数控机床电气抗干扰探讨论文

数控机床电气抗干扰探讨论文

　　摘要：随着我国经济的快速发展，我国科学技术也得到了极大的提升。其中数控机床作为目前社会经济发展中一种主要的生产形式，可以说对于我国经济的发展有着直接的影响。但是由于数控机床技术的复杂性而且应用了较多的新型技术，再加上相关的技术应用比较不成熟，导致相关的数控机床在实际的应用生产中极易出现各种各样的故障，进而使得数控机床的应用以及生产受到极其不利的影响。因此相关的工作人员在实际的管理中，必须对数控设备进行正确操作和维护、保养，进而有效地降低数控机床生产使用中出现故障的概率。基于此，本文主要针对数控机床电气的抗干扰进行分析，对目前阶段数控机床电气系统中出现的故障进行分析，并提出相应的改善措施。

　　关键词：数控机床；电气系统；抗干扰；探讨分析；维修技术

　　前言

　　在我国经济发展的强力推动下，再加上相关的数控机床技术的快速发展，使得目前阶段数控机床的应用已经变得越来越普及，各个领域中都有相应的应用。虽然数控机床的广泛应用在一定程度上对我国经济的发展有着促进作用，但是与此同时也暴露出了很多的问题，其中最为严重的问题就是数控机床在实际的使用中极易出现这样那样的故障，进而使得其相关的应用生产受到极其不利的影响，甚至会对企业主体的正常运行造成极其不利的影响。因此相关的数控机床维护技术就变得尤为重要了，基于此相关的管理人员在实际的工作中一定要加强对数控机床的维护力度，进而杜绝其在实际生产中出现故障的现象。

　　1数控机床电气控制系统概述

　　一个完整的数控机床电气控制系统主要包括数据输入装置、数控系统、可编程逻辑控制器、主轴驱动系统、电器硬件电路、机床、集装主轴与电动机的脉冲编码器以及测量系统8个部分组成。第一，数据输入装置，其主要作用就是将各类数据输入数控系统，然后让后续的装置进行相应的处理；第二是数控系统，从某种程度上来说，这是数控机床最重要的组成部分，其主要对接收到的数控指令程序进行相应的处理，而后得到一定的结果，再将得到的结果有顺序的发出；第三是可编程逻辑控制器，如果我们将数控系统当作人类的大脑，那么可编程逻辑控制器就是人类的小脑，其将帮助数控系统完成后续的一些控制机床的操作；第四是主轴驱动系统，其主要接受相关的驱动指令进行后续的处理，对相应的速度和转矩进行合理的调节，并发出相应的指令来驱使主机进行相关的指令，同时还能及时进行反馈并且有效控制电气闭环速度；第五是电器硬件电路，其将会随着PLC的功能而逐渐增强，主要对电路生成的电源以及隔离部分继电器和相应的执行各种类型的电气装置进行控制；第六是机床，相对来说其构成十分复杂，主要包括电动机、制动器以及各种开关等等，只有确保其能正常地运行，进而才能实现各种机床操作的执行和各种机床状态的报告；第七则是集装主轴与电动机的脉冲编码器，其主要是将电动机实际具有的转速匹配电压数值输送给伺服驱动系统成为反馈速度信号；第八则是所谓的测量系统，其主要由光栅尺组成，主要对运行中的机床坐标轴中具有的实际位置组织进行直接或者间接的测量，然后将产生一定的信号反馈给后续的控制系统。

　　2目前阶段数控机床电气控制系统中存在的一些干扰因素

　　相比较而言，数控机床电气控制系统所处的工作环境一般都会比较复杂，而由于其工作环境的复杂性，又往往会产生很多的电磁干扰信号，通过特定的途径将这些信号输入电气控制系统，进而使得其起实际运行受到极其不利的影响。其中能够传播各种干扰源的途径可以根据数控机床电气控制系统具有的干扰分为以下两种：第一种是由数控机床电气控制系统内部产生的各种干扰因素；第二种则是由数控机床电气控制系统外部产生的各种干扰因素。其中内部的干扰因素主要是由系统设计，结构布局及相关的生产工艺所决定的，主要分为接地不良或者多点接地造成的公共阻抗引起的干扰、电源滤波造成的一些谐波干扰、寄生振荡引起的干扰以及分布参数电容及长线传输造成的干扰和不同电流信号之间产生的感应干扰。而所谓的外部干扰源则主要是指那些与系统设计、结构布局及相关的生产工艺无关的一些干扰因素，其是由数控机床的使用条件以及其工作所处的外界环境因素所造成的，主要分为气象条件、周围电气设备、各种电磁场造成的干扰因素。以物理的角度来看待这两种干扰因素，其实二者之间存在很多的共通之处，而且消除这两种干扰因素的方法从本质上来讲也是大同小异。

　　3数控机床电气控制系统中的电气隔离技术分析

　　3.1采用光电耦合的相关抗干扰技术

　　所谓的光电隔离电路，其实就是在数控机床实际的工作生产中利用光传送相关的信号，对其线路的抗干扰能力进行提高。在这个过程中，工作人员必须要对相关的抗干扰信号进行充分的研究分析，尽可能消除相关的干扰因素。目前此项技术大都只应用于强弱电接口电路中。除此之外在数控机床电气控制系统中，被测控系统往往会与设备之间进行遭遇，而二者一旦相遇又会产生一定的干扰因素，这样一来就会导致相关的信号产生畸变或者失真。而且有时还会由于应用一些远距离设备传输电缆信号，导致相关的设备之间产生地线电位差，最终导致线路出现干扰差模电压，使得数控机床在实际的运行生产中受到极其不利的影响。因此为了能够强化传输中具有的可靠性，相关的工作人员在实际的生产过程中应采用光电耦合技术实施隔离，将电路中存在的连接电气分别隔开，切断有可能产生的环路，进而对电路的抗干扰性进行有效的提高。

　　3.2采用脉冲变压器具的相关抗干扰技术

　　一般情况下，由于数控机床电气系统自身具有的一些特点，其脉冲变压器具有较少的匝数，相比较而言采用这样的方式会使得其电容分布变得更小，因此在实际的生产工作中可以将其当作一种良好的脉冲信号的隔离部件，进而对相关的干扰信号进行有效地消除。

　　3.3应用交流电源的相关抗干扰技术

　　通常情况下，交流电网中都会产生大量的高频干扰与谐波使得数控机床在实际的运行中受到极其不利的影响。如果在实际的生产中采用具有隔离作用的变压器，就能对交流电源之中的干扰噪声进行有效的抑制。除此之外相关的工作人员还应在绕组之间设置屏蔽层，进而实现对噪声进行抑制的目的，尽量消除干扰，对设备自身的抗干扰性能进行有效地抑制。

　　3.4应用直流电源的相关抗干扰技术

　　当控制装置与电气电子设备内部的子系统之间需要进行隔离时，它们各自的直流电源供电之间需要进行隔离，其隔离方式：一是在交流侧应用隔离变压器；二是利用直流电压隔离器。

　　结语

　　综上所述，数控机床的计算机控制系统不同于普通的计算机系统，相比较而言，数控机床的计算机控制系统的工作环境会比较差，而且干扰因素也比较多，再加上在实际的生产工作中还必须进行实时控制，因此这样一来要想确保数控机床在实际的生产应用中不会出现质量问题，那么就必须对数控机床的计算机控制系统的可靠性以及稳定性进行有效的提高。而要想对其工作稳定性以及可靠性进行提高，除了要对其本身的可靠性以及抗干扰能力进行提高外，还必须要本着提高整机可靠性的原则，对相关的接地、屏蔽等各种抗干扰措施做周密的考虑和严格的工艺设计，进而为数控机床稳定的运行打下良好的基础。

　　参考文献

　　[1]陆伟.数控机床电气系统的特点及维修关键技术分析[J].电子技术与软件工程，2015（17）：134-135.

　　[2]孙丽萍.基于现场工作数据的数控机床电气系统故障分析[J].精密制造与自动化，2015（3）：47-49.

　　[3]沈春波.数控机床电气控制系统中的电气隔离技术[J].科技创新与应用，2013（1）：31.

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