數控技術是現代制造工業化中的重中之重，數控技術和數控裝置作為一個國家的工業基礎，它將會直接影響到國家的工業發展和工業產值，數控技術關系到一個國家在工業地位，因此加速發展先進的數控技術，加強數控設備的建設是提高一個國家在工業地位的重要方法。在數控技術中，對數控機床的電氣控制系統設計研究是至關重要。

　　1 數控機床的簡介

　　NC(Numerical Contro)數字控制是指用數字指令轉化為機器語言來控制機器的運轉。它主要面向控制對象有三個：設計程序對動作順序的控制；對數控機床的刀具、開關、冷卻設備等輔助功能的控制；

　　在對加工設別的部件位移量和該加工部件對位置的控制。相比普通機床來說，數控機床有許多突出優勢：

　　1)在利用數控機床以加工多品種，利用數控加工可以達到加工進度快和自動化效率高的程度。

　　2)數控機床采用的數控技術在加工同等部件時，生產質量穩定。

　　3)在通過數控機床加工得到的零件，在精度上有明顯的提高，可以提高零件的互換性。

　　4)在生產過程中，由于生產時間一定，在方便管理的條件上，數控機床可以進一步提高生產的標準化。

　　5)數控加工可以制造具有復雜外形的零件。

　　6)在數控設備被數控技術大量控制下，可以大幅度減少熟練工人。

　　7)加工時間一定，則生產周期可以大幅度縮短。

　　2 未來數控技術的發展過程

　　數控技術不僅在制造工業上得到大量使用，如今在社會的各個應用方面都起到了重要的作用。例如在IT、輕工業、汽車業等大量民生的重要行業。隨著數控技術的發展，這些行業的發展起著重要的作用。在數控技術有這幾個熱門研究方向：

　　1)高精度，效率高加工的技術

　　隨著機床的高性能的加工刀具日益成熟，刀具的硬度，強度有助于更快的加工零件，且隨著刀具的發展，在高精度上有著顯著的提高，因此大力發展加工技術的高精度和效率高有主于數控機床的加工周期，縮減了加工工序。

　　2)特殊加工機床五軸聯動加工和復合加工機床的應用

　　由于過去的五聯動加工機床的造價高，成本高，在性價比上不如三軸聯動加工機床。但在五軸聯動機床中，在對三維曲面零件的加工不僅光潔度高，并且相對三軸聯動加工機床加工速度快。并在在加工特殊零件時，更是能發揮出更高的利益，例如對立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時。由于電主軸的誕生，使得在制造五軸聯動加工和復合加工機床中的復合主軸頭較為簡單，在其制造難度和造價的降低，在使用三軸聯動加工機床的廠商一逐漸轉型利用更為快捷的五軸聯動加工機床，促進在機床的發展。

　　3)現代數控系統所發展的主要趨勢

　　智能、開放、共享是現如今數控系統發展的主要進程，使數控機床變得網絡化、智能化、開源化，有利于數控技術的發展。在加工過程中數控機床受到數控程序的控制，因此在控制電機的運轉參數和在前饋控制等以及在程序編程的智能化上應大力發展。在應用上可以添加人性化的智能界面，數控系統的開發在開放式數控系統，就是可以在統一，*的運行平臺上對使用機床廠商和zui終的使用用戶中，是通過對數控功能的刪減或增加、集成等，形成*的系列。可以方便zui終用戶對其機床的選擇，因此成為該機床生產商的鮮明品牌，在這個需要鮮明的核心競爭力的社會里，進行對需求廠商有著充分的理解才能立足這個行業。

　　3 數控機床電氣系統簡介

　　數控系統的電氣系統是以集成電路和半導體器件為主而組成的控制系統電路，電氣系統在數控機床相當于大腦，因此數控機床在使用過程的故障一般是電氣系統的故障，電氣系統的故障又大都在機床本身的低電壓故障。

　　4 數控機床電氣控制系統的電路設計

　　4.1 外圍電路設計

　　1)數控機床使用的電動機是變頻器驅動的，它的齒輪在讓電動機減速時，會受到其一些潤滑方式的阻礙。齒輪在轉動時，如果低速，對于潤滑油沒有要求，一旦超過額定轉速時，會有潤滑油用光的不測。

　　2)通常我們應該選用比通常容量大的變頻器，當他的驅動的繞線轉子與電動機不同步時，由于繞線轉子繞組的阻抗比較小，所以選用容量大的較為安全。

　　3)選用變頻器時，要求變頻器的連續輸出電流比較大，因為用它來驅動同步電動機時，會降低輸出容量，大概降低百分之十幾。必須比同步電動機的額定電流和牽入電流的乘機還要大。

　　4)對于有負載的機器，它的變頻器也要選擇額定電流更大的。因為在工頻運行時，會因峰值電流出現電流保護現象，比如像壓縮機、振動機和油壓泵等機器。

　　5)對于潛水泵的電動機選取時，我們選取的變頻器的額定電流要比潛水泵的額定電流大，因為潛水泵的額定電流比一般的額電動機的額定電流要大很多。

　　6)有些變頻器的選取則要選用容量較大的，因為有的機器的啟動電流比較大，為了安全起見，對于這類機器的變頻器要求容量較大，比如羅茨風機和特種風機等。

　　7)在變頻器的使用過程中，對于周圍的用電器應該采取防干擾措施。由于變頻器的使用過程中，它會產生很多干擾電磁波，這會對周圍的一些精密儀器產生干擾，所以在其周圍的精密儀器應該做好防干擾措施。

　　8)變頻器的使用過程中還會出現很大的噪音，對于這個問題zui有效的解決辦法是把變頻器接地。而對于接地也是有要求的，要求接地的導線電阻和橫截面都比較小。

　　4.2 變頻器回路設計的簡介

　　1)主回路：為了防止變頻器影響其他的用電設備必須安裝電抗器，因為當變頻器的容量太大時，它產生的高次諧波在回路中會對好多受電設備有影響；而在變頻器的輸出位置，濾波器的安裝*，因為濾波器可以有效的減少高次諧波。

　　2)控制回路：變頻器使用時，它的頻率是要受到控制的，所以要有工頻變頻的手動切換，電壓不能通過輸出端，所以工頻和變頻要有相互鎖定作用。

　　4.3 對于變頻器產生的電磁干擾的降低措施

　　為了減少對發射源的干擾，我們在安裝變頻器和電機時應該縮短兩者之間的距離；電纜的選取要選用屏蔽電纜，變頻器跟電機的連接電纜也必須采取屏蔽措施；電纜的布置，電機的電纜要單獨走線，不能與其他的電纜平行，因為變頻器輸出的變化電壓會產生電磁干擾；信號線的選取，應該全部使用屏蔽雙絞線，特殊的要用三芯電纜。