電氣自動化數控車床的電氣控制設計

李晶茹

摘 要：自改革開放以來，我國社會不斷發展，國民經濟水平不斷提高，尤其是科技水平的發展極大地促進了我國各行各業的發展，尤其是計算機技術和網絡技術的廣泛應用，使得我國各行各業都進入了一個新的發展階段。在機械制造行業，計算機也被廣泛應用到各個相關領域，尤其是數控技術，在機械制造行業中所起到的作用尤為突出。數控技術應用于機械制造行業，使得機械加工與制造的自動化水平和生產效率都有了明顯的提升。數控技術大大提高了機械制造業的自動化水平與自動化速度，機械制造行業中的數控車床中的關鍵技術就是數控技術。文章從數控車床技術的工作原理出發，分析了其功能特點，并在此基礎上主要進行了電氣自動化數控車床的電氣控制設計，希望能夠為相關行業的發展提供一些借鑒，僅供參考。

關鍵詞：電氣自動化；數控車床；設計；電氣控制

引言

近些年，我國的科學技術總體水平得到了大幅度的提高，尤其是機械制造技術和計算機技術等，數控車床技術完整的將機械制造技術與計算機技術有機結合，實現了機械制造工藝的優化。數控機床主要有兩部分組成：機械部分和機械部分。一般情況下，數控機床的電氣系統的使用壽命在5-10年，機械系統零部件的使用壽命在20-25年，機械部件比電氣系統有更長的使用周期，在電氣系統運行5-10年后，數控機床的電氣系統會經常出現故障，導致數控機床無法使用或者影響生產效率。因此，對數控機床進行電氣控制設計，延長其使用期限，保障數控機床的生產效率是十分必要的。現階段，機械制造行業內部的許多數控機床已經開始進入到故障期，其使用年限都已達到極限，在生產使用中，其精確度、安全性和平穩性都不能符合生產需求，經常會出現故障錯誤、延誤生產工作，無法滿足日益提高的生產需求。因此，進行數控機床的電氣控制設計，改造出現故障的數控機床電氣控制系統，能有效地提高數控機床的使用年限，更好的發揮數控機床的功能和作用，提高數控機床的生產效率。

1 電氣自動化數控車床的電氣控制系統

1.1 工作原理

數控車床的工作原理是通過計算機程序實現的，在數控機床的工作過程中，工作人員將需要加工的工件的具體需求以文字和圖片的形式，運用計算機的程序將其轉換為符合數控車床系統的代碼，并將其輸入到數控機床的控制系統中進行加工件的加工，數控機床系統會根居輸入的信息進行加工控制，保證加工程序與加工件的需求一致，進而實現運用數控車床進行加工件加工的工作。

1.2 功能特點

（1）數控機床在加工與使用的過程中對加工件的的適應性高，大部分符合數控機床生產要求的產品都可以加工，在加工過程中精確度、穩定性和平穩性都很高，符合機械產品的加工需求，而且可以與加工件的加工需求相匹配，實現生產的需求，對于比較復雜的加工件，數控車床能夠進行適當的調整，使數控車床的加工工作符合加工件的需求。

（2）數控車床在生產加工過程中的操作簡單方便，節省生產時間，尤其是在加工件的加工過程中，如果出現加工件某部分需要進行更改的狀況，使用數控車床加工時不用重新進行加工，只需直接更改數控車床的數控程序，使之符合加工件的加工需求即可，節省了生產時間，提高了生產效率。

（3）數控車床在生產與使用過程中，提升了機械制造加工行業的自動化水平，使之在日益激烈的市場競爭中脫穎而出，尤其是數控機床技術運用了計算機信息技術，有利于機械制造行業的生產與管理。數控車床的操作與使用要求工作人員具有更高的業務能力和技術素質，許多相關的工作人員都進行了相關的培訓，提高了相關行業的整體專業技術水平。

2 數控車床的組成架構

2.1 電氣自動化數控車床的組成部分

數控車床作為自動化技術的一種體現，具有高效率、高精度的特點，它是將計算機系統與機械設備統一加工的綜合體，由伺服裝置、驅動設備、CNC單元、傳輸設備、可以編寫程序的控制器以及電氣控制設備、車床本體、協助裝備及檢測裝置所組成。

2.2 車床本體

數控車床的主體在真個數控車床之中占有重要地位，數控車床的主體是從傳統的車床演變而來的，但在結構上與傳統的車床有了很大的不同，尤其在刀具設備的結構和具體的操作設置上，數控機床的結構自動化程度更高更能適應加工件的加工需求，最大程度的提高生產效率。

2.3 傳輸裝置

數控機床的傳輸裝置是通過網絡通訊技術實現的，一般情況下數控機床的傳輸工作處于數控機床加工工作的開始階段，工作人員將加工件的數據通過傳輸裝置輸入到控制系統之后，才能進行具體的加工工作。數控機床在早期的發展之中，傳輸裝置是由磁帶進行信息的輸入的，后來經過科學技術的不斷發展，逐漸改變了傳輸介質，先后經歷了磁盤、鍵盤等，現階段，數控機床的傳輸介質主要采用DNC網絡通訊，這種方法更加方便快捷、準確性更高，對數控機床的正常運行十分有利。

2.4 能夠編程的控制器

編程控制器在數控機床的整體自動化工作中起到重要的作用，在數控機床中使用能夠編程的控制器能夠對數控機床系統及其使用進行自由控制，提升了數控機床運行的方便性與快捷性，在數控機床的生產中能夠對產品實行更加及時有效地控制，在數控機床的設計中被廣泛使用。

3 關于電氣控制系統的設計

根據數控車床的結構特點與組成部分，設計了一款數控車床的電氣控制系統，下面從以下兩方面進行簡要分析。

3.1 對伺服驅動電氣控制系統的設計

數控車床的電氣控制系統對數控機床的工作起到十分重要的作用，伺服系統的電氣控制系統的設計十分重要，在進行伺服系統的電氣控制系統設計要從控制數據開始。電氣控制系統應該從CNC裝備開始傳輸數據，將數據通過伺服系統進行相對運動來完成操作。現階段，計算機技術和網絡技術不斷發展，在進行本款數控車床的伺服系統設計時，為了使數控車床伺服系統的各類零部件與伺服系統軟件技術相結合，使之在加工過程中符合加工件的需求，在設計過程中，采用PLC技術進行控制，提升伺服系統的抗干擾性。

3.2 對主軸電氣控制系統的設計

數控車床系統中的主軸對加工件生產過程中的精確度有重要的影響，同時對加工件的質量和整體的生產效率都有影響，因而，在進行本款主軸電氣控制系統的設計時，綜合考慮各方因素。（1）在進行主軸的電氣控制系統設計時，根據電氣控制的要求，設計了合理的電氣原理圖，編寫了正確的PLC程序。（2）確定了主軸的大小、轉速、運行位置、運行速率等，根據加工需求，進行了標準配置，合理的選用元器件，使本款設計能夠保障主軸的精確度，保證加工件生產過程中的穩定性。

4 結束語

根據文中對數控機床的電氣控制設計的設計可以看出，數控機床的電氣系統設計是數控機床工作中的重要組成部分，對數控機床自動化的發展具有重要的推動作用，與此同時，數控機床的發展對我國相關行業的發展具有重要的推動作用，因此，在今后的工作中，相關工作者應該加強對數控機床電氣控制系統的設計研究，進一步提高數控機床技術，促進機械制造業的發展。

參考文獻

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