數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

甄厚民 崔宵碩 劉金坤 段裕豪 苑先磊

摘 要：數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。在信息化的社會(huì)中，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需求了，為了企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，本文對(duì)當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，以期能夠幫助到一些企業(yè)的發(fā)展，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 對(duì)于數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的重要作用的簡(jiǎn)要分析

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電能的需求也在不斷的增加，這就加速了電氣工程行業(yè)的發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的手工業(yè)加工行業(yè)，數(shù)控能夠相對(duì)精確地控制產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，能夠很好的保證生產(chǎn)質(zhì)量。其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，它能夠根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，在進(jìn)行生產(chǎn)的這一過(guò)程中，能夠有效的控制產(chǎn)品的質(zhì)量。近幾年，國(guó)內(nèi)外有關(guān)經(jīng)濟(jì)和科技的交流越來(lái)越多，機(jī)會(huì)也越來(lái)越多，數(shù)控機(jī)床的高質(zhì)量加工，提升了我國(guó)在國(guó)際中的地位，數(shù)控機(jī)床廣泛的被應(yīng)用，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平也在不斷的提升。對(duì)于大部分的發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床研制的技術(shù)是一項(xiàng)保密性的技術(shù)，有的國(guó)家將其列為戰(zhàn)略性資源，由此可見(jiàn)它的重要性。也正因?yàn)槿绱?，就沒(méi)法對(duì)他們的技術(shù)進(jìn)行借鑒，就只能靠自己的摸索。為了保證我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)也正在加大對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的研究力度，同時(shí)也在加大對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)，讓他們學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)他們的相關(guān)能力[1]。

在數(shù)控機(jī)床中，電力控制系統(tǒng)是關(guān)鍵，也是核心部分，所以很多國(guó)家都很重視對(duì)它的研究。我國(guó)也在數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究中投入了大量的人力、資金等，以期能夠更好的對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行深入的研究。

2 關(guān)于數(shù)控機(jī)床的相關(guān)概述

數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生活中被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樗哂卸喾矫娴膬?yōu)勢(shì)；首先，在規(guī)定的加工時(shí)間內(nèi)能夠提高加工效率，可以縮短生產(chǎn)周期；其次，數(shù)控機(jī)床具有良好的適應(yīng)性，可以加工一些復(fù)雜的零件。因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)間是有限的，數(shù)控機(jī)床可以利用自己的編程，為生產(chǎn)管理提供方便；最后，數(shù)控機(jī)床有較高的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，加工速度也是非?？斓模铱梢约庸ざ鄻踊牧慵2]。

數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)主要有三個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)是其覆蓋的范圍很廣闊，現(xiàn)在市場(chǎng)上的很多工作都可以通過(guò)數(shù)控機(jī)床來(lái)完成，用數(shù)控機(jī)床來(lái)對(duì)它們進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)。第二個(gè)是操作簡(jiǎn)單，易于學(xué)習(xí)。第三個(gè)是操作方便快捷，只需要在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里輸入所要求的文字，然后系統(tǒng)就可以進(jìn)行編程了。

對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的維修，需要專業(yè)的維修人員。操作數(shù)控機(jī)床的整體環(huán)境要干凈利索，防止細(xì)小的顆粒對(duì)數(shù)控機(jī)床的傷害。除此之外，還要注意對(duì)設(shè)備的溫度和濕度的控制，對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)備進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)和安全檢查。企業(yè)要培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床專業(yè)的人員，對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，以加深對(duì)數(shù)控機(jī)床有關(guān)操作的了解，提升操作人員的自身水平，讓數(shù)控機(jī)床更好的服務(wù)企業(yè)，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

3 有關(guān)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平也有了顯著的發(fā)展和提高。當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)還有一定的提升空間。為了更好的適應(yīng)市場(chǎng)的不同需求，進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的可操控性，進(jìn)而推動(dòng)生產(chǎn)工藝的轉(zhuǎn)型優(yōu)化和更新?lián)Q代，相關(guān)研究人員應(yīng)該從多方面進(jìn)行考慮，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合電氣控制理論的相關(guān)知識(shí)，做好對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。下面就簡(jiǎn)要的對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和研究，從中找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)，定時(shí)的進(jìn)行優(yōu)化和更新，使之符合市場(chǎng)的不同需求[3]。

3.1 對(duì)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的研究

對(duì)于電氣控制系統(tǒng)而言，是可以根據(jù)具體的功能將其劃分為很多個(gè)小小的模塊，包括監(jiān)控和急停保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和電源電路等部分。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行時(shí)是存在一定的危險(xiǎn)的，所以為了保證生產(chǎn)人員的生命安全，需要在數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中添加監(jiān)控和急停保護(hù)電路，當(dāng)發(fā)生意外的時(shí)候，能夠有效的保護(hù)電路，避免不必要的傷害。通過(guò)這些參數(shù)的分析來(lái)確定數(shù)控機(jī)床是否能夠繼續(xù)正常的運(yùn)行。如果數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，監(jiān)控和急停保護(hù)電路可以發(fā)出警報(bào)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的保護(hù)。電源電路是保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，可以結(jié)合電氣控制設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電源進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于電氣控制系統(tǒng)，220伏的電路主要有兩條，這兩條電路是不一樣的，是分別用來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的電機(jī)、電氣箱和對(duì)直流繼電器等進(jìn)行供電的[4]。

3.2 對(duì)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的研究

數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)，在運(yùn)行的過(guò)程中主要是依靠plc控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置。在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的參數(shù)設(shè)置時(shí)，要結(jié)合自身的結(jié)構(gòu)和使用功能。而對(duì)于數(shù)控機(jī)床中的電氣控制系統(tǒng)，其參數(shù)的設(shè)置也是這樣的，同時(shí)還需要結(jié)合數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)參數(shù)，保證數(shù)控機(jī)床能夠進(jìn)行正常的工作，當(dāng)然還要根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)進(jìn)行工作，完成生產(chǎn)過(guò)程。

4 總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是較為復(fù)雜的，它需要操作人員具備相應(yīng)的專業(yè)素養(yǎng)。雖然我國(guó)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了深入的研究，并且在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和優(yōu)化方面獲得了較高的水平，但是隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)數(shù)控機(jī)床提出了更高的要求，這就需要對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，使之符合企業(yè)的要求，跟上時(shí)代發(fā)展的步伐。數(shù)控機(jī)床未來(lái)將會(huì)向數(shù)字化、自動(dòng)化的新方向發(fā)展。所以說(shuō)，對(duì)電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化有利于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，起到了至關(guān)重要的作用。在實(shí)際的應(yīng)用中，要結(jié)合不同行業(yè)的自身的實(shí)際需求，對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和更新，合理設(shè)計(jì)不同系統(tǒng)的各個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)整體的優(yōu)化發(fā)展，從而不斷提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

[1]王峰.淺析數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的故障診斷與維護(hù)[J].科技展望.2015（7）：144.

[2]劉彩霞，楊春.數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械.2014（2）：213-214.

[3]張昊.試論述控制狂電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與探討[J].中國(guó)新技術(shù)，2014，9（18）：86-87.

[4]李靜茹.電氣自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，11（31）：113.