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当代数控技术的发展具有下述特点:
1.广泛地应用微机资源
近年来被称为个人计算机(PC)的微型计算机发展很快,大规模集成电路制造技术的高速发速,使得PC的硬件结构做得很小。主CPU的运行速度越来越高。IPC386的主频是33MHz,IPC486、586的主频可达50~120MHz,新近Intel奔腾处理器(Pentium),主频已达450MHz。存储器容量也很大,体积很小,由于是大批量生产,使成本下降CONTROL ENGINEERING China版权所有,可靠性提高。
在软件方面,操作系统的发展,特别是Windows的应用,使得PC的操作更为简便直观。CAD/CAM的软件大量地由小型机、工作站向PC移植,三维图显示及工艺数据库在PC上建立。再加上PC的开放性,吸引大量技术人员投入了软件的开发,使得PC的软件资源极为丰富。
因此,更好地利用PC的软、硬件资源,就成为各国数控设备生产厂发展CNC系统十分重要的一种方法。1992~1993年,首先是在美国及欧洲的一些小型的数控设备厂推出,例如美国的ANILAN公司推出的1100、120
我国中国珠峰数控公司“八五”攻关成果“中华Ⅰ型(CME988)”也采用PC作为主控板,使该系统能充分利用PC的资源,跟随PC的发展而升级。
2.小型化以满足机电一体化的要求
随着微电子技术的发展,大规模集成电路的集成度越来越高,体积越来越小。数控设备厂采用超大规模集成电路并采用表面安装工艺(SMT),实现了三维立体装配,将整个CNC装置做得很小CONTROL ENGINEERING China版权所有,以适应机械制造业机电一体化的要求。
日本三菱电机株式会社,最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及实用型CNC MELDAS 520A系列,这两个系列都采用了32位RISC微处理器,实现超小型化的CNC装置,较原来的M310及L3、L3A,体积大为减小(H168mm×W76mm×D135mm),安装面积减小了一半,功能还有所提高。采用了超薄型显示器(9.5in的EL及10.4in的彩色LCD)。这个系统的微小线段加工能力提升至64m/min,最大快速进给速度为240m/min,其同步攻螺纹精度较M310提高了3倍,主轴定位时间缩短了30%。
德国SIEMENS公司最新推出的SINUMERIK 840D主控组件选用386DX或486DX,具有1~4个通道,可实现直线及圆弧插补、螺旋线插补、5轴螺旋线插补及样条插补、圆柱插补等,共可控制32个轴,并有多种校正及补偿功能,体积仅为50mm×316mm×207mm。
3.改善人机接口,方便用户使用
为了使操作者能很容易地掌握数控机床的操作,数控设备生产厂努力地改善人机接口,简化编程,尽量采用对话方式,使用户使用方便,如西班牙FAGOR公司生产的FAGOR 8050系列,采用交互式编辑程序指导系统,简化程序的编辑,用简要的表格编辑程序,利用蓝图建立程序。其8050TC型数控系统,被称为高档傻瓜式数控系统(FAGOR800系列CNC系统),其操作面板使用了符号键控制工程网版权所有,用户可以根据所需加工零件,选择加工程序www.cechina.cn,输入图形数据后,即可实现半自动或全自动加工。如果面板上的各种自动操作都没有被选上,则该CNC系统只显示坐标轴的位置值和主轴转速,操作者可以用摇柄或电子手轮对机床的各个轴进行手动操作,使用极为方便。
4.提高数控系统产品的成套性
数控系统包括CNC装置、主轴及进给伺服驱动装置,以及主轴电动机、进给电动机和与其相关的检测反馈元件。一个数控系统性能的好坏是与上述各个环节的性能密切相关的。为了满足机床用户厂的需要,数控设备生产厂都非常重视数控产品的成套性,使系统的各个环节都能很好地匹配,使用户获得最好的使用效果。
例如,日本FANUC公司开发了经济型的O-TD、O-MD CNC装置,与之相适应也开发了经济型的αC系列的效流伺服电动机及控制系统。日本大隈(OKUMA)公司,是一个传统的机床厂,现在也开发、生产并销售数控系统,作为一个机床厂生产数控系统,所以更重视机电一体化及产品成套性。该公司生产数控系统在软件上更结合机械加工的工艺要求,硬