機床一般都是由機械和電氣兩大部分組成的，設計一臺機床，首先要明確該機床的技術要求，擬定總體技術方案。機床的電氣設計是機床設計的重要組成部分。機床的電氣設計應滿足機床的總體方案要求。
本文將就機床電氣設計涉及的主要內(nèi)容，以及電氣控制系統(tǒng)如何滿足機床的主要技術性能加以討論。
1、機床主要技術性能，即機械運動、液壓和氣動系統(tǒng)的工作特征，以及對電氣控制系統(tǒng)的要求。
2、機床的電氣技術指標，即電氣傳動方案，要根據(jù)機床的結構、傳動方式、調(diào)速指標，以及對起、制動和正反向的要求來確定。
機床的主運動和進給運動都有一定的調(diào)速范圍要求，要求不同，則采取的調(diào)速傳動方案也不同。調(diào)速性能的好壞與調(diào)速方式密切相關。中小型機床一般采用單速或雙速鼠籠式異步電動機，通過變速箱傳動；對傳動功率較大，主軸轉速較低的機床，為了降低成本，簡化變速機構，可選用轉速較低的異步電動機；對調(diào)速范圍、調(diào)速精度、調(diào)速的平滑性的要求較高的機床，可考慮采用交流變頻調(diào)速和直流調(diào)速系統(tǒng)，以滿足無級調(diào)速和自動調(diào)速的要求。
由電動機完成機床正反向運動比機械方法簡單容易，因此只要條件允許，盡可能地由電動機完成反向。傳動電動機是否需要制動，要根據(jù)機床需要而定。對于由電動機實現(xiàn)正反向的機床，對制動無特殊要求時，一般采用反接制動，可使控制線路簡化。在電動機頻繁起制動或經(jīng)常正反向的情況下，必須采取措施限制電動機的起制動電流。
反接制動是利用電動機三相電源交換一次相序，使其短時間產(chǎn)生反向轉矩來實現(xiàn)制動，主電路接線和電動機正反轉控制線路一樣，所以同時采用這兩種方法可以簡化控制線路。
3、機床電動機的調(diào)速性質應與機床的負載特性相適應。調(diào)速性質是指轉矩、功率與轉速的關系。設計任何一個機床電力拖動系統(tǒng)都離不開對負載和系統(tǒng)調(diào)速性質的研究，它是選擇拖動和控制方案及確定電動機容量的前提。
電動機的調(diào)速性質必須與機床的負載特性相適應。我們知道機床切削運動的主運動需要恒定功率傳動，而進給運動則需要恒轉矩傳動。對于一些雙速異步電動機，定子繞組由三角形改成星形連接時，轉速由低速升為高速，功率增加很小，它們適用于恒功率傳動。定子繞組低速為星形連接，而高速為雙星形連接的雙速電動機，轉速改變時，電動機所輸出的轉矩保持不變，因此適用于恒轉矩調(diào)速。
他勵直流電動機改變電壓的調(diào)速方法則屬于恒轉矩調(diào)速；改變勵磁的調(diào)速方法是屬于恒功率調(diào)速。
4、正確合理地選擇電氣控制方式是機床電氣設計的主要內(nèi)容。電氣控制方式應能保證機床的使用效能、動作程序、自動循環(huán)等基本要求?，F(xiàn)代機床的控制方式與機床結構密切相關。由于近代電子技術和計算機技術已深入到機床控制系統(tǒng)的各個領域，各種新型控制系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，它不僅關系到機床的技術指標與使用性能，而且也深刻地影響著機床的機械結構和總體方案。因此，電氣控制方式應根據(jù)機床總體技術要求來擬定。
在一般普通機床中，其工作程序往往是固定的，使用中并不需要經(jīng)常改變原有程序，可采用有觸點的繼電器系統(tǒng)，控制線路在結構上接成“固定”式的。繼電器控制系統(tǒng)，控制電路的接通或分斷是通過開關或繼電器等觸點的閉合與分斷來進行控制的。這種系統(tǒng)的特點是能夠控制的功率較大、控制方法簡單、工作穩(wěn)定、便于維護、成本低，因此現(xiàn)有機床控制中仍被廣泛應用。
有觸點的繼電器控制線路就是我們前幾章著重介紹的內(nèi)容，它是本課程的重點內(nèi)容?，F(xiàn)在的數(shù)控機床等先進機床一般采用可編程控制器來部分代替繼電器觸點系統(tǒng)。對于可編程控制器的詳細內(nèi)容，本專業(yè)有另一門網(wǎng)上課程“可編程控制器”進行專門的介紹，可編程控制器雖可用于其它系統(tǒng)控制，但該技術發(fā)展的原始動因就是改善機床電氣控制方法的靈活性，因此同學們應該將該門課程的學習與本課程聯(lián)系起來，其部分內(nèi)容應該以本課程知識為背景。
可編程控制器是介于繼電器系統(tǒng)的固定接線裝置與電子計算機控制之間的一種新型的通用控制部件。近年來機床的程序控制有很大的發(fā)展，這是由于可編程控制器可以大大縮短機床的電氣設計、安裝和調(diào)整周期，并且可對機床工作程序加以更改。因此采用可編程控制器以后，將使機床的控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和適應性。
5、明確有關操縱方面的要求，在設計中施實。如操縱臺的設計、測量顯示、故障自診斷、保護等措施的要求。
6、設計應考慮用戶供電電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)容量、電流種類、電壓及頻率。
綜上所述，機床電氣設計應包括以下內(nèi)容：
1、擬定電氣設計任務書（技術條件）
2、確定電氣傳動控制方案，選擇電動機。
3、設計電氣控制原理圖。
4、選擇電氣元件，并制定電氣元件明細表。
5、設計操作臺、電氣柜及非標準電氣元件。
7、編寫電氣說明書和使用操作說明書。
以上電氣設計各項內(nèi)容，必須以有關國家標準為綱領?？筛鶕?jù)機床的總體技術要求和控制線路的復雜程度不同，以上內(nèi)容可增可減，某些圖樣和技術文件可適當合并或增刪。