數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來越高，對(duì)于身邊的各種設(shè)施也要求越來越高。企業(yè)面臨的競爭壓力也越來越大，他們對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的要求也不同往日。隨著市場競爭壓力的增大，傳統(tǒng)的機(jī)床控制系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的企業(yè)的生產(chǎn)，企業(yè)需要有新的創(chuàng)新技術(shù)來改進(jìn)機(jī)床的生產(chǎn)效率。為了適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為企業(yè)獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一種時(shí)代化的新技術(shù)。本文主要針對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)；重要性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.038

隨著科技的不斷發(fā)展，電氣的發(fā)展在部分企業(yè)占著重要的地位。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)則直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的操作性能。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的操控是否恰當(dāng)合理，影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。因此，我們對(duì)于數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的要求是，應(yīng)按照電氣控制的原理來進(jìn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)出的數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)能夠保證數(shù)控機(jī)床安全可靠的運(yùn)行。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床得到越來越多的企業(yè)應(yīng)用，企業(yè)也開始探索和研發(fā)創(chuàng)新，以提高機(jī)床的生產(chǎn)效率的同時(shí)增加公司的經(jīng)濟(jì)效益。

1 數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)簡介

就數(shù)控機(jī)床而言，屬于一類配置軟件程序調(diào)控模塊的職能機(jī)床設(shè)備。當(dāng)然詳細(xì)系統(tǒng)構(gòu)造能夠解決一些包含調(diào)控編碼或類似符號(hào)指令的程序內(nèi)容，同時(shí)完成編譯過程，以編譯成為代碼的數(shù)字進(jìn)行表達(dá)，以對(duì)應(yīng)載體完成對(duì)數(shù)控設(shè)備的注入。然后根據(jù)處理流從數(shù)控設(shè)備產(chǎn)生不同的調(diào)控信息，從而達(dá)到管控機(jī)床操作流程的目標(biāo)，即根據(jù)設(shè)計(jì)圖例的形態(tài)與規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)完成零件的自動(dòng)加工。此外，相對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床，其主要的優(yōu)勢在于有效處理了繁瑣、精細(xì)、大量、多樣的零部件加工流程，體現(xiàn)出更強(qiáng)的靈活性與高效性，標(biāo)志著了當(dāng)代機(jī)床調(diào)控技術(shù)研究重點(diǎn)，也是機(jī)電一體化研究的重要產(chǎn)物。電氣調(diào)控規(guī)劃圖包含多個(gè)方面構(gòu)成，即如線路裝配調(diào)整、運(yùn)用及維持的參考資源，主要涵蓋了原理圖、裝配線路圖、元件分布圖等多種圖紙的規(guī)劃。而且整個(gè)體系內(nèi)一切電氣設(shè)施的調(diào)控原則就是依照對(duì)應(yīng)的原理進(jìn)行，除了電氣設(shè)施的裝配以外，還包含整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)控等等。

2 數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的重要性

對(duì)于我國的工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于人工的機(jī)床控制，所以數(shù)控機(jī)床得到廣泛的推廣和使用，這樣一來就使得我國的工業(yè)生產(chǎn)效率不斷增大。傳統(tǒng)的手工機(jī)械加工行業(yè)，不能夠準(zhǔn)確的控制產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，保證生產(chǎn)質(zhì)量。而數(shù)控機(jī)床則可以設(shè)置好各項(xiàng)需要的參數(shù)，減小產(chǎn)品的參數(shù)誤差，提升產(chǎn)品的生產(chǎn)速率和效率，這樣就增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床對(duì)于產(chǎn)品的高質(zhì)量加工促進(jìn)了了我國工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的控制機(jī)床，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)。因此，不管是學(xué)校還是企業(yè)，都得重視技術(shù)性人才的培養(yǎng)。

3 數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)涉及到很多的相關(guān)專業(yè)化的內(nèi)容。而我們在設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理的對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)勢進(jìn)行發(fā)揮，以達(dá)到我們想要的效果，然后才能真正的保證數(shù)控機(jī)床的正常使用。而我在本文的敘述中，主要是針對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)在模塊化的設(shè)計(jì)理念上進(jìn)行的同時(shí)，通過對(duì)電氣控制系統(tǒng)的功能研究，數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)包括的三個(gè)部分，分別為硬件電路、參數(shù)設(shè)置和PLC程序。對(duì)于每個(gè)部分都有相應(yīng)的小分支，來支持該部分的運(yùn)行。

（1）硬件電路。對(duì)于一般數(shù)控機(jī)床而言，其中的硬件電路類型涵蓋電源類、交流輸入類、交流傳遞類、刀具更替類等多累電路組間，以電源類電路為例，主要是按照電氣調(diào)控的具體方向進(jìn)行規(guī)劃的，其電壓的輸出設(shè)置，在具體的設(shè)置過程中使用200V伺服變壓器，然后通過對(duì)風(fēng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置以保證正常的供應(yīng)所需的電能給數(shù)控機(jī)床，保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。另外，對(duì)于電源電路的規(guī)劃，電源電路本體運(yùn)作采用的額定電壓指標(biāo)則需要通過科學(xué)的規(guī)劃流程，而且對(duì)于接觸設(shè)備供電一般是選擇110V的管控變壓設(shè)備，而在電磁閥及Z軸制動(dòng)器的供電標(biāo)準(zhǔn)將選擇27V電壓，再以整流設(shè)備完成替換。而且對(duì)于電氣調(diào)控體系，電壓值在220V的線路包含兩類，而且不同的線路體現(xiàn)的功用及價(jià)值存在差異性，如果全用于對(duì)機(jī)床電動(dòng)機(jī)、冷卻設(shè)備以及繼電器的供電，則可以保證正常的運(yùn)作。而且交流輸送電路規(guī)劃意義在于為保證機(jī)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性。對(duì)于交流進(jìn)給傳動(dòng)電路，其在進(jìn)行對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí)需要采取精確的指標(biāo)控制，以保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。

（2）參數(shù)設(shè)置。參數(shù)，簡單可以解釋為規(guī)劃數(shù)據(jù)可以充分達(dá)到數(shù)控機(jī)床電氣管控體系及功用的目標(biāo)。一般在規(guī)劃流程中，會(huì)細(xì)致分析客戶對(duì)于機(jī)床的功用要求，從而最大程度體系其性能，設(shè)定滿足具體需求，同時(shí)能夠規(guī)劃科學(xué)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，以滿足機(jī)床的正常運(yùn)作。

（3）PLC程序。PLC系統(tǒng)也是機(jī)床主要構(gòu)造部件之一，而且其從收到命令到調(diào)控命令的反應(yīng)周期僅僅為10～100ms，當(dāng)然這種高效的反應(yīng)速度完全可以滿足大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床運(yùn)作環(huán)境。但是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)改革，導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)速度及品質(zhì)需求都在不斷提升，那么其對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的相應(yīng)的對(duì)接收指令進(jìn)行處理的效率要求也應(yīng)當(dāng)同步增加，這讓更多PLC程序按照級(jí)別分為兩類，低級(jí)與高級(jí)程序系統(tǒng)，然后我們再根據(jù)控制類型完成詳細(xì)的劃分，選擇各個(gè)級(jí)別的程序去對(duì)應(yīng)完成不同的操作流程。即如低級(jí)的程序在規(guī)劃過程較為簡便，所以可以用于一些低需求的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，而且根據(jù)一系列低高級(jí)程序的統(tǒng)一結(jié)合可以達(dá)到整個(gè)程序系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣體系的完整管控。

總而言之，數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的重要步驟，需要有相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計(jì)，以保證機(jī)床的正常生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床的不斷更新給我國工業(yè)化建設(shè)提供了更要有效的設(shè)施，提升了我國的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡介：唐浩程（1993-），男，四川南充人，本科在讀，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。