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x502型立式铣床数控化改造1. 引言立式铣床是一种常见的铣床类型，它具有结构简单、工作台固定、适合加工小型零件等特点。
然而，在传统的立式铣床中，操作人员需要手动操作工作台和刀具的位置，效率低下，且精度受到操作人员经验和技能的限制。
为了提高生产效率和加工精度，可以对x502型立式铣床进行数控化改造。
2. 数控化改造的步骤数控化改造是将传统的机械设备转变为数控设备的过程，它可以通过自动化控制和程序控制来提高加工的精度和效率。
2.1 分析需求在对x502型立式铣床进行数控化改造之前，首先需要分析和确定改造的具体需求。
根据实际生产需求，可以确定改造后的数控立式铣床需要具备的功能和性能。
2.2 设计数控系统在确定数控化改造的需求之后，需要设计数控系统。
数控系统包括硬件和软件两个局部。
硬件方面，需要选择适宜的数控装置和驱动器，并根据机械结构进行适配。
软件方面，需要编写数控程序，并将其与数控装置相连接。
2.3 安装数控设备在设计数控系统之后，需要进行数控设备的安装。
安装数控装置和驱动器，连接机械结构，并进行相关的软硬件调试。
2.4 进行调试和测试安装数控设备之后，需要对其进行调试和测试。
通过测试可以验证数控设备的性能和功能是否到达要求，并进行相应的调整和改良。
2.5 进行培训和使用在数控化改造完成之后，需要对操作人员进行相关的培训，确保他们能够熟练地操作数控立式铣床，并正确使用数控系统进行生产。
3. 数控化改造的优势数控化改造可以带来许多优势，包括但不限于以下几点：•提高加工效率：数控铣床具有自动化控制和程序控制的特点，可以大大提高加工的效率和生产能力。
•提高加工精度：传统的手动操作容易受到操作人员经验和技能的限制，而数控铣床能够精确地执行程序控制，使加工精度大大提高。
•减少人力本钱：数控铣床可以减少人力投入，降低人力本钱，提高生产效率。
•提高工作环境：数控铣床具有低噪音、低振动等优点，改善了工作环境。
4. 结论x502型立式铣床数控化改造可以提高加工效率和加工精度，降低人力本钱并改善工作环境。
立式车床数控改造电气控制部分安装与调试1. 引言立式车床数控改造是一项重要的工程，其中电气控制部分的安装与调试是关键步骤之一。
本文旨在介绍立式车床数控改造电气控制部分的安装与调试过程，并提供相应的操作指南。
2. 安装步骤2.1 准备工作在开始安装之前，需准备以下材料和工具： - 数控控制面板 - 电气控制部件（例如：电气箱、电源等） - 电气连接线 - 扳手、螺丝刀等基本工具 - 电源插座和配电线路2.2 安装电气控制部件2.2.1 电气箱安装1.将车床电源关闭并拔掉电源插头。
2.找到合适的位置安装电气箱，并使用螺丝固定。
3.将电气箱与车床进行电气连接，确保连接牢固可靠。
4.连接电气箱与数控控制面板。
2.2.2 数控控制面板安装1.将数控控制面板固定在车床上，确保安装牢固。
2.连接数控控制面板与电气箱，并用螺丝固定连接。
2.3 连接电气线路1.检查车床的电源插座是否符合电气控制部件的要求，如果不符合，需要进行相应的改造。
2.使用电气连接线将电气控制部件与电源插座进行连接，确保连接牢固、绝缘良好。
3. 调试步骤3.1 软件设置1.打开数控控制面板的电源，并确保数控控制面板上的指示灯亮起。
2.根据数控控制面板的使用手册，进行软件设置，例如选择工作模式、设定加工参数等。
3.2 电气参数调试1.将车床电源接通，并确保车床处于待机状态。
2.使用数控控制面板，逐步进行电气参数调试，例如电机速度、电流等。
3.检查各个电气设备的工作状态是否正常，例如电机是否旋转、传感器是否正常。
3.3 运动调试1.将加工物件放置在车床上，并进行夹紧。
2.根据数控控制面板的指示，使用数控程序进行车床的运动调试，例如进行自动加工、手动操作等。
3.检查车床的运动是否准确、平稳。
4. 安装与调试注意事项1.在进行安装和调试时，务必参考车床和数控控制面板的使用说明书，并按照要求进行操作。
2.在安装和调试过程中，严禁触摸裸露的电线和接触高电压设备，以确保人身安全。
关于立式车床数控化再改造技术可行性探讨摘要：为了提高曲面类零件的加工条件，进一步对立式车床的功能实施数控化的改造与完善。
并且根据此次完善，进行可行性分析。
得出的实验目标证明了通过数控化的再改造。
立式车床对于机床加工范围的扩大，有一定的成果，并且能够提高生产效率与加工精度，可用于实际生产。
关键词：立式车床，数控化，再改造技术一、立式车床的现状分析立式车床，是一种制造设备，生产于20世纪80年代。
这种制造设备不仅能够推动企业经济效益，还会对社会经济进行一系列的发展。
通过美国日本等国家的对比，我国数控机床的发展，起步较晚。
而且在国外来说这是一个近期才发展起来的产业，但是在先进国家，已经有了初具规模的研究与进展。
这一新型行业的形成，使得发达国家在企业的应用中有了一定的市场。
我国认识到这是推动经济发展的一大产业之后，大力扶持这一产业发展。
尽管这一产业刚刚兴起，但是我国在不断对这方面进行一系列的改造与优化，相信在未来短短的几年时间也会发展成一个龙头行业。
我国的现有立式车床可以对金属以及一些圆柱体工件进行加工与进一步的处理。
针对立式车床的现状可以从自动化程度与生产效率，以及加工精度这三方面进行优化。
改造后的立式车床，要能够有良好的性能，以及资金上成的生产成本的节约，这样才能适应时代的发展。
伴随着科技的发展，产品也不断在更新换代。
立式车床的基本功能已经无法满足市场的需求。
原始的立式车床已经无法对复杂的曲面零件进行进一步的加工处理。
在实际的操作中，也无法满足现在产品的需求。
对于原本的立式车床在生产中效率大幅下降，加工成本不断增加，对于市场的发展，略为滞后。
针对于这一点，我们必须对立式车床进行数控化的再次改造，从而提高其生产效率，增加产品适应性，提高使用效率，更好的应用于新产品的市场应用中去。
二、探讨立式车床的在改造技术的可行性立式车床是以一种手工片导和电机交流的形式进行工作的，这种形式对于加工精度来说会有一定的影响，而且比较浪费时间。
摘要我国目前的机床总量约为380万台，而且其中数控机床总数约为11万台，数控化率不到3％，与国际上数控化率50％相差甚远。
因此，机床数控化改造对于我国制造业信息化是很有必要性的。
针对某厂X5040型普通铣床数控化改造项目，提出了该机床数控化改造的方案并实施了改造。
完成的主要工作如下：1、机械部分改造。
通过对机床各部分结构、运动及参数的分析，确定了机械部分改造方案。
保留原机床主轴箱，取消进给箱的传动装置，改为用交流伺服电机代替；导轨进行打磨、刮研；丝杠改为滚珠丝杠。
2、数控系统选择。
通过对国内外数控系统的比较，遵从性价比高、综合成本低的原则，最后确定采用国产DTM．5T数控系统。
3、电气部分改造。
电气部分分别对强电和弱电进行了改造，将主轴电机更换为交流伺服电机，实现宽的调速范围；进给部分增加交流伺服电机，实现数控化控制。
通过各项参数的设定和PLC程序，实现机床电气控制。
4、精度测试和标准样件试加工。
机床改造后，对机床静态的几何精度进行检测；通过标准样件的试加工，利用三坐标仪对其进行检测，从而来检查机床的工作精度。
检测的结果各项精度达到指标，因此机床改造满足客户的要求。
关键词：数控机床；数控化改造；数控系统AbstraotThe number of machine tools is thirty eight thousands in China now days，among which，eleven thousands are the numerical control ones．The rate ofnumerical control is not up to 3％．far less than 50％in the developed countries．The modification of non—numerical machine tools is of great importance in thedevelopment of MSEs in manufacturing sector．This project was focused on the modification of milling machine typedX5040．The process Was as follow：1．Modification of mechanical partsAfter the analysis of structure，motion and parameters of the machine inquestion，the headstock was remained，the transmission elements of feed box wascancelled and replaced with AC servo motor．The ways were grinding andscraping．and the lead screw was replaced、th ball screw．2．Selection of numerical control systemCompared with ratio of performance and cost in this country and abroad，thenumerical control system was selected called DTM-5T．3．Modification of electrical appliancesThe spindle motor Was replaced with AC servo motor dynamo for widervelocity modulation．With step motor and selected PLC program，the electricalcontrol Was carried out．4．Measurements and specimen—machiningThe static and geometrical precisions were tested with this milling tool，andthe standard specimen Was machined．With the measurements of specimen bymeans ofthree．dimensional coordinates test machine，the test results shown thatthe requirements of modification were reached．Key words：NC machine tool；modification of machine tool；NC system第1章绪论1．1机床数控技术概述机床数控技术是20世纪70年代发展起来的一种机床自动控制技术。
X5032立式铣床的数控化改造摘要数控铣床是当今制造业中实现机电一体化的代表性先进设备。
本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对国内外数控系统的比较，遵从性价比高、综合成本低的原则，最后确定采用SIEMENS 802S数控系统。
针对SIEMENS 802S系统的特点和旧机床的要求，进行了电气系统的数控化改造设计、数控系统、电气伺服驱动系统的设计。
电气部分分别对强电和弱电进行了改造，应用变频器对主轴电机进行控制，实现宽的调速范围，进给部分增加步进驱动器及步进驱动电机，实现数控化控制。
通过对机床数控伺服驱动系统的接口匹配与连接，各项参数的设定和PLC程序编写，实现机床电气控制。
并且，对所编写的PLC程序进行了仿真。
最后阐述了改造后机床的精度和性能以及今后尚需完善之处。
机床改造后，显示了机床强大的工作能力和高度的可靠性，加工精度和生产率有较大提高，是提高企业数控化率的一条切实可行的途径。
关键词：数控机床，步进电机，电气系统，数控系统CNC VERTICAL MILLING MACHINE X5032TRANSFORMATIONABSTRACTCNC milling machine is currently manufacturing the representation of mechanical and electrical integration of advanced equipment. This paper describes the numerical control technology, history, current situation and development, based on the numerical control system through the comparison of domestic and foreign, to comply with cost-effective, integrated the principles of low cost, and finally determined by SIEMENS 802S CNC system. SIEMENS 802S system for the characteristics and requirements of the old machine to carry out the transformation of the NC electrical system design, numerical control systems, electrical servo drive system. Electrical part of the strong and weak electricity respectively were made, the drive for the spindle motor control applications, to achieve wide speed range, the feed part of the increase stepper driver and stepper drive motor, the NC Control. By the parameter setting and the PLC program, completed the CNC servo drive system interface matching and connection, the electrical control machine tool.Moreover, the PLC program for the preparation of a st modified machine described the accuracy and performance, and the future still need improvement.After the transformation machine, showing a strong ability to work the machine tool and high reliability, precision and productivity has improved greatly, is to improve the corporate rate of NC a practical way.KEY WORDS:CNC machine tools，motor，electrical system，CNC system目录前言 (1)第1章机床数控改造及数控系统分析选用 (4)1.1数控(CNC)系统的组成 (4)1.1.1微机 (4)1.1.2 I/O接口电路 (5)1.1.3机床I/O控制 (5)1.2 数控(CNC)系统的分析选用 (5)1.2.1数控系统选用方案确定 (5)1.2.2数控系统的品牌选用 (6)第2章电气控制系统的设计 (8)2.1 SINUMERIK 802S base 1ine数控系统特点 (8)2.2数控系统各部分的连接及接口设计 (9)2.2.1系统的接线 (9)2.2.2接口布置 (9)2.2.3 PLC输入输出接口定义 (9)2.2.4接口连接 (10)第3章可编程控制器（PLC） (17)3.1数控机床上的两类控制信息 (17)3.2SINUMERIK 802S base line数控系统的PLC控制技术 (17)3.2.1 CNC, PLC及MT之间的信息交换 (17)3.2.2 SINUMERIK 802S base line系统内装型PLC的特点 (18)3.2.3 PLC电气原理设计 (18)结论 (23)谢辞 (25)参考文献 (26)附录 (27)前言由于运用普通机床加工出来的产品大多存在着质量差、品种少、供货期长等原因，所以普通机床的数控化改造相当有意义。
C5225立式车床的数控化改造摘要C5225普通立式车床可以满足普通端面和外圆的切削，但不适应曲面类零件的加工。
加工曲面类零件需先根据零件的要求设计制造工装，然后利用工装进行加工，因而存在生产成本高，产品适应性差，加工周期长等缺点。
针对C5225立式车床的结构特点，经过技术上和经济上的可行性分析，本文提出了利用SIEMENSSINUMERIK 802D数控系统对机床进行数控化改造的方案，对机床主传动系统的全数字直流调速改造、左刀架进给系统的数控化改造以及数控电气控制系统的设计和调试三方面的内容进行了具体实现。
1、主传动系统的全数字直流调速改造采用英国欧陆590+全数字直流调速器，在保留原变速机构的基础上将机床原液压16级手工变速改造为液压4级无级调速。
改造内容包括调速方案和电机的选择、主传动传动路线的调整以及直流调速器控制电路、PLC控制程序的设计；2、左刀架进给系统的数控改造采用滚珠丝杠替换原滑动丝杠，半闭环控制。
改造内容包括伺服进给系统控制方式的选择、进给系统机械部分改造方案的确定；滚珠丝杠副及伺服电机的的参数计算和选择；3、SINUMERIK 802D数控系统有效实现了左刀架的x轴和z轴联动控制，数控电气控制系统的设计内容主要包括数控电气控制系统的组成及连接、数控系统中PLC程序的设计及调试、数控系统的调试及系统基本参数的设定。
机床改造后，除可以满足普通端面和外圆的切削外，还可以加工出普通立车无法加工的复杂曲面类零件，大大扩大了机床的加工范围，同时提高了生产效率和加工精度，并至少节省购买数控立车的大笔资金50万元，完全达到了改造的目的。
关键词：立式车床；数控改造；全数字直流调速；滚珠丝杠；数控系统Numerical Control Transformation of C5225Vertical LatheABSTRACTThe traverse plane and top circle call be cut by the C5225 vertical lathe．by which the spherical surface work piece Call not be machined．The technics fumishment ,should be designed according to the actual request before machining the spherical surface work piece，causing high production cost，bad product applicability and long production cycle．A new alteration method about machine tool，basing on SIEMENS SUNUMERRIK 802D numerical control system，has been brought out in this paper．Concretely ,the full —number DC timing alteration ofmaster drive system，the numerical control alteration ofleft tool carriage as well as the design and debug ofthe numerical control electric system ,has been achieved．The Eurptherm 590 full-number DC actiyator had been applied when alteriIlg the master drive system ,whose transmission has been kept down while hydraulic 16-classmanual speed control had been changed to 4-class stepless speed regulation．Theal teration plane comprised the choosing of timing plane and electromotor, the transmission route adjusting of the master drive ,the design of DC actiyator control circuit and PLC program． In the left tool carriage feed system，the sliding leadserew and the semi·closed loop control has been displaced by ball screw．The alteration comprised the choosing of control way to the scrvo feed system，the confirm of mechanism part alteration plane about the feed system．the parameter count and choosing of the ball screw pair as well as the servo motor．The coordinated movement about X and Z axis could be implemented by SINUERRIK 802D numerical system effectively．The design about numerical control electric system comprised the components of hardware，the connecting method，the design and debugging of the system PLC program，the debugging of numerical system and the set of system parameters．After the alteration，the complex spherical surface work piece，besides normal traverse plane and top circle，could be macllined．In this way ,the machining bound of the tool could be enlarged．the productivity as well as the precision could be improved highly and the cost of numerical control tool，500，000 yuan ,would be saved．This alteration was successful．KEY WORDS：vertical lathe；numerical controI transformation；full—number DC speed adjusting；ball screw：numerical control system目录中文摘要---------------------------------------------------------- I Abstract---------------------------------------------------------- II 第一章绪论 ------------------------------------------------------- 1.1 国内外数控化改造的现状 -------------------------------------- 1.2 项目的来源及研究意义 ----------------------------------------1.2.1 项目的来源 ----------------------------------------------1.2.2 C5225车床的概述 -----------------------------------------1.2.3 项目的研究意义 ------------------------------------------ 1.3 C5225立式车床数控改造的总体方案 ----------------------------- 1.3.1 国内立车数控改造的成功案例 ------------------------------ 1.3.2 数控系统及进给伺服驱动系统的选择 ------------------------ 1.3.3主轴改造方案的选择 -------------------------------------- 1.3.4 刀架改造方案的选择 -------------------------------------- 1.3.5 C5225立式车床数控改造的总体方案 ------------------------- 1.4 本文研究的主要内容 ------------------------------------------ 1.5 本章小结 ---------------------------------------------------- 第二章 C5225立式车床主传动变速系统的改造 -------------------------- 2.1 C5225立式车床主传动系统概述 --------------------------------- 2.2 主轴电动机的确定 -------------------------------------------- 2.2.1 调速方式的选择 ----------------------------------------- 2.2.2 直流电动机的选择 ---------------------------------------- 2.3 5225立式车床主传动系统传动路线的改造 ------------------------ 2.4 本章小结 ---------------------------------------------------- 第三章 C5225立式车床进给系统的改造 -------------------------------- 3.1 伺服进给系统概述 -------------------------------------------- 3.2 滚珠丝杠螺母副 ---------------------------------------------- 3.3 C5225立式车床进给系统的改造方案 ----------------------------- 3.4 伺服电机和滚珠丝杠副的参数计算与选用 ------------------------ 3.5 本章小结 ---------------------------------------------------- 第四章 C5225立式车床数控系统的选择 -------------------------------- 4.1 数控系统的工作原理和组成 ------------------------------------ 4.2 数控系统的选择 ---------------------------------------------- 4.3 SINUMERIK 802D数控系统简介 ---------------------------------- 4.4 本章小结 ---------------------------------------------------- 第五章结论 ------------------------------------------------------- 个人总结 ---------------------------------------------------------- 参考文献 ----------------------------------------------------------第一章绪论1.1 国内外数控改造的现状工业发达国家在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。
目录第一章绪论 (2)1.1课题研究背景 (2)第二章机床数控系统 (4)2.1改造方案 (4)2.2相关技术 (4)2.2.1变频技术 (4)2.2.2伺服控制 (6)2.3 PLC技术 (7)2.3.1基础知识 (7)2.3.2发展趋势 (8)2.4小结 (8)第三章 PLC编程技术 (9)3.1概述 (9)3.1.1语言特点 (9)3.1.2编程语言的形式 (10)3.2程序设计 (11)3.2.1程序结构 (11)3.2.2变量表 (22)3.3小结 (22)第四章PLC接口与通信技术 (23)4.1自由口模式下PLC与计算机的通信 (23)4.1.1通信协议 (23)4.1.2通信技术 (25)4.2 PLC与控制系统通信 (33)4.3 PLC与人机界面HMI (34)4.4小结 (35)第五章总结 (36)论文总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1课题研究背景由于机床一般都具有较长的使用时间，在上个世纪70、80年代制造的普通机床都采用的是接触器-继电器控制，到目前有很大一部分还在使用，该系统具有体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，由于是由触点控制，在控制复杂时可靠性降低。
在如今的加工环境中已经越来越不适应精确，高效率的要求。
可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式，PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
机床采用了PLC控制，用软件实现对机床运行的自动控制，可靠性大大提高。
控制系统结构简单，外部线路简化。
另外可方便地增加或改变控制功能。
也可进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。
鉴于其种种优点，目前，普通机床的继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。
同时，由于电机交流变频调速技术的发展，机床的调速方式已由原来的齿轮箱固定档位调速改为直接由伺服电机拖动的无级调速。
它具有体积小，调速范围广。
如果要把那些老式机床废弃，重新购买新的数控机床，不仅花费巨大，而且原有的老式机床也将浪费。
在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。
由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。
所以，对这些机床进行数控化改造，就有了很大的市场，且具有投资少，交货快，可充分利用现有条件和采用最新技术的特点。
同购置新机床相比，一般可以节省60％～80％的费用，改造费用低。
特别是大型、特殊机床尤其明显。
一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。
但有些特殊情况，如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱，往往改造成本提高2～3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50%左右。
可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。
可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。
宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。
最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。
而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。
如我国机床拥有量中，数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。
这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
目前，在我国随着企业加速进行现代化技术改造，PLC及其应用技术越来越多的应用到企业的设备改造和技术更新之中。
近几年在大型机床的电气化改造中PLC技术的应用得到了长足发展，有许多成功范例。
第二章机床数控系统我国20年以前生产的机床电气控制普遍采用交流接触器和继电器进行控制，经过长期使用，电器元件老化，触点烧损，造成设备故障频发。
在维护中由于线路接点多，元件更新，许多故障不能及时处理，给企业生产带来诸多不便。
随着电子和信息技术的发展，PLC技术也获得了长足进步。
许多企业为了提高机床效率与精度开始对老式机床进行技术改造，运用PLC、变频控制、人机交互、网络控制等技术提高机床的可靠性和精度，提高设备现代化技术水平，以适应市场经济带来的挑战。
2.1改造方案C5235双柱立式车床是武汉重型机床厂70年代生产的大型车床，采用接触器和继电器回路进行控制，主要加工大型碎矿、选矿备件。
近几年，由于线路老化、接点烧损，电气故障频繁发生，控制回路多，故障难以及时排查，加之电子元件改型，往往牵一发而动全身，给维护工作带来极大困难。
经有关技术人员讨论决定对电气线路进行数控化改造，采用PLC摸块作核心控制，用变频器驱动主电机带动工作盘，左右立柱电机更换步进电机，传动丝杠改用滚珠丝杠，用触摸屏代替控制柜，实现实时显示与控制。
改造后走刀量实现了精确控制与显示，加工锥体不再板立柱，安装专用挂轮系统，而只需输入指令，并且通过专用软件可与生产管理系统相连接，在后续开发通过编程还可实现加工球面、抛物面和复杂曲面加工，软件升级与开发都可通过编程实现。
提高了加工效率和精度，实现自动化，为以后信息控制系统奠定了基础。
2.2相关技术2.2.1变频技术变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
通过改变电流频率来改变电机速度，但如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压(过励磁)，导致电机可能被烧坏。
因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。
电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。
工频直接起动会产生一个大的起动电流。
而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
电器器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。
20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频((PWM-VVVF )调速研究引起了人们的高度重视。
20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。
20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器己投入市场并获得了广泛应用。
在推出PWM磁通矢量控制的变频器数年后，1998年末又出现采用DTC 控制技术的变频器。
ABB公司的ACS600系列是第一代采用DTC技术的变频器，它能够用开环方式对转速和转矩进行准确控制，而且动态和静态指标已优于PWM闭环控制指标。
变频器控制方式经历了以下五代:1, U/f--C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式2、电压空间矢量(( SVPWM)控制方式3、矢量控制(VC)方式4直接转矩控制(DTC)方式5,矩阵式交一交控制方式控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。
目前市场上低压通用变频器品牌很多，包括欧、美、日及国产的共约50多种。
选用变频器时不要认为档次越高越好，而要按负载的特性，以满足使用要求为准，以便做到量才使用、经济实惠。
转矩控制型变频器的选型及相关问题基于调速方便、节能、运行可靠的优点，变频调速器已逐渐替代传统的变极调速、电磁调速和调压调速方式。
直接转矩控制以测量电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入。
该模型每隔25us产生一组精确的转矩和磁通实际值，转矩比较器和磁通比较器将转矩和磁通的实际值与转矩和磁通的给定值进行比较，以确定最佳开关位置。
由此可以看出它是通过对转矩和磁通的测量，即刻调整逆变电路的开关状态，进而调整电机的转矩和磁通，以达到精确控制的目的。
2.2.2伺服控制作为数控机床的重要功能部件，伺服系统的特性一直是影响系统加工性能的重要指标。
伺服系统是以机械运动的驱动设备，电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。
这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。
具体在数控机床中，伺服系统接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放调与整大后，由电动机和机械传动机构驱动机床坐标轴、主轴等，带动工作台及刀架，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。
伺服系统主要由三部分组成:控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机。
控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差，调节控制量:功率驱动装置作为系统的主回路，一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机之上，调节电动机转矩的大小，另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电;电动机则按供电大小拖动机械运转。
进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象，产生机床的切削进给运动。
为此，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。
具体要求其调速范围宽、位移精度高、稳定性好、动态响应快。
根据系统使用的电动机，进给伺服可细分为步进伺服、直流伺服、交流伺服和直线伺服。
主轴伺服提供加工各类工件所需的切削功率，因此，只需完成主轴调速及正反转功能。
但当要求机床有螺纹加工、准停和恒线速加工等功能时，对主轴也提出了相应的位置控制要求，因此，要求其输出功率大，具有恒转矩段及恒功率段，有准停控制，主轴与进给联动。
与进给伺服一样，主轴伺服经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动。
随着微处理器技术和大功率晶体管技术的进展，现在又进入了交流主轴伺服系统的时代。
作为数控机床的重要功能部件，伺服系统的特性是影响系统加工性能的重要指标。
围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高，近年来发展了多种伺服驱动技术。
可预见随着超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的发展，具有网络接口的全数字伺服系统、直线电动机及高速电主轴等将成为数控机床行业的关注的热点，并成为伺服系统的发展方向。
2.3 PLC技术可编程控制器，英文称Programmable Logic Controller，简称PLC。
PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。
它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。
PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。
普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。
而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。
特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。
输入输出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。
