关键词：电气自动化；数控车床；设计；电气控制
中图分类号：TG519
文献标识码：A
引言
现阶段我国的电气自动化数控机床的发展趋于成熟,有效的实现了机械制造技术和计算机技术的有机融合,提升了机械制造的生产效率。而在电气自动化行业中,一般情况下电气自动化控制系统的使用寿命要比机械零件短10年左右,这严重影响了企业的生产水平和效率,因此对电子自动化数控机床电力控制设计进行探究,有着实际的经济意义。
1数控车床电气控制系统原理及特点
1.1数控车床电气控制系统工作原理
数控车床自动化工作主要是通过计算机控制得以实现实际操作。首先，计算机人员将实际生产的零件的尺寸、样式通过程序代码输入到计算机中，对数控车床系统进行控制。数控车床正常情况下会严格按照给好的代码执行，根据代码信息将元件进行加工，最终达到对生产元件的加工方式和加工结果程序化、数控化的目的。数控车床能够很好的解决复杂、精密的小零件批量生产的问题，生产效率方面具有很大的高效性。
1.2数控车床电气控制系统功能特点
数控车床的电气控制系统在功能上主要有如下三个特点：
（1）数控机床在加工与使用的过程中对加工件的的适应性高，大部分符合数控机床生产要求的产品都可以加工，在加工过程中精确度、稳定性和平稳性都很高，符合机械产品的加工需求，而且可以与加工件的加工需求相匹配，实现生产的需求，对于比较复杂的加工件，数控车床能够进行适当的调整，使数控车床的加工工作符合加工件的需求。
（2）数控车床在生产加工过程中的操作简单方便，节省生产时间，尤其是在加工件的加工过程中，如果出现加工件某部分需要进行更改的状况，使用数控车床加工时不用重新进行加工，只需直接更改数控车床的数控程序，使之符合加工件的加工需求即可，节省了生产时间，提高了生产效率。
（3）数控车床在生产与使用过程中，提升了机械制造加工行业的自动化水平，使之在日益激烈的市场竞争中脱颖而出，尤其是数控机床技术运用了计算机信息技术，有利于机械制造行业的生产与管理。数控车床的操作与使用要求工作人员具有更高的业务能力和技术素质，许多相关的工作人员都进行了相关的培训，提高了相关行业的整体专业技术水平。
2电气自动化数控车床的电气控制设计要点
2.1伺服驱动设计
在数控机床的正常工作中,数控机床电气自动化控制系统有着极其重要的作用,而在电气控制系统中伺服系统又是极其重要的组成部分。CNC装备和车床之间存在的联动部分即伺服系统,其工作原理为CNC装备先发出工件加工的相应控制数据,通过伺服系统实现系统在坐标轴上的相对运动,从而完成程序整体的要求操作内容。目前随着网络技术和计算机技术的快速发展,在对数控机床的伺服系统进行相应设计时,多采用PLC技术进行控制设计,提高了整个伺服系统的抗干扰性,实现伺服系统计算和伺服系统中各个零件之间的紧密结合,提升数控机床的加工精度和效率。
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2.2主轴设计
数控机床的主轴精密度对于数控机床零件加工精密度有着最为直接的影响,数控机床的主轴功能影响着数控机床整体工作的时效性、零件加工质量以及产品的加工范围等,因此在对数控机床主轴系统进行设计时必须十分重视,从各方面综合考虑。首先在对数控机床主轴进行电气控制系统设计时,要以电气控制的要求为基本出发点,编写符合要求的PLC程序和设计科学合理的电气原理图;其次在主轴的转速、大小、运行速率和运行位置设计时,必须严格遵守加工要求,进行合理配置;最后在主轴的元器件选择上也要严格按照要求采购,保障主轴的高精准度,实现加工工件的稳定生产和高精度、高效率生产。
2.3传输装置
数控机床的传输装置是通过网络通讯技术实现的，一般情况下数控机床的传输工作处于数控机床加工工作的开始阶段，工作人员将加工件的数据通过传输装置输入到控制系统之后，才能进行具体的加工工作。数控机床在早期的发展之中，传输装置是由磁带进行信息的输入的，后来经过科学技术的不断发展，逐渐改变了传输介质，先后经历了磁盘、键盘等，现阶段，数控机床的传输介质主要采用DNC网络通讯，这种方法更加方便快捷、准确性更高，对数控机床的正常运行十分有利。
2.4车床本体
数控车床的车床本身与传统的车床比较类似，由主轴和进给传动装备、车床本身、生产台和协助运动装备、液压气动和润滑装备、制冷设备等组成。但数控车床在很多结构上也发生了改变，如整体装备、外表设计、传动和刀具设备的结构以及操作设置等，更改数控车床的一些结构主要是为了更好地适应数控车床的自动化要求以及最大限度地发挥其在机械加工方面的优势。其数控车床的主体相对于传统车床的结构相比，有如下几个特点：一是新车床在刚度、抗震性方面有了较大提高，使得机身更加稳定，同时还具有较小热变形的特点；二是广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，有效优化了传统车床的传动系统结构；三是在运动部件的布置和选择上，广泛应用高精度、无间隙的运动部件，提高数控车床的传动顺畅性。这种变化的目的是为了满足数控车床的要求和充分发挥数控车床的特点。
2.5CNC单元
CNC单元也称为CNC装置，其是数控机场的核心部分，CNC单元主要有信息的输入、处理、输出三部分组成。CNC信息的输入主要是指对数字化信息的接收，处理工作则是通过数控装置的控制软件和相关电路进行译码、逻辑处理，输出工作则是将处理之后得到的相关信息输出给伺服系统。因此，若CNC单元工作出现异常，则会导致整个生产系统出错。
2.6驱动装置
驱动装置作为机床与计算机信号之间的连接装置，将信号指令放大到机床，使得电流信号变成机械运动，从而按照要求运动对零件进行加工，最终达到图纸效果。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。
结束语
综上所述，通过对数控车床的工作原理以及组成架构的分析和探究，同时对数控车床的电气系统进行分析和设计，它具有效率高、精密度高、可靠性高、性价比高等特点，车床的电气系统设计是车床最关键的部分。经过实践分析，数控技术对数控设备有着至关重要的推动作用，特别是在电气控制系统中发挥着强大的动力和作用。因此，电气自动化数控车床电气控制的设计研究对于我国的制造业意义非凡，有效推动了我国制造业的飞速发展，同时也带动了相关产业的发展和延伸。数控技术的飞速发展也证明了我国机械制造行业的现代化突破和科学技术的迅猛发展，对我国未来制造业的国际化发展水平做出了一份贡献。
参考文献
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论文作者:李立欣
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/30
标签：数控车床论文; 数控机床论文; 加工论文; 工件论文; 主轴论文; 车床论文; 控制系统论文; 《城镇建设》2019年第13期论文;