数控机床的电机控制系统和工作原理

　　这篇机械工程师论文发表了数控机床的电机控制系统和工作原理，数控机床所带来的生产力提升已经在长期实践中得到了印证, 但在一些机加工厂中, 由于各种原因, 依然得不到广泛推广应用, 形不成有效生产力, 作为数控技术的控制对象伺服电机，应该根据不同的数控机床的应用场合，适当的选择适合伺服电机。

　　关键词：机械工程师论文,机械自动化;数控技术;伺服电机选型

　　自上世纪七十年代末我国改革开放以来，中国的机械工程行业迅速发展，并且机械工程自动化生产的商品已经是我国财政的重要来源，因此机械行业的经济效益直接关系到国家的经济增长，机械工程自动化促进国家经济发展，影响了国家经济的发展方向和效益，并且机械工程自动化的发展直接关系到人们的日常生活。机械工程自动化的重要性可想而知，科技的进步使得机械自动化的应用更加的广泛，各种不同的机械加工会使用到不同的数控机床，这样就必须根据不同的数控机床的应用场合，选取合适的伺服电机，保证数控机床的正常工作，伺服电机是数控机床的重要的组成部分，伺服电机有着自身固有的一些缺点，所以根据数控机床的应用场合，合理的选择伺服电机，避免这些缺点。

　　1数控机床的伺服电机系统的基本组成和工作原理

　　1.1数控机床的伺服电机系统的基本机构

　　数控机床的重要组成部分伺服控制系统，伺服控制系统是在工控机和数控系统之间，是对数控机床进行指令输入的关键。具体而言在数控机床启动时，数控控制系统发出指令，伺服控制系统就启动控制电机达到相应的速度，如果速度没有达到或是超出了设定值，伺服控制系统就会自动的相应相应的调节，使得速度达到指令值，这是一个闭环控制系统，保证转速的稳定。其次伺服控制系统还控制着数控机床的位置，数控机床的位置传感器会实时的检测数控机床的位置，并传给伺服控制系统，控制数控机床的运动，到达合适的位置。

　　1.2数控机床的伺服电机控制系统的组成

　　伺服电机的控制系统可分为电力电子驱动系统、速度调节系统、位置检测系统以及通讯系统。驱动信号是由控制系统根据指令速度以及位置，在控制器内部进行计算，然后转化成为相应的驱动信号，然后放大转化为电力电子的控制信号，驱动电力电子器件，控制电力电子的开通与关断向伺服电机供给电压。通讯系统主要是将检测到的位置信息以及转速信息传给控制界面，方便操作。

　　2数控机床设计中伺服电机的选型的相关要求

　　2.1伺服电机的稳定性

　　在机械加工时对于数控机床是有严格的要求的，也就是说对于伺服电机的稳定性有一定的要求，在受到外界干扰时，短时间内可以迅速的恢复到稳定状态，这样就要求伺服电机具有很好的稳定性，同时在短时间内转矩还不能有波动，让数控机床可以稳定的工作。稳定性要求数控机床在负载或是切削条件发生变化是转速不变，这样可以保持转矩的恒定，刚性良好，负载的改变对于伺服电机影响小，所以在数控机床设计时应该充分的考虑到伺服电机的稳定性。

　　2.2伺服电机的位置和速度检测

　　数控机床在机械加工时，比如切削是的长度是多少，要生产的器件直径是多少，这样就要求数控机床必须要在合适的位置进行切削。而数控机床在什么位置下刀，这些都是由伺服电机控制的，所以在选择伺服电机是应该充分的考虑到伺服电机的位置检测功能。其次在数字机床的工作，会对转速有一定的要求，转速较低时，可能不能保证数控机床在工作时不能加工得到理想的器件，同样转速较快也会出现问题，所以在数控系统设计时应该要对数控机床要达到的速度，有一定的了解，方便选择合适的电机，以满足数控机床的要求。

　　2.3伺服电机的保护系统

　　数控机床在正常的工作中，必须要有相关的伺服电机的保护系统，作为数控机床的核心组成，伺服电机正常工作时，经常会工作在不同的负荷，有时候是轻载，有时是重载，这样的工作环境，伺服电机长时间没有工作在额定状态，会对伺服电机造成伤害，其次有时候电机的工作电压会出现波动，造成电机的工作电压出现波动影响伺服电机的工作效率，可能会使得数控机床的加工出现问题。对于数控机床而言，如果伺服电机出现了问题，那是是那个产出来的机械器件一定是不合格的。所以数控机床的选型有一定的要求，在选择伺服电机时,合理的选择有保护功能的伺服电机，在外部供电电压出现波动或是电机没有工作在额定工况时，实时的对伺服电机进行保护，避免造成生产不合格。

　　3结论

　　综上分析，随着我国科技水平的不断提高，机械自动化行业的自动化水平也在逐步的提高，各种高新科学技术运用到机械行业中，数控技术在机械自动化中占据着重要的地位，而伺服电机的选型又是整个数控机床的核心，本文针对数控机床设计中的伺服电机的选型，进行相关的分析。先介绍了数控系统的组成，根据数控机床应用环境的不同，分析伺服电机在不同数控系统中的优劣，旨在帮助相关的设计者在进行实际的数控系统设计时，可以得到一定的启示。

　　参考文献：

　　[1]吴迪.CXK6130型车铣复合数控机床主轴部件的结构设计与性能分析[D].江西理工大学,2016.

　　[2]冯毅雄,张舜禹,高一聪等.基于特征语义分析的数控机床设计知识精确智能推送方法[J].计算机集成制造系统,2016,22(01):189-201.

　　[3]魏福贵,张明柱.数控机床进给系统设计分析实例——AD25XX向进给伺服电机的选择分析[J].安阳工学院学报,2009(02):34-35.

　　[4]刘彩霞.TOM-L5641数控铣床伺服电机的选型与计算[J].包头职业技术学院学报,2014,15(01):24-27.

　　作者：李鑫 单位：海天国华(大连)精工机械有限公司

　　推荐阅读：《木工机床》(季刊)创刊于1979年，由福州木工机床研究所;中国机床工具工业协会;木工机床分会主办。

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