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摘要：随着科学技术的迅猛发展，在当前的电气控制领域越来越广泛的应用数控机床，在数控机床的电气控制过程中进一步融合相应的计算机，微电子，自动化控制技术等，使其呈现出更加良好的技术融合效果，为数控机床控制质量和综合效能的体现提供必要的保障。结合这样的情况，本文重点分析数控机床电机控制技术要点以及设计方法等相关内容，希望本文的分析能够为数控机床领域取得更加良好的发展而奠定基础。
关键词：数控机床;电气控制技术;设计方法
一、引言
数控机床作为综合应用计算机、微电子、自动检测、自动控制、精密机械等相关技术有效融合，共同作用的最新成果，在当前得到了广泛的应用，所呈现出的技术优势特别显著，特别是随着计算机技术和数控技术的进一步发展和应用，使得数控机床电气控制技术呈现出十分显著的发展动能和应用价值。据此，有必要针对数控机床电气控制技术及设计方法等一系列相关内容进行分析探讨。
二、数控机床电气控制技术
在科学技术不断更新升级的背景下，针对数控机床电气控制技术而言，也不断的转型升级，更新换代，在计算机技术和数控技术的进一步发展和融合的过程中，使相对应的生产工艺不断的改进和完善，并且进一步促进数控机床电气控制技术形成更为系统完善的体系和运行机制。与此同时，数控机床电气控制技术也越来越成为数控机床设计过程中至关重要的组成部分。要想进一步有效提升数控机床的安全性、稳定性，使其生产精度和准度进一步提高，需要更有效的优化和完善相对应的技术类型和加工精度，这样才能体现出更加良好的自动化运行效果。在具体的操作当中，要落实相关技术要点，结合工程和电气设备的具体运行情况，实现针对性的应用和完善，逐步形成独立的体系，同时也成为数控机床设计的关键部分。在电气控制系统的组成方面需要进一步融合βis系列交流进给伺服电机组、βi交流主轴伺服电机、SVPM及FANUC Oi-Mate-MC CNC系列数字交流伺服模块等一系列相关内容，在SVPM属进给伺服模块、主轴伺服模块、电源模块一体型设计等一系列相关方面进行有效增强，着重做好串行主轴及进给轴进行驱动，这样能够呈现出更加良好的优势和应用效能，其结构更加紧凑，性价比更高，以此体现出更为显著的应用效果。
三、数控机床电气控制设计方法
数控机床电气控制系统有相对来说比较复杂的控制原理和运行机制，因此在实践的过程中针对该类机床电梯控制进行设计工作，要进一步有效运用模块化思路，确保电气控制系统能够有效分成三大模块，也就是参数设置、PLC程序、硬件电路等相关内容，然后针对三大模块进行进一步的划分，划分成若干个小的模块，从功能控制角度出发，使各个模块能够呈现出各自的优势和应用价值，这样才能在更大程度上提升该系统的工作质量和工作效率。具体来说，该系统的设计方法主要体现在以下几个方面：
3.1针对硬件电路进行科学合理的设计。在电气控制过程中通常情况下以FANUC Oi-Mate-MC CNC为基础。硬件电气控制系统的设计过程中，从功能控制角度来说，可以分成不同的小的模块，例如，交流主传动电路、交流进给传动电路、刀具交换装置转动电路、急停监控保护电路、整流装置电路、机床操作板电路、电源电路、NC/PLC连接电路及润滑、冷却、通风装置电路等一系列相关内容。具体而言，要结合不同的功能和性质进行相对应的设计，在硬件电路的设计方面主要体现在：
3.1.1 电源电路。电源电路设计过程中要充分结合控制装置的相关要求，对于电源进行针对性的设计，使其适应性和针对性得到显著提升，即伺服驱动模块与模块风机由源自伺服变压器的220V实现供给;控制回路的接触器由源自控制变压器的110V实现供给;Z轴制动器与电磁阀由27V经整流器整流后输出的-24V实现供给;控制变压器输出的220V具体分成两路，其中数控机床的电气箱冷气机與床身润滑电机由某电路直接实现供给，伺服模块、CNC、直流继电器由剩余电路经开关电源后输出的-24V实现供给。
3.1.2 交流主传动电路。在针对该交流主传动电路进行设计的过程中，要确保该电路在比较宽的范围内，使其速度具备可协调性、连续性，不管采用怎样的速度都可以使其呈现出足够良好的功率和转矩，与此同时进一步充分满足切削所需;启动、制动、正传、反转、准停等相关内容都可以呈现出良好的功能，并且可以反复操作，针对刀具的安装而言，也可以进行自动化的拆卸和安装等等，以此满足自动化换刀的效果。0～6000r/min范围内，该立式加工中心的主轴均可实现无级调速，此外主轴电机的内置编码器可实现对主轴速度、主轴位置进行检测，同时主轴闭环速度主要由主轴控制部分实现控制，但准停期间要求实现闭环位置控制。经CNC内置的PLC可把主轴的实际工作状态传输至CNC，通过这样的方法，可以更有效的控制好主轴的相关功能和运行参数。
3.1.3 交流进给传动电路。进给系统的整体性能对于整机的精度指标和运行状态有着至关重要的直接影响，与此同时，进给系统主要完成该立式加工中心直线坐标轴的定位与切削供给。加工中心进给系统主要采取的是半闭环的控制方式，其中电机与脉冲编码器同轴，也可以有效进行速度和位置方面的反馈工作。X/Y/Z轴滚珠丝杠与伺服电机用副直联驱动，由此使伺服系统的各种非线性环节均外置闭环，通过这种方式能够在更大程度上有效提升该控制系统的安全性和稳定性，与此同时也能够进一步有效确保X/Y/Z方向支承导轨用直线滚动导轨，其中直线滚动导轨有比较大的摩擦力，同时定位更为精准，轴的移动速度更快，所呈现出的优势和应用效能十分显著，因此具体的设计成效更加良好。
3.2 PLC程序设计。PLC程序在数控机床电气控制过程中是十分重要的内容。数控机床的PLC程序可达到几十毫秒～几百毫秒的处理时间，这种速度可以更充分的满足信息处理的要求，然而针对某些响应速度比较高的信号来说，这种处理速度也有不同程度的局限性或者问题。该立式加工中心把PLC程序设计分成不同的类型，例如分成高级程序和低级程序，从控制功能角度把低级程序划分成若干模块进行编制，例如三大直线轴（如快速、进给、回参考点等）、主轴（如变档、正反转、换刀、定向等）、各种电动机（如冷却、润滑等）及操作面板。
3.3 进行科学合理的参数设计。针对参数来说，主要指的是把完成机床的相关功能和结构匹配设置的相关数据进行有效分析，并且与上述的硬件电路设计和PLC程序设计作为基础，进一步以相对应的功能和结构要求为具体依据，而进行科学合理的数控机床的参数设计，例如，要设计出相对应的系统参数和驱动参数等等，这样才能确保数控机床的整体性能进一步提升，使该系统的优势和效能得到更充分的发挥。
四、结束语
从上文的分析中能够充分看出，在现阶段数控机床生产效率进一步提升，整体质量有显著提高，在这样的情况下，需要充分做好该系统的优化和完善工作，使其效能和应用价值得到更显著的提升。在实践的过程中，要进一步有效把握该系统的设计技术和方法等等，并且落实各类技术要点，以此呈现出更加良好的效能和价值。要确保模块化设计思路在具体的设计过程中得到有效融入，同时落实各项设计与方法，以此从根本上提升电气控制系统的运行质量和效率，有效减少故障的发生率。
参考文献
[1]李亮亮.大型龙门加工中心双直线电机驱动的同步控制技术[Z].2011.
[2]潘超.数控机床直线电驱进给系统控制技术及动态特性研究[Z].2019.
[3]刘志华.控制技术在数控机床中的应用及分析[J].科技信息，2019，（29）.
[4]王北平.基于PLC的数控机床电气控制系统技术研究[J].电源技术应用，2019（4）.
[5]刘春芳，任修孟，王丽梅.数控机床用磁悬浮系统自抗扰控制仿真研究[J].制造技术与机床，2019（4）.
关键词：数控机床;电气控制技术;设计方法
一、引言
数控机床作为综合应用计算机、微电子、自动检测、自动控制、精密机械等相关技术有效融合，共同作用的最新成果，在当前得到了广泛的应用，所呈现出的技术优势特别显著，特别是随着计算机技术和数控技术的进一步发展和应用，使得数控机床电气控制技术呈现出十分显著的发展动能和应用价值。据此，有必要针对数控机床电气控制技术及设计方法等一系列相关内容进行分析探讨。
二、数控机床电气控制技术
在科学技术不断更新升级的背景下，针对数控机床电气控制技术而言，也不断的转型升级，更新换代，在计算机技术和数控技术的进一步发展和融合的过程中，使相对应的生产工艺不断的改进和完善，并且进一步促进数控机床电气控制技术形成更为系统完善的体系和运行机制。与此同时，数控机床电气控制技术也越来越成为数控机床设计过程中至关重要的组成部分。要想进一步有效提升数控机床的安全性、稳定性，使其生产精度和准度进一步提高，需要更有效的优化和完善相对应的技术类型和加工精度，这样才能体现出更加良好的自动化运行效果。在具体的操作当中，要落实相关技术要点，结合工程和电气设备的具体运行情况，实现针对性的应用和完善，逐步形成独立的体系，同时也成为数控机床设计的关键部分。在电气控制系统的组成方面需要进一步融合βis系列交流进给伺服电机组、βi交流主轴伺服电机、SVPM及FANUC Oi-Mate-MC CNC系列数字交流伺服模块等一系列相关内容，在SVPM属进给伺服模块、主轴伺服模块、电源模块一体型设计等一系列相关方面进行有效增强，着重做好串行主轴及进给轴进行驱动，这样能够呈现出更加良好的优势和应用效能，其结构更加紧凑，性价比更高，以此体现出更为显著的应用效果。
三、数控机床电气控制设计方法
数控机床电气控制系统有相对来说比较复杂的控制原理和运行机制，因此在实践的过程中针对该类机床电梯控制进行设计工作，要进一步有效运用模块化思路，确保电气控制系统能够有效分成三大模块，也就是参数设置、PLC程序、硬件电路等相关内容，然后针对三大模块进行进一步的划分，划分成若干个小的模块，从功能控制角度出发，使各个模块能够呈现出各自的优势和应用价值，这样才能在更大程度上提升该系统的工作质量和工作效率。具体来说，该系统的设计方法主要体现在以下几个方面：
3.1针对硬件电路进行科学合理的设计。在电气控制过程中通常情况下以FANUC Oi-Mate-MC CNC为基础。硬件电气控制系统的设计过程中，从功能控制角度来说，可以分成不同的小的模块，例如，交流主传动电路、交流进给传动电路、刀具交换装置转动电路、急停监控保护电路、整流装置电路、机床操作板电路、电源电路、NC/PLC连接电路及润滑、冷却、通风装置电路等一系列相关内容。具体而言，要结合不同的功能和性质进行相对应的设计，在硬件电路的设计方面主要体现在：
3.1.1 电源电路。电源电路设计过程中要充分结合控制装置的相关要求，对于电源进行针对性的设计，使其适应性和针对性得到显著提升，即伺服驱动模块与模块风机由源自伺服变压器的220V实现供给;控制回路的接触器由源自控制变压器的110V实现供给;Z轴制动器与电磁阀由27V经整流器整流后输出的-24V实现供给;控制变压器输出的220V具体分成两路，其中数控机床的电气箱冷气机與床身润滑电机由某电路直接实现供给，伺服模块、CNC、直流继电器由剩余电路经开关电源后输出的-24V实现供给。
3.1.2 交流主传动电路。在针对该交流主传动电路进行设计的过程中，要确保该电路在比较宽的范围内，使其速度具备可协调性、连续性，不管采用怎样的速度都可以使其呈现出足够良好的功率和转矩，与此同时进一步充分满足切削所需;启动、制动、正传、反转、准停等相关内容都可以呈现出良好的功能，并且可以反复操作，针对刀具的安装而言，也可以进行自动化的拆卸和安装等等，以此满足自动化换刀的效果。0～6000r/min范围内，该立式加工中心的主轴均可实现无级调速，此外主轴电机的内置编码器可实现对主轴速度、主轴位置进行检测，同时主轴闭环速度主要由主轴控制部分实现控制，但准停期间要求实现闭环位置控制。经CNC内置的PLC可把主轴的实际工作状态传输至CNC，通过这样的方法，可以更有效的控制好主轴的相关功能和运行参数。
3.1.3 交流进给传动电路。进给系统的整体性能对于整机的精度指标和运行状态有着至关重要的直接影响，与此同时，进给系统主要完成该立式加工中心直线坐标轴的定位与切削供给。加工中心进给系统主要采取的是半闭环的控制方式，其中电机与脉冲编码器同轴，也可以有效进行速度和位置方面的反馈工作。X/Y/Z轴滚珠丝杠与伺服电机用副直联驱动，由此使伺服系统的各种非线性环节均外置闭环，通过这种方式能够在更大程度上有效提升该控制系统的安全性和稳定性，与此同时也能够进一步有效确保X/Y/Z方向支承导轨用直线滚动导轨，其中直线滚动导轨有比较大的摩擦力，同时定位更为精准，轴的移动速度更快，所呈现出的优势和应用效能十分显著，因此具体的设计成效更加良好。
3.2 PLC程序设计。PLC程序在数控机床电气控制过程中是十分重要的内容。数控机床的PLC程序可达到几十毫秒～几百毫秒的处理时间，这种速度可以更充分的满足信息处理的要求，然而针对某些响应速度比较高的信号来说，这种处理速度也有不同程度的局限性或者问题。该立式加工中心把PLC程序设计分成不同的类型，例如分成高级程序和低级程序，从控制功能角度把低级程序划分成若干模块进行编制，例如三大直线轴（如快速、进给、回参考点等）、主轴（如变档、正反转、换刀、定向等）、各种电动机（如冷却、润滑等）及操作面板。
3.3 进行科学合理的参数设计。针对参数来说，主要指的是把完成机床的相关功能和结构匹配设置的相关数据进行有效分析，并且与上述的硬件电路设计和PLC程序设计作为基础，进一步以相对应的功能和结构要求为具体依据，而进行科学合理的数控机床的参数设计，例如，要设计出相对应的系统参数和驱动参数等等，这样才能确保数控机床的整体性能进一步提升，使该系统的优势和效能得到更充分的发挥。
四、结束语
从上文的分析中能够充分看出，在现阶段数控机床生产效率进一步提升，整体质量有显著提高，在这样的情况下，需要充分做好该系统的优化和完善工作，使其效能和应用价值得到更显著的提升。在实践的过程中，要进一步有效把握该系统的设计技术和方法等等，并且落实各类技术要点，以此呈现出更加良好的效能和价值。要确保模块化设计思路在具体的设计过程中得到有效融入，同时落实各项设计与方法，以此从根本上提升电气控制系统的运行质量和效率，有效减少故障的发生率。
参考文献
[1]李亮亮.大型龙门加工中心双直线电机驱动的同步控制技术[Z].2011.
[2]潘超.数控机床直线电驱进给系统控制技术及动态特性研究[Z].2019.
[3]刘志华.控制技术在数控机床中的应用及分析[J].科技信息，2019，（29）.
[4]王北平.基于PLC的数控机床电气控制系统技术研究[J].电源技术应用，2019（4）.
[5]刘春芳，任修孟，王丽梅.数控机床用磁悬浮系统自抗扰控制仿真研究[J].制造技术与机床，2019（4）.