數(shù)控機(jī)床是機(jī)械制造技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)共同作用相結(jié)合的產(chǎn)物，作為一種以數(shù)字量為指令信息的形式系統(tǒng)，通過數(shù)字集成邏輯電路或者通過計算機(jī)控制的機(jī)床。它囊括了機(jī)械、電子信息、計算機(jī)技術(shù)、自控服務(wù)、傳感測試和通信等現(xiàn)代化的技術(shù)，是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，而這里數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)更是數(shù)控機(jī)床的核心。就其研究與開發(fā)的前景來看，我們下面對數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)做了具體的介紹。

1 數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的含義

　　數(shù)控系統(tǒng)是指運(yùn)用數(shù)字控制技術(shù)，來實現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)。系統(tǒng)中，控制信息是數(shù)字量，顯著的硬件的基礎(chǔ)就是數(shù)字邏輯電路。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)又叫計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，即CNC系統(tǒng)，采用了通用計算機(jī)或者存儲程序的專用計算機(jī)，使得部分或全部的基本數(shù)控功能得以實現(xiàn)。而軟件和硬件共同作用下實現(xiàn)數(shù)控任務(wù)的系統(tǒng)，就是計算機(jī)控制系統(tǒng)。簡單的了解數(shù)控系統(tǒng)后，下面我們研究一下數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的組成。

2 數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的組成

　　數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)主要包括：輸入（輸出）裝置、計算機(jī)控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床控制主體。計算機(jī)數(shù)控機(jī)床控制裝置即CNC裝置經(jīng)由可編程控制器PLC、主軸控制單元傳送至主軸電動機(jī)，達(dá)到機(jī)床后傳進(jìn)給電動機(jī)，最后在留回給CNC裝置。詳細(xì)點看，數(shù)控機(jī)床開始工作前要加工程序，通過被介質(zhì)存儲控制。常見的控制介質(zhì)有磁帶、磁盤還有穿孔帶等等。接著運(yùn)用計算機(jī)控制系統(tǒng)或軟件，把輸入設(shè)備接收到的程序進(jìn)行邏輯處理與運(yùn)算，輸出形成的各種信息和相應(yīng)的指令，這樣促使數(shù)控機(jī)床的各個部分能夠按照正確的指令執(zhí)行任務(wù)。

3 數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容研究

　　3.1 外圍電路的設(shè)計

　　在數(shù)控機(jī)床中，外圍電路主要有主軸旋轉(zhuǎn)電路、換刀裝置電路、坐標(biāo)軸進(jìn)給電路、潤滑系統(tǒng)的電路，還有就是冷卻系統(tǒng)的電路等。在本文研析數(shù)控機(jī)床控制開發(fā)方面，我側(cè)重的講了PLC控制電路這個方面。

　　3.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

　　PLC控制器設(shè)置在計算機(jī)控制裝置CNC和機(jī)床機(jī)械、與電動機(jī)部件之間，代替了傳統(tǒng)的機(jī)床控制系統(tǒng)的數(shù)字控制裝置，實現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)對各個部件和繼電器間的邏輯控制。其主要的作用是接受CNC輸出設(shè)備的開關(guān)命令，然后有效應(yīng)答機(jī)床信息。任務(wù)是完成數(shù)控機(jī)床主動電動機(jī)的方向、變速，刀具的交換與選擇，工件的裝夾，更重要的還有液壓、冷卻、潤滑、氣動等一系列的控制功用和有關(guān)的輔助功用。

　　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計主要通過的是系統(tǒng)控制機(jī)床一些設(shè)備，在程序得到逐步的操作完成后，對該流程一步步進(jìn)程重新的調(diào)試和排序。在PLC這項控制系統(tǒng)的操作過程中，內(nèi)部各個繼電器的端點能夠彼此作用，從而有效的縮短了總開發(fā)時間。具體的，我們參考一下設(shè)計步驟和控制系統(tǒng)的開發(fā)圖像：（1）為數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)的各個執(zhí)行方式進(jìn)行合理快速的排序；（2）對輸入和輸出設(shè)備的任務(wù)進(jìn)行合理的分配，促使控制系統(tǒng)能夠正確的輸入和輸出PLC命令發(fā)出的信號；（3）依照PLC做出的系統(tǒng)梯形圖進(jìn)行操作。梯形圖可以清晰的描繪數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中，發(fā)生功效的各個部門和各項功能之間相互作用的控制關(guān)系；（4）結(jié)合PLC下的梯形圖，利用計算機(jī)操作程序完成控制機(jī)床的控制系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)，實現(xiàn)各個項目的功用；（5）對即將進(jìn)行的程序進(jìn)行充分的調(diào)試；（6）將已操作好的系統(tǒng)程序和命令進(jìn)行存儲記錄。

4 數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的開發(fā)

　　隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的高級數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)采用的是32位的微處理裝置，控制了5個以上的坐標(biāo)和5軸以上的聯(lián)動，對于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給模塊更多的是采用交流伺候驅(qū)動單元，使得進(jìn)給分辨率高達(dá)了0.1μm，而且快速的進(jìn)給達(dá)到了100m/min，這樣使得自動化的程度變得很高，具有了監(jiān)督、控制、管理和聯(lián)網(wǎng)通訊等多方面的功能。

　　自80年代以來，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展的主流就是機(jī)床的數(shù)控化，數(shù)控機(jī)床也成為了關(guān)系國家綜合實力高低的重要杠桿，是國家實行現(xiàn)代化、機(jī)械化水平的重要標(biāo)志。當(dāng)今環(huán)境下，數(shù)控機(jī)床得到了高速度的發(fā)展，尤其是在金切機(jī)床中，幾乎所有的型號都可以實現(xiàn)機(jī)床的數(shù)控化。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)也擁有了高速度化、高自動化、高精度化、高可靠性等多方面的特點。

5 結(jié)語

　　這些是關(guān)于數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的研究、開發(fā)，我們可以知道控制系統(tǒng)內(nèi)容較直觀、簡潔，使得數(shù)控機(jī)床的操作人員在現(xiàn)實工作中能夠很快理解，得心應(yīng)手。在當(dāng)今社會下，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)更為廣泛的被采用了，相信的它控制操作系統(tǒng)也會越來越走向完善，實現(xiàn)數(shù)控的自動化、電動化。