數控機床電氣抗干擾探討論文

　　摘要：隨著我國經濟的快速發展，我國科學技術也得到了極大的提升。其中數控機床作為目前社會經濟發展中一種主要的生產形式，可以說對于我國經濟的發展有著直接的影響。但是由于數控機床技術的復雜性而且應用了較多的新型技術，再加上相關的技術應用比較不成熟，導致相關的數控機床在實際的應用生產中極易出現各種各樣的故障，進而使得數控機床的應用以及生產受到極其不利的影響。因此相關的工作人員在實際的管理中，必須對數控設備進行正確操作和維護、保養，進而有效地降低數控機床生產使用中出現故障的概率。基于此，本文主要針對數控機床電氣的抗干擾進行分析，對目前階段數控機床電氣系統中出現的故障進行分析，并提出相應的改善措施。

　　關鍵詞：數控機床；電氣系統；抗干擾；探討分析；維修技術

　　前言

　　在我國經濟發展的強力推動下，再加上相關的數控機床技術的快速發展，使得目前階段數控機床的應用已經變得越來越普及，各個領域中都有相應的應用。雖然數控機床的廣泛應用在一定程度上對我國經濟的發展有著促進作用，但是與此同時也暴露出了很多的問題，其中最為嚴重的問題就是數控機床在實際的使用中極易出現這樣那樣的故障，進而使得其相關的應用生產受到極其不利的影響，甚至會對企業主體的正常運行造成極其不利的影響。因此相關的數控機床維護技術就變得尤為重要了，基于此相關的管理人員在實際的工作中一定要加強對數控機床的維護力度，進而杜絕其在實際生產中出現故障的現象。

　　1數控機床電氣控制系統概述

　　一個完整的數控機床電氣控制系統主要包括數據輸入裝置、數控系統、可編程邏輯控制器、主軸驅動系統、電器硬件電路、機床、集裝主軸與電動機的脈沖編碼器以及測量系統8個部分組成。第一，數據輸入裝置，其主要作用就是將各類數據輸入數控系統，然后讓后續的裝置進行相應的處理；第二是數控系統，從某種程度上來說，這是數控機床最重要的組成部分，其主要對接收到的數控指令程序進行相應的處理，而后得到一定的結果，再將得到的結果有順序的發出；第三是可編程邏輯控制器，如果我們將數控系統當作人類的大腦，那么可編程邏輯控制器就是人類的小腦，其將幫助數控系統完成后續的一些控制機床的操作；第四是主軸驅動系統，其主要接受相關的驅動指令進行后續的處理，對相應的速度和轉矩進行合理的調節，并發出相應的指令來驅使主機進行相關的指令，同時還能及時進行反饋并且有效控制電氣閉環速度；第五是電器硬件電路，其將會隨著PLC的功能而逐漸增強，主要對電路生成的電源以及隔離部分繼電器和相應的執行各種類型的電氣裝置進行控制；第六是機床，相對來說其構成十分復雜，主要包括電動機、制動器以及各種開關等等，只有確保其能正常地運行，進而才能實現各種機床操作的執行和各種機床狀態的報告；第七則是集裝主軸與電動機的脈沖編碼器，其主要是將電動機實際具有的轉速匹配電壓數值輸送給伺服驅動系統成為反饋速度信號；第八則是所謂的測量系統，其主要由光柵尺組成，主要對運行中的機床坐標軸中具有的實際位置組織進行直接或者間接的測量，然后將產生一定的信號反饋給后續的控制系統。

　　2目前階段數控機床電氣控制系統中存在的一些干擾因素

　　相比較而言，數控機床電氣控制系統所處的工作環境一般都會比較復雜，而由于其工作環境的復雜性，又往往會產生很多的電磁干擾信號，通過特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統，進而使得其起實際運行受到極其不利的影響。其中能夠傳播各種干擾源的途徑可以根據數控機床電氣控制系統具有的干擾分為以下兩種：第一種是由數控機床電氣控制系統內部產生的各種干擾因素；第二種則是由數控機床電氣控制系統外部產生的各種干擾因素。其中內部的干擾因素主要是由系統設計，結構布局及相關的生產工藝所決定的，主要分為接地不良或者多點接地造成的公共阻抗引起的干擾、電源濾波造成的一些諧波干擾、寄生振蕩引起的干擾以及分布參數電容及長線傳輸造成的干擾和不同電流信號之間產生的感應干擾。而所謂的外部干擾源則主要是指那些與系統設計、結構布局及相關的生產工藝無關的一些干擾因素，其是由數控機床的使用條件以及其工作所處的外界環境因素所造成的，主要分為氣象條件、周圍電氣設備、各種電磁場造成的干擾因素。以物理的角度來看待這兩種干擾因素，其實二者之間存在很多的共通之處，而且消除這兩種干擾因素的方法從本質上來講也是大同小異。

　　3數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術分析

　　3.1采用光電耦合的相關抗干擾技術

　　所謂的光電隔離電路，其實就是在數控機床實際的工作生產中利用光傳送相關的信號，對其線路的抗干擾能力進行提高。在這個過程中，工作人員必須要對相關的抗干擾信號進行充分的研究分析，盡可能消除相關的干擾因素。目前此項技術大都只應用于強弱電接口電路中。除此之外在數控機床電氣控制系統中，被測控系統往往會與設備之間進行遭遇，而二者一旦相遇又會產生一定的干擾因素，這樣一來就會導致相關的信號產生畸變或者失真。而且有時還會由于應用一些遠距離設備傳輸電纜信號，導致相關的設備之間產生地線電位差，最終導致線路出現干擾差模電壓，使得數控機床在實際的運行生產中受到極其不利的影響。因此為了能夠強化傳輸中具有的可靠性，相關的工作人員在實際的生產過程中應采用光電耦合技術實施隔離，將電路中存在的連接電氣分別隔開，切斷有可能產生的環路，進而對電路的抗干擾性進行有效的提高。

　　3.2采用脈沖變壓器具的相關抗干擾技術

　　一般情況下，由于數控機床電氣系統自身具有的一些特點，其脈沖變壓器具有較少的匝數，相比較而言采用這樣的方式會使得其電容分布變得更小，因此在實際的生產工作中可以將其當作一種良好的脈沖信號的隔離部件，進而對相關的干擾信號進行有效地消除。

　　3.3應用交流電源的相關抗干擾技術

　　通常情況下，交流電網中都會產生大量的高頻干擾與諧波使得數控機床在實際的運行中受到極其不利的影響。如果在實際的生產中采用具有隔離作用的變壓器，就能對交流電源之中的干擾噪聲進行有效的抑制。除此之外相關的工作人員還應在繞組之間設置屏蔽層，進而實現對噪聲進行抑制的目的，盡量消除干擾，對設備自身的抗干擾性能進行有效地抑制。

　　3.4應用直流電源的相關抗干擾技術

　　當控制裝置與電氣電子設備內部的子系統之間需要進行隔離時，它們各自的直流電源供電之間需要進行隔離，其隔離方式：一是在交流側應用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。

　　結語

　　綜上所述，數控機床的計算機控制系統不同于普通的計算機系統，相比較而言，數控機床的計算機控制系統的工作環境會比較差，而且干擾因素也比較多，再加上在實際的生產工作中還必須進行實時控制，因此這樣一來要想確保數控機床在實際的生產應用中不會出現質量問題，那么就必須對數控機床的計算機控制系統的可靠性以及穩定性進行有效的提高。而要想對其工作穩定性以及可靠性進行提高，除了要對其本身的可靠性以及抗干擾能力進行提高外，還必須要本著提高整機可靠性的原則，對相關的接地、屏蔽等各種抗干擾措施做周密的考慮和嚴格的工藝設計，進而為數控機床穩定的運行打下良好的基礎。

　　參考文獻

　　[1]陸偉.數控機床電氣系統的特點及維修關鍵技術分析[J].電子技術與軟件工程，2015（17）：134-135.

　　[2]孫麗萍.基于現場工作數據的數控機床電氣系統故障分析[J].精密制造與自動化，2015（3）：47-49.

　　[3]沈春波.數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術[J].科技創新與應用，2013（1）：31.

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