导读

数控系统作为数控机床(CNC)的“大脑”,涉及到多个领域的技术融合与交叉,所以其在各方面的技术难度也非常大。目前“智能化”成为了行业热点,但是数控系统的智能化发展正面临着诸多挑战,这其中包括了技术复杂度、用户需求多样性、多领域技术融合等各个方面。面对这样的实际情况,相关企业应当瞄准世界一流水准,致力于研发高质量、高性能、功能强大且具备足够开放性的数控系统产品,这样才能为机床制造业不断前行和发展提供强大助力。为了更好地与大家探讨数控系统的“智能化”发展,金小叨收集了机床行业主流数控系统的最新动态和信息,希望可以带给各位读者一些启发。

德国西门子数控系统

在CIMT2019上,西门子公司重磅推出了新一代Sinumerik828数控系统软硬件产品组合,深入推进标准型数控市场的数字化。升级后的Sinumerik828软硬件产品组合借助全面的数据接入,基于云的数据收集、分析与处理,强化的OPCUA通信,系统侧对PC进行远程桌面控制等功能,让Sinumerik828的机床制造厂商与用户能够充分挖掘数字化带来的价值。


Sinumerik828软件涵盖了全系列双通道加工应用俯仰补偿、高级位置控制等智能补偿功能,有效保障了出色的加工质量。其防碰撞功能让机床的加工运行更加安全可靠,为车、铣、磨等工艺应用提供了更高的精度和效益保障,能够显著提升机床的性能。在硬件方面,新一代Sinumerik828配备处理速度更快,存储空间更大的控制器(PPU)、功能强化的15.6in多点触控智能化操作面板、1GB带宽以太网接口以及3.0版本的USB接口,可以极大地提升对于大型数据传输及处理的操作效率,其优异、可靠的性能以及完善的功能可以全面满足标准及双通道车削、铣削、磨削机床在各个行业的应用。

德国海德汉数控系统

在CIMT2019上,海德汉公司展示了市场上高端的铣削和铣车复合加工数控系统的标杆——TNC640数控系统。该系统尤其适用于HSC和5轴联动加工应用,包括全自动加工中心的应用。


此外,创新的部件监测功能在无需其它传感器的前提下可以避免机床部件过载常常造成昂贵机床损坏和计划外停机。其独特的用户管理功能通过可配置的权限与用户角色间的关联,定义与每一名操作人员责任范围相应的访问权限。可系统地避免非正常操作,显著提高工艺可靠性。

日本三菱数控系统

在CIMT2019上,三菱电机在现场演示了其不断突破创新的数控系统。在现场展示的自动化生产单元中,CNC直接命令机器人完成动作,CNC画面上显示机器人状态的机器人专用画面。能够在CNC加工程序中使用机器人专用G代码指令,通过手轮进行的机器人的手动操作、及通过数字I/O控制机器人抓手的开合等,完成装载工件、卸载工件,同时执行车削与机器人研磨工序。通过以太网连接NC与机器人控制器,实现省配线/简单连接。

三菱电机数控系统M800/M80系列,在机床设计、电气设计、机床组装和调整,以及运行和维护上都备有相应的软件工具。三菱电机CNC通信用软件,都使用相同的接口,可以实现更高效的开发,可通过电脑对多台机床的运行状态、生产效率同时进行全面监测。

三菱电机数控系统E80系列,性价比进一步得到提高:E80B提升了车床用基本功能,对铣削加工功能以及高精度功能大幅强化;E80A针对雕铣机和玻璃加工机高精度的要求,采用了easySSS控制实现平滑动作,并缩短了非切削时间,从而提高了生产效率。

日本发那科数控系统

在CIMT2019上,发那科重点推出了“内外兼修焕然一新”的FANUC0i-FPlus数控系统。该系统采用了FANUC全新的控制技术——精细表面处理技术和高效加工技术;同时配置了客户定制化开发工具及全新设计的人机交互接口iHMI,全面贯穿并协同生产现场作业流程,适应不同行业应用深度开发。

FANUC0i-FPlus全面支持客户定制化,可任意打包一键暖机、四轴拆装、对刀仪等功能。该系统采用全新的防护结构,融入了FANUC预防性维护技术。还增加了机器学习、数据建模、智能补偿等技术,可实现智能AI控制。同时全面支持工业现场网络,可实现互联互通,为实现全世界的无人工厂增添助力。

西班牙发格数控系统

在SIMM2019展会上,发格自动化展示了其专门为高速加工中心及精密模具制造开发的数控系统CNC8065M。该系统程序段处理时间可达0.167ms,程序段预读2400段。得益于最新开发的模具加工软件包,CNC8065的功能变得更加强大,使用更便捷。它的功能主要包括:

5-轴加工:可管理多种运动形式,使用RTCP(旋转刀具中心点)插补,获得更高的工件表面质量。

HSSA高速加工:对于模具加工,HSSA通过多项式插补(样条插补)平滑刀具轨迹,减小轴运动的急动度,确保在高加工速度条件下获得好的表面质量。

动态倍率:机床调试完成后,在加工工件时,通过调整动态倍率,可减小机床振动,提高机床性能。

运动学校准:CNC8065集成机床运动学校准的专业HMI,操作简单而直观,用户仅需输入少量的数据,系统将自动计算新的参数值。

动态加工控制:在保持机床机械性能及刀具性能的条件下,动态加工控制在分析加工条件后,自动优化轴进给速度和主轴转速,以实现最大生产率。

武汉华中数控系统

华中9型数控系统提供了机床指令域大数据访问接口、机床全生命周期“数字双胞胎”的数据管理接口和大数据智能算法库,为智能机床的研发与制造提供了开放式的技术平台,为机床制造商、用户及科研机构开发智能机床和开展智能化技术研究提供了技术支撑。该系统具有自主感知与互联、学习与建模、优化与决策、控制与执行能力,能够使加工程序(G代码)与优化补偿代码指令(i代码)同时执行,双码联控,实现数控加工的优质、高效、可靠、安全和低耗。

大连科德数控系统

最近,科德数控的一家客户使用科德数控的GNC61数控系统组建了一条生产机床零部件的生产线,该产线主要生产能力是由5台五轴立式车铣复合加工中心构成。在该生产线中,GNC61数控系统主要提供以下功能:

数据采集与分析:数控系统在机床运转过程中不断产生大量的实时数据,这些数据可以通过工业以太网传递给上位机系统,进行监视和分析处理。

机内自动检测:按照加工工艺要求,按照数控程序指令,通过无线测头自动获取零件实体位置的机械坐标。

功率自适应:数控系统自动根据主轴电流的变化实时优化进给倍率等工艺参数,实现对加工效率的提升和加工质量的明显改善。

扩展传感器的接入:丰富的传感器等智能工具被嵌入到机床装备之中,通过数控系统对所采集的、实时的传感数据进行网络上传,有效分析,提前预知设备状态及健康情况。

故障诊断和推理:当诊断信息传输给管控平台之后,平台故障诊断中心利用特征提取、模式识别、故障树法、模糊控制等一种或多种诊断推理技术进行诊断,最终分析故障原因。

结语

专家认为,国内数控系统企业未来的发展,应当围绕国家智能制造战略目标,大力推进信息化和制造业的深度融合,做大并做强企业智能制造,攻克一批关键共性技术,加强对共性智能技术、算法、软件架构、软件平台、软件系统、嵌入式系统及大型复杂装备系统仿真软件的研发,为实现制造装备和制造过程的智能化提供共性技术支撑,为“中国制造2025”战略实施提供基础支撑。