|
| 在此，我们期待下一届中国数控机床展上看到更多国产数控系统企业的名字。
三、从CCMT2008看数控系统发展趋势及国内发展水平
从CCMT2008国产数控系统产品和配套机床的展出情况看，国产数控品牌整体提升较快，国产数控系统在某些关键技术上已获得了突破，自主研发成功的高档数控系统具备了总线接口、五轴功能、多通道控制功能等高档功能，并且开始应用于主机配套。此外，国产数控系统的应用领域已经从单一的普通金属加工发展到覆盖木材加工、玻璃加工、板金加工、模具加工、特种加工、柔性加工等更多领域，其技术水平已达到了较高的层次。围绕数控系统的高速、高精的发展趋势，国产数控系统的技术进步和产业规模仍然面临巨大的压力与挑战。
一）数控系统体系结构
1. 基于PC的体系结构生命力旺盛
基于PC是为了充分使用PC机丰富软硬件资源，无论是老牌的系统厂商和该领域内的新秀，均直接采用PC机作为人机界面或直接采用PC作为控制。如西门子840di系统、HEIDENHAIN公司的iTNC530等，是基于PC技术的数控系统。而FANUC 、SIMENS等公司的其他系统，也引入了PC技术，使用PC作为操作界面。国内的华中数控、大连光洋、广州数控数控系统也是基于PC技术的。
2. 采用多CPU结构是高档数控系统的必然
对于高性能系统，由于分辨率的增高、控制算法复杂性的增加以及处理能力要求苛刻，对CPU的处理能力提出了很高的要求，为了满足这一要求，对于高端系统，均采用了多个高性能的处理器。采用多处理器的结构后，各CPU分工合作提高了系统的计算速度、插补速度及对现场输入输出设备、各种控制信息等的管理、处理速度，提高了数控系统的整体性能，并且数控设备也变得更加灵活和精巧。国外如：西门子840d采用了三个CPU单元、发那科采用了多CPU，三菱采用了64位RISC芯片。
国内如华中数控的HNC-32数控系统、大连大森的多种型号数控系统均采用了多CPU的体系统结构。
3. 总线结构是数控系统实现高速的保证
随着数控机床速度和精度的不断提升，传统脉冲和模拟接口相形见拙，难以满足信息高速传输的要求。而总线技术是解决这一瓶颈的必由之路。通过总线技术实现数据以纯数字的方式在各模块间传递，避免了模拟量的零漂、以及脉冲串的高频干扰，提高了传输的效率和可靠性。在此次展会上，华中数控推出的基于工业以太网的ethernet 总线、大连光洋推出的glink总线引起不少同行的关注。沈阳机床与菲迪亚合作的FiYang也是采用总线结构。
目前，国内数控系统总线技术较以前有较大进步，但没有形成规模，技术尚不成熟，尚无法和国外相抗衡。
二）高性能运动控制技术
为了适应高效、高精的加工需求，高精、高速平滑运动控制技术一直是系统厂商研究的热点。在数控装置中，通过增加系统分辨率、平滑轨迹、进行速度和加减速的箝制等措施来减少加工过程中的冲击、抑制机床激振来获得平滑的加工表面是该技术的一个发展趋势。其中采用样条插补、增强前瞻性能等手段是目前国内系统厂商采用的技术手段。如国内高档系统把样条插补，前瞻段数等作为比较重要的指标。
三）五轴加工技术
1. RTCP功能
传统五轴加工时，受旋转轴的影响控制中心不在刀尖，会产生较大的非线性误差。采用刀具中心位置控制功能（RTCP功能）后。不管刀具的方向怎么变换，刀尖的路径以及速度都按照程序指定的路径及速度进行自动控制，可以提高五轴加工精度。
2. 倾斜面加工
在对工件上的某个倾斜面进行钻孔或铣槽等形状加工时，通过指定加工面为XY平面，编程工作就会变得很简单。倾斜面加工命令可以实现这种指定方式，同时，不需要指定刀具的方向，就可以使刀具以垂直于倾斜的加工面的方式自动地定位刀具。这个功能使在倾斜的加工面上的编程变得很简单。
3. 手动进刀
通过手轮、JOG和增量进给，可以轻而易举地使刀具沿着斜面 移动，或使刀具沿着斜面的刀具方向移动，或者在保持刀尖位置的情况下改变刀具的移动方向。这样，也就减轻了操作人员对准备作业的负担。
四）CAD/CAM集成技术
1. 对话式编程
操作的简单和傻瓜化一直是主流数控系统厂商努力的方向，为了能更加简化车间级的编程过程，以及为了未来和更高级的加工编程理念相靠近，目前国际高档、主流数控系统制造商已经明确地将图形化、集成式的编程系统，作为数控系统功能的扩展。国内的华中数控等中高档系统均支持对话式编程。
2. 校样/加工过程实体仿真
国外的中、高档系统，提供了从实体仿真到虚拟加工等模块，国内在这一方面做得还比较欠缺，在展会中除华中数控HNC-32 数控系统有加工过程浓淡图显示外，其他未见该方面的展示。
3. 3D防碰
动态碰撞监测功能（DCM）能为机床操作人员提供全面支持，一旦有碰撞危险，系统立即中断加工，提高操作人员和机床的安全性，防止机床的损坏，避免代价高昂的停机损失，使无人职守生产模式更安全可靠。机床制造商需定义机床部件，所应用的几何形状，如平面、立方体、圆柱，描述工作区和碰撞对象还可组合多个几何体构成复杂的机床部件，系统自动考虑刀具半径圆柱体，对倾斜设备，机床制造商可用机床运动特性定义碰撞对象。
4．多通道协同控制
近年来，多通道技术的不断发展，在柔性生产线、复合机床及多轴控制等方面等到了广泛应用。如在多刀架车削中心中，两个通道的程序可同时对一个零件加工，大大提高了效率。在自动柔性生产线上，装卸机械手采用一个通道控制，零件的加工采用另一个控制，实现全自动化加工；在高精度自动磨削机床上，一个通道对零件在线测量，另一通道对零件进行加工，极大提高了效率。
五）图形化界面功能和水平进一步提高
高档数控系统发展对图形化界面的功能和水平要求一步提高，用户希望看到更丰富、更形象、更直观的界面，以此减少用户编程难度，提高编程和加工效率。
图形化界面包括两个方面的内容，一是界面控件的图形化。二是界面内容，主要指加工过程的三维实时仿真。
界面控件的图形化方面，FiYang、光洋及其它凡采用WINDOWS平台的系统都采用了图形化控件。华中数控210C、HNC32数控系统都具备图形化控件。
六）在线测量功能集成
数控系统在线测量与编程、加工的进一步集成是高档数控系统发展的一个趋势。数控系统自动对刀，或加工过程中的自动测量是数控系统中需要集成的一个重要功能，在现实中也有很迫切的应用需求，例如高档数控磨床、车铣复合加工机床等。
北一大隈展出的车铣复合机床，除了在加工过程实时三维仿真上采用Machineowrks的技术而给人印象深刻之外，另一个表演内容也有一定技术含量。在加工足球上的六角形之前，先用测头测量了球面上的位置，在换铣刀进行加工。这是一种间接对刀的操作。由此引出了数控系统中集成测量功能的第一个方面的内容：加工过程中的对刀。北京精雕在一排铣刀架上的最后一个位置设置一个对刀仪，每选一把刀具，都先在对刀仪上确定基准，标定出当时的刀具偏差，修正补偿值后，再进行加工以提高加工的精度。测头在工件上测量、或者刀具在对刀仪上测量，都要求数控系统能随时自动修改刀具表，而不是手工方式。
另一个与测量相关的需要是集成到数控系统中的测量功能，虽然在这次参展的机床中没怎么看到，但也是一个必然的趋势：在机检测及评价。这本是三坐标测量机的功能，在测量完成后提出一个专业的、符合标准的检验报告，绘制出公差图等。只要数控机床有测量的功能，数控系统就需要把CMM的检验报表功能集成到软件中。
总之，本次CCMT2008上国产数控系统企业参展情况说明，在国家政策方针的正确指引下，在行业企业的共同努力下，经过几年来的市场锤炼，国产数控系统生产企业得到了锻炼，取得了很快的发展，同时也得到了市场和用户的认可。我们坚信只要坚持不懈地自主创新，踏踏实实地发展，国产数控系统产业必将迎来美好的明天！
| | 上一页[1][2][3] |
|
2008-7-22
