我国数控机床未来发展趋势分析跟数控机床电气控制硬件设计

<一>、我国数控机床未来发展趋势分析
　　综合考虑发达数控机床发展历程及我国数控机床发展需求，未来我国数控机床发展趋势主要体现在化生产、数控化改造和市场化导向三方面，具体分析如下。
　　1)化生产。随着市场经济改革的不断深人和装备制造业分工的持续发展，未来我国数控机床发展必然朝着化生产的方向前行，在这个过程中，小而全的数控机床企业发展模式将不再适应激烈的市场竞争，对数控机床技术精益求精的企业将会获得良好的发展机会，数控机床技术支出不断提高，新型数控机床技术不断涌现。
　　2)数控化改造。对我国现阶段存在的大量旧机床和生产线进行大规模的淘汰不符合我国国情，对旧机床进行数控化改造是一个可供选择的途径3。旧机床的数控化改造包括以下方面：首先，对出现常规功能性障碍的旧机床进行维修，恢复其原本功能；其次，对旧机床进行NC化、CNC化改造，加载数控系统等数显装置；后，对旧机床进行技术更新，根据生产需要及时更新数控机床技术。
　　3)市场化导向。当前我国中数控机床多是依靠，基于此，未来我国数控机床的发展趋势之一是不断满足市场需求，按照市场需求进行数控机床的和生产。市场化导向的数控机床表现在两方面，一方面是3000xnxn以上的桥式和龙门移动式机床，努力在力矩电机驱动技术方面取得突破；另一方面是加规格工作台的高速铣床和龙门锁铣床。
　　横梁主要起到联接两个立柱来形成工作台通过空间的作用，滑架在其上进行运动，所以机床横梁本身的刚性就直接决定机床的加工精度。由于滑架和滑枕以及横梁本身的重量都会使横梁安装在立柱上后产生向下的弯曲现象，相同截面下横梁越长弯曲现象越明显。
　　<二>、数控机床电气控制系统硬件设计
　　以硬件与软件的角度，对机床控制系统进行剖析。
　　上位机：在这个系统中工控机就是上位机，工作人员在人机交互界面进行操作，操作内容就是将数据输入到系统的加工流程之中，并使其进行读取，界面的人性化设计支持人工修改加工参数，这此改动将被处理系统识别，然后根据相关行业协议，把这部分参数数据输入运动控制器，继而实现原定的操作动作。
　　SIMOTION运动控制器：如果说控制系统是数控机床的大脑，那么SIMOTION就是整个控制系统的神经，有鉴于此，SIMOTION具有良好的稳定性，整个系统也就能够平稳的运行对于研究对象所配置的SIMOTION来源于德国西门子公司，它的组成部分为PLC5300和运动控制器。在控制方面它具有PLC一贯具有的稳定性，不仅如此，其还兼具运动控制方面的灵活性。
　　电源模块：电源模块运用变换频率的形式，实现常用交流电向直流电的转换，之后使用一种称之为逆变器的元件，再将直流电变成工程所需的特定频率的交流电。借助电源模块SIMOTION控制系统将工业供电变成直流，再输送至各个电机模块。电源模块进行细分还有两类，其一是可调电源模块，之所以称之为可调，是因为其可以按要求将转换过的直流电控制在特定范围，并能够进行调节使其在该范围内线性变化；与之对应的是一种不可调电源块，其只可控制固定电压的直流电，不过这种电源块有其的应用。
　　电机模块：这部分实现的作用就是将六百伏的直流电，通过转换变成特定频率的三相交流电，然后将能源供给电机使用。
　　光栅尺：电机自身装配有编泽工具，然而这种编码器有的精度，基本上控制在十微米，不过这还是不能满足我们五微米的要求。基于此种考虑，需要使用光栅尺定位工作台，之后把测得的位置传递给控制器。
　　主轴：数控机床的主轴由于要求较多，主轴不但精度，而且稳定，同时能够工作很长时间具有较高的寿命。它的系统性能优良，循环的工质为干净的水，在装夹上使用启动夹紧道具，这种方法稳定，效果优良。
　　变频器：众所周知，作为主轴经常需要进行高速运转，故而要性，这就必然要使用到一种高速变频器。就功能上来看，常用的V系列变频器是可以实现的。然而，由于不能匹配串行接口，将导致信息流通不顺畅，为厂解决这个问题，研究人员尝试使用模拟量进行控制，成效斐然。