数控机床的电气控制系统设计

甄厚民 崔宵硕 刘金坤 段裕豪 苑先磊

摘 要：数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，基于PLC的数控机床电气控制系统是数控机床的发展趋势。在信息化的社会中，传统的数控机床电气控制系统已经很难适应企业发展的需求了，为了企业的健康持续发展，本文对当前的数控机床电气控制系统的设计进行了简单的分析，以期能够帮助到一些企业的发展，提升企业的经济效益。

关键词：数控机床；电气控制系统；设计

1 对于数控机床的电气控制系统的重要作用的简要分析

随着经济的飞速发展，人们对电能的需求也在不断的增加，这就加速了电气工程行业的发展，从而促进我国社会主义经济的发展。相比于传统的手工业加工行业，数控能够相对精确地控制产品的各项参数，能够很好的保证生产质量。其应用也越来越广泛，对于数控机床而言，它能够根据相应的数据进行自动化生产，在进行生产的这一过程中，能够有效的控制产品的质量。近几年，国内外有关经济和科技的交流越来越多，机会也越来越多，数控机床的高质量加工，提升了我国在国际中的地位，数控机床广泛的被应用，我国的工业生产水平也在不断的提升。对于大部分的发达国家来说，数控机床研制的技术是一项保密性的技术，有的国家将其列为战略性资源，由此可见它的重要性。也正因为如此，就没法对他们的技术进行借鉴，就只能靠自己的摸索。为了保证我国工业生产的可持续发展，我国也正在加大对数控机床的电气控制系统的研究力度，同时也在加大对相关人才的培养，让他们学习更多的专业知识，培养他们的相关能力[1]。

在数控机床中，电力控制系统是关键，也是核心部分，所以很多国家都很重视对它的研究。我国也在数控机床控制系统设计的研究中投入了大量的人力、资金等，以期能够更好的对数控机床进行深入的研究。

2 关于数控机床的相关概述

数控机床在实际生活中被应用到多个领域，因为它具有多方面的优势；首先，在规定的加工时间内能够提高加工效率，可以缩短生产周期；其次，数控机床具有良好的适应性，可以加工一些复杂的零件。因为生产时间是有限的，数控机床可以利用自己的编程，为生产管理提供方便；最后，数控机床有较高的生产效率和自动化程度，加工速度也是非常快的，而且可以加工多样化的零件[2]。

数控机床的电气控制系统主要有三个特点，第一个是其覆盖的范围很广阔，现在市场上的很多工作都可以通过数控机床来完成，用数控机床来对它们进行加工，实现对这些产品的批量化生产。第二个是操作简单，易于学习。第三个是操作方便快捷，只需要在计算机系统里输入所要求的文字，然后系统就可以进行编程了。

对数控机床电气控制系统的维修，需要专业的维修人员。操作数控机床的整体环境要干净利索，防止细小的颗粒对数控机床的伤害。除此之外，还要注意对设备的温度和湿度的控制，对数控机床的设备进行定期的养护和安全检查。企业要培养数控机床专业的人员，对他们进行培训，学习相关的专业知识，以加深对数控机床有关操作的了解，提升操作人员的自身水平，让数控机床更好的服务企业，进而提高企业的经济利益。

3 有关数控机床电气控制系统的设计研究

随着计算机技术、信息技术的飞速发展，数控机床的自动化水平也有了显著的发展和提高。当前的数控机床电气控制系统还有一定的提升空间。为了更好的适应市场的不同需求，进一步提高数控机床的可操控性，进而推动生产工艺的转型优化和更新换代，相关研究人员应该从多方面进行考虑，采用先进的设计方法，结合电气控制理论的相关知识，做好对数控机床电气控制系统的设计。下面就简要的对数控机床电气控制系统的设计进行分析和研究，从中找出最优的设计，定时的进行优化和更新，使之符合市场的不同需求[3]。

3.1 对硬件系统的设计的研究

对于电气控制系统而言，是可以根据具体的功能将其划分为很多个小小的模块，包括监控和急停保护电路的设计和电源电路等部分。数控机床在运行时是存在一定的危险的，所以为了保证生产人员的生命安全，需要在数控机床的电气控制系统中添加监控和急停保护电路，当发生意外的时候，能够有效的保护电路，避免不必要的伤害。通过这些参数的分析来确定数控机床是否能够继续正常的运行。如果数控机床在运行的过程中出现了一些问题，监控和急停保护电路可以发出警报信息，进而实现对机床的保护。电源电路是保证数控机床正常运行的基础，可以结合电气控制设计的相关标准对电源进行设计。对于电气控制系统，220伏的电路主要有两条，这两条电路是不一样的，是分别用来对数控机床的电机、电气箱和对直流继电器等进行供电的[4]。

3.2 对软件系统的设计的研究

数控机床的电气控制系统，在运行的过程中主要是依靠plc控制系统进行参数的设置。在进行数控机床的参数设置时，要结合自身的结构和使用功能。而对于数控机床中的电气控制系统，其参数的设置也是这样的，同时还需要结合数控机床的系统参数，保证数控机床能够进行正常的工作，当然还要根据实际的需求来进行工作，完成生产过程。

4 总结

总的来说，数控机床电气控制系统的设计是较为复杂的，它需要操作人员具备相应的专业素养。虽然我国在数控机床电气控制系统的设计方面进行了深入的研究，并且在数控机床的生产和优化方面获得了较高的水平，但是随着科技和经济的发展，人们对数控机床提出了更高的要求，这就需要对数控机床电气控制系统进行优化和升级，使之符合企业的要求，跟上时代发展的步伐。数控机床未来将会向数字化、自动化的新方向发展。所以说，对电气控制系统的优化有利于数控机床產业的发展，起到了至关重要的作用。在实际的应用中，要结合不同行业的自身的实际需求，对数控机床电气控制系统进行不断的优化和更新，合理设计不同系统的各个模块，实现整体的优化发展，从而不断提高数控机床的运行效率。

参考文献

[1]王峰.浅析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].科技展望.2015（7）：144.

[2]刘彩霞，杨春.数控机床电气控制系统的PLC设计[J].煤矿机械.2014（2）：213-214.

[3]张昊.试论述控制狂电力系统的设计与探讨[J].中国新技术，2014，9（18）：86-87.

[4]李静茹.电气自动化数控机床的电气控制设计[J].科技创新与应用，2015，11（31）：113.