机床的电气控制系统设计进行了相关的分析。

数控机床；电气控制；经济效益

1 数控机床的电气控制系统的重要性

经济增长促进了人们生活水平的提高，人们对电的需求不断加大，带动了电气工程的发展。不断完善电气工程及自动化技术是满足人民日益增长的物质文化需求以及社会主义市场经济快速发展的必然要求。在我国工业生产过程中，为了提供生产效率，机床得到了广泛的应用。传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。这种传统的车床已经不能满足现代化社会发展的需要了。随着市场经济的发展，科学技术不断的创新，传统的机床已经被数字化控制的机床取代了，在现代化工业当中，数控机床的应用已经越来越普遍的。数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。在这个国际化的大背景，世界各国之间的联系越来越紧密，国际竞争越来越激烈，数控机床加工质量控制是我国工业生产的基本保障，是提高工业加工质量以及效益的有效途径，是提高我国在国际市场上竞争力的有效措施，更是数控机床加工行业在竞争激烈的市场环境求得生存的保障。而在数控机床操作过程中，电气系统是保障数控设备运行的必要保障，在一些工业发达的国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在”高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2 数控机床的电气控制系统设计

在我国当前社会发展，数控机床已经得到了普遍的应用。数控机床对现代企业来说有着至关重要的作用。数控机床电气控制系统主要由数控系统、电源模块、 伺服驱动器，伺服电机、变频器、PLC 输入输出模块、强电柜的机床电器元器件以及各种电动机、电磁阀，机床操作面板等组成，这些元件共同影响着数控机床的运作效率，为此，要想保证数控机床的运作效率，就必须对其电气控制系统进行优化设计。

2.1 数控系统

数控系统是整个电气控制系统的核心部分，它肩负着的系统运作的安全性、可靠性、稳定性。为此在进行电气控制系统设计的时候，利用现代新近的科学技术，建立开放式的数控系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。对数控系统的相关参数进行设计，从而为数控机床的运作提供保障。

2.2 电源线路

电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气控制系统中，电源是数控机床运作的基础，电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中，变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电，再将直流电变为交流电，在数控机床电气控制系统中，电气控制系统通过调节电源模块，将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电，从而满足电气系统的用电需求，同时通过对电源线路的优化设计，在系统断电之后，机床信号可以得到归零，在系统通电后，机床信号就会自行恢复，从而保障了数控系统的可行性。

2.3 PLC系统

PLC作为一种重要的工作装置，它是以计算机为核心技术，对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。在PLC系统中，CPU是PLC的控制中枢，它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。PLC的电源在整个电气控制系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠的电源，系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

结语

在当代社会发展形势下，市场竞争越来越激烈，我国企业纷纷认识到数控技术的重要性，并广泛的应用于工业生产过程中，有效地保障了工业生产的经济效益。随着科学技术的发展，科技创新推动了当代数控机床的发展，然而我国当前数控机床电气控制系统中，如果不与时俱进，跟上时代的步伐，就会被这个快速发展的社会淘汰，从而影响到我国经济的发展。数控机床的电气控制系统不仅关系到数控机床的运作效益，更关系到数控机床电气系统的安全以及我国社会经济的发展，为此对其进行优化设计有着重大的意义。

[1]任瑞明,徐欢．关于数控机床电气系统的改进与探讨[J]．中小企业管理与科技（上旬刊）,2011（07）．

[2]郑小年,陈吉红．数控机床电气控制电路设计及实例分析[J]．伺服控制,2011（06）．

[3]毛竹群,齐中武．内齿轮加工机床的数控及电气系统设计[J]．组合机床与自动化加工技术,2010（05）．

[4]黄娟．一种数控机床电气设计技巧[J]．现代制造工程,2010（11）．

TP273

：A