与国内外数控系统的比较
论数控技术的发展趋势
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论数控技术的发展趋势【计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。
1. 引言数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
2. 国内外数控系统的发展概况随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。
加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。
CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。
在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。
国内外数控机床发展现状分析
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国内外数控机床发展现状分析摘要:简述了国内数控机床近年来的发展。
近年国内数控机床发展迅速,产量不断增加,但高端产品数量太少,无法与国外数控机床竞争。
而国外数控机床迅猛发展,尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。
我国数控机床产业也在迅速发展,与国际先进水平之间的差距是有缩小的趋势的,但是还存在诸多问题有待解决。
当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竟相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。
如今国内数控机床发展迅速,年产量逐年攀升,但所产机床精度等方面达不到要求。
长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。
虽然大力发展装备制造业已成为全社会的共识,但国内绝大多数重要机械制造装备的数字化控制系统却不是中国造。
尤其是关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档数控机床,它的“大脑”和“心脏”却要大部分从国外引进。
专家呼吁,以数控机床为代表的“中国制造”不能没有创造,开发自主知识产权的数控系统迫在眉睫。
一、国内数控机床发展现状1.1 国内数控机床近几年发展我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展,在一些关键技术方面也取得了重大突破。
据统计,目前我国可供市场的数控机床有1500种,几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。
这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。
近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。
如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点,通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门,在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头,配以工作台的纵向移动,可完成五自由度的运动。
国内外数控系统现状及发展趋势
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档 NC机 床 已达 4 2万 台 , . 高档 NC机 床 也 已进 入
产业化。随着我国对中高档 N C机床 的需求增长 , 发展中高档 N C机床是必然趋 势 , 这将 给 国内 N C
收 稿 日期 :0 81—7 20 —00
作者简介 : 昌鑫( 93 , , 梁 14 ~) 男 教授级高工 , 享受 国务院特别津贴专家 , 专业方 向为 自动控 制 , - i l n c @c i sctm E ma : i gx hn e.o l a a
20 0 7年 我 国 NC机 床 的年 产 量 达 1 l万 台 , 中
络化制造。随着 中高档 N C机床的发展 , 中高档 N C
系统 的需 求 也将会 有较 大 的市 场 。 以往 中 高档 N C 系统基本 被 国外 厂 商 占领 , 此 必 须加 快 发 展 我 国 为 中高档 NC系统 技术 。
K ywod : u r a c n rl ev y tm;mut a l j it oain ewo kn e rs n mei l o to;sros se c l—xe on tt ;n t r ig i r o
随着我 国航 空 航 天 、 车 、 舶 、 汽 船 电站 设 备 和 国 防工业 等 制造业 的 高速 发展 , 数控 ( mei l o— Nu r a C n c
国 内外 数 控 系统 现 状 及 发 展 趋 势
梁 昌鑫 贾廷纲 陈孝祺 , ,
( 上海 电气集团股份有限公 司中央研 究院 a 总工程师室;.科研 管理办公室, b 上海 20 7 ) 00 0
摘 要 : 述 了国 内外数控 系统 的现 状 , 点介 绍 了 国外数 控 系统 的 几 个发 展 阶段 以及 国 内主要 概 重
国内外数控系统现状及发展趋势
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国内外数控系统现状及发展趋势
数控系统是一种通过计算机控制机床运动的自动控制系统,其发展经历了几个阶段。
目前,国内外数控系统的最新发展趋势包括:
1. 智能化:随着人工智能技术的发展,数控系统也在向智能化方向发展。
智能化包括自适应控制、智能优化算法、故障诊断等方面。
2. 高速化:数控系统的高速化主要表现在快速的加工速度和高精度。
目前,高速、高精度的五轴联动数控系统已经成为主流。
3. 大数据:数控系统也需要应用大数据技术进行数据分析和处理,以实现更好的加工效率和质量控制。
4. 可视化:数控系统的可视化技术已经越来越成熟,这使得操作人员可以更直观、更方便地进行操作和控制。
5. 云计算:通过云计算技术,可以将数控系统的数据存储、计算和处理移到云端,实现远程监控和管理。
总之,随着数控系统技术的不断发展,其应用领域也在不断拓展,未来数控系统将成为工业自动化和智能制造的核心技术之一。
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数控机床的现状和发展趋势
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我国数控机床的现状和发展数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。
数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。
因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。
一.国内外数控机床的发展(1)我国数控机床的发展我国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。
建国初期在1958—1979年间为第一阶段,第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。
改革开放,从1979年至今为第二阶段。
在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国家(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。
在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、多轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。
至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
(2)国外数控技术的发展数控机床的起源1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
数控机床功能部件国内外产品对比分析
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数控机床功能部件国内外产品对比分析作者:张智勇来源:《数字化用户》2013年第15期【摘要】近年来,我国数控机床发展迅猛,但是在一些相关的技术问题上也遇到了瓶颈问题,机床技术需要提高,而且要向着智能化、环保的方向发展,主机技术水平的提高,就带动机床的各部分零部件也要相应的提高速度,为了满足数控机床水平快速发展的需要。
我们需要做充分的准备。
【关键词】数控机床数控系统电主轴防护装置传动部件一、功能部件跟不上发展数控机床将成为空话。
客户在选择零部件的时候,不仅侧重于零部件的质量和性能,还更注重它的可靠性。
也就是说,零部件出现故障的频率。
而这个频率是指占整机故障的频率,出现的频率越小,证明它的性能越好,因为这些因素都会影响整个机床的运转和工作效率,而对于我国目前数控功能部件产业的发展状态,还处于一个滞后的阶段,这也是我国数控机床发展过程中必须要解决的问题。
二、国内外功能部件水平分析目前,我国的功能部件生产水平与10年前相比,应该说有了非常大的提高,品种也不继完善,主要性能和可靠性方面提高较大,价格相比进口产品比较低廉,但生产效率却远远低于国外,生产成本高、周期长、交货滞后现象普遍存在,因此,在为经济型数控车配套选择时较多,但在为高档数控机床配套的功能部件与国外相比差距较大。
国内数控机床功能部件产品水平较国外产品低主要表现在以下几个方面:(一)速度随着数控机床高速沦的发展,对功能部件产品也提出了相应要求。
基于材料、检测能力、装备制造能力等方面的条件限制,国内产品在速度方面较国外同类产品要差。
例如各类动力卡盘的极限转速比国外平均低1000-2000r/min。
盘体材料、零件制造精度、动平衡差距等因素决定了这种国产动力卡盘的水平。
(二)可靠性国外功能部件产品开发应用比较早,经验丰富,再由于技术进步、新材料、新结构的不继出现与应用,使得产品的可靠性得到了提高,但是近些年来,发生在电器配套件是上的数控刀架故障也占到很大的比例。
论国内外数控系统发展现状探析
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论国内外数控系统发展现状探析推荐文章中国经济发展现状分析论文热度:太极拳运动的现状和发展趋势热度:世界篮球发展现状介绍热度:对外贸易依存度的名词解释_发展现状_测算方法_决定因素热度:中国建筑业发展现状分析热度:数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。
从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统,到现在已走过了半个世纪。
数控系统也由当初的电子管式起步,发展到了今天的开放式数控系统。
数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能,可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。
随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展,数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显,中高档数控系统的需求也越来越大。
以往中高档数控系统基本被国外厂商占领,因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。
一、国外数控系统现状在国际市场,德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。
国外的主要数控系统制造商有西门子(Siemens)、发那克(FANUC)、三菱电机(Mitsubishi Electric)、海德汉(HEIDENHAIN)、博世力士乐(Bosch Rexroth)、日本大隈(Okuma)等。
1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器,使数字伺服控制器的位置指令更加平滑,从而提高了加工表面的平滑性。
将“纳米插补”应用于所有插补之后,可实现纳米级别的高质量加工。
在两年一届的美国芝加哥国际制造技术(机床)展览会(IMTS 2010)上,发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B数控系统。
除了伺服控制外,“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制;刚性攻螺纹等主轴功能。
西门子展出的828D所独有的80bit浮点计算精度,可使插补达到很高的轮廓控制精度,从而获得很好的工件精度。
此外,三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。
数控技术的发展及国内外现状
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4总 结
Байду номын сангаас
1 9 4 8 年 ,美同帕森斯公 司接受 美国空军 委托 , 研制直升飞机螺旋 桨叶片轮廓检验用样板 的加工设备 。由于样板形状复杂 多样 ,精度要 求 高,一般加T设备难 以适应 ,于是提出采用数字 脉冲控制机床 的设 想 。1 9 4 9 年 ,该公司与美 国麻省理工学 院( M I T ) 开始共 同研 究 ,并于 1 9 5 2 年试制成功第一 台三坐标数控铣床 ,当时的数控装置采用 电子管 元 件。1 9 5 9 年 ,数控装置采用 了晶体管元件和印刷 电路板 ,出现带 自 动换刀装置的数控机床 , 称为加工中心( M C M a c h i n i n g C e n t e r ) , 使数控 装 置进入 了第二代 。6 0 年代末 ,先后 出现了南一 台计算机直接控制多 台机床的直接数控系统( 简称 D N C 1 ,又称群控系统 ;采用小型计算机控 制的计算机数控 系统( 简称 C N C ) ,使数控装置进入 了以小型计算机化为 特征的第 四代。 1 9 7 4 年 ,研制成功使用微处理器和半导体存贮 器的微 型计算机数 控装置( 简称 M N C 1 ,这是第五代数控系统。2 0 世纪8 O 年代初 ,随着计算 机软 、硬件技 术的发展 ,出现 了能进行人机对话 式 自动编制程序 的数 控装置 ;数控装 置愈趋小 型化 ,可 以直接安装在机床上 ;数控机床 的 自动化程度进一步提 高,具有 自 动监控刀具破损和 自动检测工件 等功 能。2 o t / t 纪9 0 年代后期 ,出现了P C + C N C 智能数控系统,即以P C 机为控 制系统 的硬件部分 , 在P c 机上安装N C 软件 系统 ,此种方式系统维护方 便, 易于实现网络化制造。
华中数控系统与国内外数控系统与之比较
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华中数控系统与国内外数控系统与之比较武汉华中数控股份有限公司为了垄断中国数控系统市场,扼杀中国的数控民族工业,国外一些知名厂家采用技术封锁和低价倾销的双重策略,利用其先进的技术和产品以及灵活多样的促销手段抢占中国市场。
但随着时间的迁移,国内用户已逐渐领略到使用国外系统的弊端:1、不能及时维修及高昂的维修费用:武汉华中数控股份有限公司与长江机床厂共同研制开发的YK5612数控非圆齿轮插齿机,第一台产品用户为上海汇众汽车底盘厂,已经在生产线上使用四年多,今年四月该机出了毛病,厂方请求我公司派人前往修理,在现场很快修好,又投入生产。
该厂技术负责人深有感受的说:这种机床,我们有德国公司的产品,也有日本公司的产品,放在恒温车间里,现在都有毛病,他们不来修理。
就是来修理,对方要求按每小时几百元收费(且包括旅途的时间),我们不得不花费很大一笔开支。
且配件的价格非常昂贵。
还是你们好,一个电话就来了。
目前大部分国外产品是由中国的代理商销售的,这些代理商纯粹是做买卖的,没有能力进行技术支持,这种弊端将日益突出。
国产系统在可靠性、稳定性方面与进口系统有一定差距,但完善的廉价的售后服务将弥补这一不足。
2、不便于系统的更新:我国企业由于资金的短缺,购进的设备总希望多使用一些年限,数控机床亦如此。
但由于微电子技术日新月异,数控系统更新的速度异常迅速。
而数控机床的机械部分的寿命一般远比数控系统长。
目前国内许多厂家购进国外的二手设备,一般机械部分尚可,而数控系统已经不行。
这种情况下,由于其资料不全,且其升级换代的价格昂贵,改造的工程量也很大,导致系统不能正常使用。
3、难于进行二次开发:由于国外厂家技术封锁,国外系统难于作二次开发,而许多用户要求系统的开放性,以便根据实际情况扩展功能。
由于华中数控系统采用了以工业PC机为硬件平台,DOS、Windows及其丰富的支持软件为软件平台的技术路线,使主控制系统具有质量好,性能价格比高,新产品开发周期短,系统维护方便,系统更新换代和升降快,系统配套能力强,系统开放性好,便于用户二次开发和集成等许多优点。
国内外数控系统现状及发展趋势
![国内外数控系统现状及发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/e86c264803020740be1e650e52ea551810a6c9c9.png)
2、数控系统的市场规模
随着制造业的快速发展,国内外数控系统的市场规模不断扩大。根据相关统 计数据,全球数控系统的市场规模预计在2025年将达到1200亿美元。中国作为制 造业大国,其数控系统的市场规模也在不断增长,成为全球最大的数控系统市场 之一。
3、数控系统的技术水平
经过多年的发展,国内外数控系统的技术水平已经有了很大的提高。从最初 的机械传动式数控系统到现在的计算机数控系统,数控系统的精度、速度和稳定 性得到了极大的提升。同时,人工智能、物联网等技术的融入也使得数控系统的 智能化程度越来越高。
展望
展望未来,数控系统将继续在制造业中发挥重要作用。随着技术的不断进步 和应用场景的不断扩展,未来的数控系统将更加注重智能化、多功能化和灵活性。 同时,随着云计算、物联网等技术的发展,数控系统将能够实现更加广泛的数据 采集和分析,从而为制造业的发展带来更多的价值。
结论
总的来说,数控系统的发展趋势是数字化、智能化、多功能化和灵活性。尽 管目前数控系统在技术、经济和人才等方面还面临着一些挑战,但随着科技的不 断进步和应用场景的不断扩展,相信这些挑战也将得到逐步解决。因此,我们有 理由相信,数控系统将继续在制造业中发挥重要作用,为现代制造业的发展带来 更多的机遇和价值。
4、数控系统未来的发展趋势和 机遇
未来,数控系统将朝着更加智能化、自主化、网络化的方向发展。随着工业 4.0、智能制造等概念的推广,数控系统将与各种先进技术更加深入地融合,实 现更加高效、智能的生产模式。同时,随着各种新兴行业的发展,数控系统也将 拥有更多的应用场景和机遇。
三、结论
本次演示对国内外数控系统的现状及发展趋势进行了详细的探讨。目前,数 控系统已经广泛应用于各个领域,市场规模不断扩大,技术水平不断提高,应用 前景广阔。未来,数控系统将朝着更高精度、更高速度、更稳定可靠的方向发展, 同时将融合更多的、物联网、5G等技术,实现更加智能化、自主化的控制。
数控系统可靠性国内外现状及对策
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是数 控机床 的重要故 障源之 一 ,都 会对机床 整机造 成停机 损
26 月 . 国 造 信 化 51 0 年6 中 制 业 息 0
维普资讯
C
高 的评 估依 据。 经过 “ 五”期间 国产数控 系统公 司对本企 业产 品进行 十 的较长 时间 的现 场跟踪 . 在可靠 性摸底 和故 障分 析 的基 础上 , 进 行 了多方面 的有针对 性的可靠 性改进 。 排除早 期故 障、 在 可
靠 性 设 计 、 制 造 装 配 过 程 以及 关 键 配 套 件 、外 购 件 等 方 面 建 立 了 可 靠 性 保 障 体 系 。 通 过 这 些 努 力 , 国 产 数 控 系 统 的 可 靠
用机械 等行业 的数十 家机床 用户进行调 查发 现 :装有 国外数 控系统 的数控机床 。数 控系统 ( 含伺服 单元 )故 障数 占整台 机 床故障 总数的 2 8 1 % 配备 国外 数控 系统 的加 工中心 ,其 数 控系统 ( 含伺服单元 )故障 数 占故 障总数 的 1 .% 。 2 8 国外数 控系统故 障部位 主要是进给 运动 控制单元 ,实 时 数据库 ,电气系统 以及 C C电源 故障等 。其 故障模式 涉及 面 N
故 障 。 无 论 评 价 国 外 系统 还 是 国 产 系统 ,对 于 那 些 不 在 生 产 线 上 保 证 每 天 连 续 运 行 ,或 者 实 际 发 生几 次 故 障 而 用 户 平 时
没 有记载 , 考核时 却认为零故 障或 一次故 障的数控 系统 , 在 都 不应 该列入 评价可靠 性的 样本 ,即不能 作为产 品可靠 性水平
能夸 大宣传这种 差距 。 日本新 泻大学 公布 的现 场统计 数据 , 据 在考核 期 内数 控系统发 生的各种 故障 8 次 , 以算出其平 均 1 可
FANUC与西门子比较
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FANUC是一家专业的数控制造厂商;而SIEMENS的数控只是一个部门.FANUC的数控一般都采用隔离电源(三相380变200V),而SIEMENS数控系统直接市电380V.FANUC数控系统更适合中国,包括环境、电网要求,而SIEMENS最大的弱点就是对电网要求非常高,对于中国电网现状十分不适用。
SIEMENS的数控系统发展程度要远高于FANUC系统,已实现通道控制,而FANUC则还落后一步。
FANUC的PLC程序稳定性要远高于SIEMENS,一般不会死机,更不会丢失,除非系统坏,而SIEMENS 发生PLC死机或程序丢失是维修中常见故障之一。
FANUC与SIEMENS比较一、系统:1、FANUC固化在硬件,SIEMENS是安装型系统;2、FANUC系功能按键操作,因此功能的提升、扩展受到限制,SIEMENS系荧屏窗口操作,功能强大、易用。
因此从最高端的FANUC-15到最底端的FANUC-0面孔几乎一样,而SIEMENS-840C与SIEMENS-802S差别较大,这也是许多操作者对SIEMENS心虚的原因!因为脸面上挂不住啊!(开一句玩笑,大家别介意);3、FANUC的安装调试复杂,SIEMENS模块化安装,调试容易多了;4、FANUC同一版本、同一系列购买时出价越低得到的功能越少,甚至许多G指令都不给你用,砍价=砍机床功能!大家小心啊;SIEMENS为人厚道多了,同一版本、同一系列的系统,价格与系统功能没有联系!倭寇鬼啊,德意志人精明啊,国人笨啊。
二、功能:1、错误处理功能:FANUC只给出错误代码,其余由你来处理;SIEMENS则给出错误所在的位置、处理方法2、预读:FANUC只能预处理3个程序段,而最底端的SIEMENS都可以预处理35个程序段3、简化编成:FANUC采用G功能指令,因此,用户不可能去开发,SIEMENS采用子程序形式,因此用户可在开发;G指令必须取消,子程序不用取消。
数控系统的国内外发展及应用现状
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数控系统的国内外发展及应用现状数控系统是自动化技术和数字控制技术相结合的产物,是一种以数字信号为基础的自动控制系统。
它广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、电子制造等领域。
本文将从国内外发展和应用现状两个方面来探讨数控系统的发展情况。
首先,国外发展。
数控系统最初在二战期间由美国等西方国家开始研发,用于航空制造,进一步推动了航空技术的进步。
随后,数控技术逐渐应用于其他工业领域,如汽车制造、电子制造等。
美国、日本和德国等发达国家在数控系统的研发和应用方面保持着领先地位。
特别是日本,其在数控技术方面投入巨大,使得其机械制造业获得了全球领先地位。
例如,日本的数控车床、加工中心等设备在全球市场占有很大份额。
而在中国,数控技术的发展起步较晚。
上世纪50年代末,我国开始引进一些数控设备,并在1965年建立了第一个数控机床生产厂。
从那时起,我国开始了数控技术的研发与推广,在国内一些关键领域形成了自主的数控技术体系。
近年来,中国在数控系统的研发和应用方面取得了巨大的进步,国内的数控设备制造技术水平逐步提高,一些大型企业在技术上具备了与国外企业竞争的能力。
目前,我国的数控设备已广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
在应用现状方面,数控系统在各个国家和地区都得到了广泛应用。
数控设备改变了传统的手工操作模式,提高了生产效率和产品质量。
它不仅可以提供高度精确和稳定的加工能力,还能够实现复杂零件的自动化生产。
此外,随着智能制造和工业4.0的发展,数控系统将更加智能化和自动化,为工业生产带来更多的便利和效益。
总之,数控系统是现代制造业的重要技术之一,其在国内外的发展和应用呈现出不同的特点。
国外发达国家在数控技术方面具有明显的优势,而中国在近年来的快速发展使得其在数控技术领域逐步迎头赶上。
随着技术的进步和应用的推广,数控系统在工业生产中的地位将愈加重要。
国内外数控技术的发展现状与趋势
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国内外数控技术的发展现状与趋势一、本文概述数控技术,即数控加工编程技术,是现代制造业的核心技术之一,它涉及到计算机编程、机械设计、自动控制等多个领域。
随着科技的飞速发展,数控技术在国内外都取得了显著的进步,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等各个行业。
本文将对国内外数控技术的发展现状与趋势进行深入探讨,以期了解数控技术的最新发展动态,为相关领域的从业者提供有益的参考。
本文将回顾数控技术的起源与发展历程,从最初的简单数控系统到现在的高度智能化、网络化数控系统,阐述数控技术在国内外的发展历程和主要成就。
接着,本文将重点分析国内外数控技术的现状,包括数控系统、数控机床、数控编程软件等方面的发展情况,以及数控技术在各个行业的应用现状。
同时,本文还将探讨数控技术发展中的关键问题,如精度与效率、智能化与自动化、开放性与标准化等。
在趋势分析方面,本文将关注数控技术的前沿动态,探讨数控技术的未来发展方向。
随着、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展,数控技术将如何实现与这些技术的深度融合,提高加工精度、效率和智能化水平,将是本文关注的重点。
本文还将分析数控技术在绿色制造、智能制造等领域的应用前景,以及国内外数控技术市场竞争格局的变化趋势。
本文旨在全面梳理国内外数控技术的发展现状与趋势,为相关领域的从业者提供有价值的参考信息,推动数控技术的持续创新与发展。
二、数控技术的历史回顾数控技术,即数字控制技术,其发展历程可以追溯到20世纪40年代末。
初期的数控技术主要应用于军事工业,例如美国为了制造飞机叶片而研发的数控铣床。
随着计算机技术的飞速发展和普及,数控技术也逐步实现了电子化、信息化和智能化。
20世纪50年代,数控技术开始进入商业应用领域,主要用于机床加工和自动化生产线。
此时,数控系统多为硬件连线式,编程复杂,灵活性差。
进入60年代,随着计算机软件技术的发展,数控系统开始采用软件编程,大大提高了编程的灵活性和效率。
国内外数控系统发展现状研究
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4 CAD/ . CAM 技 术 的 应 用
பைடு நூலகம்
当前 , 为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序 , 解 决 复 杂 曲面 的 编 程 问题 , 国际 数 控 系 统 制 造 商 将 图 形 化 、 成 化 集 的编程系统作为扩展数控 系统功能 、提 高数控系统人机互动性的 主要途径 。最新 的 C DC M技术为多轴多任务 数控 机床加工提 A /A 供 了有力的支持 , 以大幅地提高加工效率。E P I 、 I A R N 可 S RT CM T O 等一些著名 C M软件公 司的产品除了具备传统 的 C M软件功能 A A 国外 数 控 系统 现 状 模块 , 还开发 了多任务编程 、 对加工过程 的动态仿真等新的功能模 在 国际市场 , 国、 国、 德 美 日本等几 个国家基本掌 控了 中高档 块 。 国 数控系统。国外的主要数控 系统制造商有 西门子( i e s 、 Se n )发那 二 、 内数 控 系统 现 状 m 克 ( A U ) 三 菱 电 机 ( i ui i Eetc 、 海 德 汉 FN C、 M t bs l r ) s h ci 随着 国际学 术及产业界对开放式 数控 系统研究 的 日益推进 , ( I E HAN) HED N I 、博 世 力 士 乐 ( oc R xo ) 日本 大 隈 我 国的相关研究也越来越受到重视。 B sh ert 、 h 经过几十年的发展 , 国机床 我 行业也形成 了具有一定生产规模和技术水平的产业体系 ,国产数 ( km ) O u a 等。 1纳 米插 补 与控 制 技 术 已走 向 实用 阶段 . 控系统 产业发展迅速 , 质与量上都取得了飞跃 。 在 纳米 插 补 将 产 生 的 以 纳 米 为 单 位 的 指 令 提 供 给 数 字 伺 服 控 制 国内数控 系统基本 占领了低端数控系统市场 ,在中高档数控 器 , 数 字 伺 服 控 制器 的位 置 指 令 更 加 平 滑 , 而 提 高 了加 工 表 面 系统的研发和应用上也取得了一定 的成绩 。 中, 使 从 其 武汉华 中数控股 的平 滑 性 。 “ 米 插 补 ” 用 于所 有 插 补 之 后 , 实 现 纳 米 级 别 的 份有 限公 司、 将 纳 应 可 北京机 电院高技术股份有 限公司 、 北京航 天数控 系统 高质量加工 。在两年一届的美国芝 加哥 国际制造技术( 机床 ) 展览 有 限公 司和上海 电气( 团) 集 总公 司等已成功开发 了五轴联 动的数 会 ( r 2 ] ) , 那 克 就 展 出 了 3 i 13 i 5— D L B 控系统 , I s 00 上 发 M, 0, i 2/ iMO E 3, 3 分别应用 于数控加工 中心 、 数控龙 门铣床 和数控铣床 。近 数控系统 。除了伺服控制外 ,纳米插 补” “ 也可 以用 于 C 轴轮廓控 期 ,武汉重型机床集团有限公 司应用华 中数控 系统 ,成功开发 了 s 制 ;刚 性 攻 螺 纹 等 主 轴 功 能 。西 门子 展 出 的 8 8 2 D所 独 有 的 8 b C X5 8 0i t K 6 0数控七轴五联动 车铣复合加工机床。国内主要数控 系统 浮点计算精度 , 可使插补达到很高的轮廓控制精度 , 而获得很好 生产基地有华 中数控 、 从 航天数控 、 广州数控和上海开通数控等 。[ 3 1 的工件精度。此外 , 三菱公 司的 M7O O V系列 的数 控系统也可实现 国 内 的 数 字 化 交 流 伺 服驱 动 系 统 产 品 也 有 了很 大 的 发 展 , 已 纳 米 级 插 补 。… 能满足一般 的应用 , 并能与进 口产品竞争 , 占领 了国内的大部分市 2机 器 人 使 用 广 泛 . 场 。伺 服 系 统 和 伺服 电 机生 产 基 地 主要 有 兰 州 电机 厂 、 中数 控 、 华 未 来 机 床 的 功能 不 仅 局 限于 简 单 的加 工 ,而 且 还 具 有 一 定 自 广州数控 、 航天数控和开通数控等。 主 完 成 复 杂 任 务 的能 力 。机 器 人 作 为数 控 系统 的一 个 重要 应 用 领 然 而 , 由于 我 国 原有 数 控 系统 的封 闭性 及 数 控 软 硬 件 研 究 开 域, 其技术和产品近年来得到快 速发展。机器人的应用领域 , 不仅 发 的基 础较差 , 术积累较少 , 技 研发 队伍 的实力较 弱 , 发的投入 研
数控系统的国内外发展及应用现状
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精选文库-- 数控技术大作业题目数控系统的国内外发展及应用现状专业学号学生指导教师提交日期2012年5月21日摘要数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。
数控系统已经实现纳米插补与控制技术,并广泛地运用机器人、智能化加工技术和CAD/CAM技术,数控系统本身也从封闭转向开放式,并朝着高速、高精度化、网络化、环保化的方向发展。
关键词:数控系统开放式研究现状发展趋势目录一、国外数控系统现状 (4)1.美国A- B 公司 (4)2.日本FANUC公司 (5)3.德国SIEMENS公司 (6)二、国内数控系统现状 (7)1.华中数控 (7)2.广州数控 (9)3.北京航天数控 (9)三、国内外数控系统比较 (10)四、结论 (10)参考文献 (11)数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。
从1952 年美国麻省理工学院研制出第1 台实验性数控系统,到现在已走过了半个世纪。
数控系统也由第一代电子管的硬联接数控发展到第五代MPCNC的软联接数控。
数控系统已经实现纳米插补与控制技术,并广泛地运用机器人、智能化加工技术和CAD/CAM技术,数控系统本身也从封闭转向开放式,并朝着高速、高精度化、网络化、环保化的方向发展。
一、国外数控系统现状国外数控系统发展总体趋势如下:1.新一代数控系统向OG化和开放式体系结构方向发展。
2.驱动装置向交流、数字化方向发展。
3.增强通信功能,向网络化发展。
4.数控系统在控制性能上向智能化发展。
在国际市场,德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。
国外的主要数控系统制造商有西门子(Siemens)、发那克(FANUC)、三菱电机(Mitsubishi Electric)、海德汉(HEIDENHAIN)、博世力士乐(Bosch Rexroth)、日本大隈(Okuma)等。
下面对几个主要系统进行功能介绍与应用分析。
浅谈数控技术的国内外分析与发展趋势的展望
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浅谈数控技术的国内外分析与发展趋势的展望摘要:新中国成立后,我国的工业化在六十多年的时间里得到长足发展,在日新月异的全球化潮流中勇创佳绩,已经成为了拥有独立且最为完整工业体系的国家。
“十四五”规划,我国开启了全面建设社会主义现代化国家新征程,也是我国制造强国建设的关键五年,我国的工业化正在逐步向“内生增长、创新驱动、智能绿色、协同开放”方向加快升级转变。
工业的发展离不开制造业的不断革新进步,而制造业又是我国的经济支柱性产业。
在“中国制造”向“中国智造”不断前行的征途上,对科学技术的依赖性越来越强,制造业潜能不断被发掘,数控技术就是推动制造业向智能化方向进一步发展的催化剂。
关键词:数控技术;现状;发展趋势数控技术是先进制造技术的核心,是在机械制造业中新兴的综合性技术,集合了微电子和计算机技术、信息处理技术、精密检测技术、自动控制技术、光机电技术、网络通信技术等高新技术于一体,不断推动传统制造业转型升级,同时也对数控技术不断优化提出新要求。
谋求进步就要理清发展脉络,本文将浅谈数控技术的发展现状,并对未来发展趋势做出合理预测。
一、数控技术的发展现状分析(一)国外数控技术发展自上世纪九十年代中期开始,国外数控技术大致经历了两阶段式发展。
第一阶段称为NC(Number control即数字控制),是由操作者自己运用文本符号等编程进而实现机器自动化运行。
第二阶段称为CNC(Computer number control即计算机数值控制),是通过计算机中高效的系统控制软件进行机器运行数值计算,直接发出运行和控制指令。
1952年,在美国麻省理工学院研制成功的电子管数控系统开启先河,随后又创造出晶体管数控系统,但由于装备零件昂贵难以得到广泛推广,科学家开始向集成电路控制系统研究,并在之后生产出小型计算机、微型计算机数控系统,随着信息处理技术和精度控制技术的不断发展,创造出开发式数控系统,不仅能够在不同平台运行,还可以与其他系统相互配合实现操作目标。
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2011年7月,中国机床工具工业协会执行副理事长王黎明日前指出:中国95%的高档机床数控系统仍依赖进口,国内高档系统的自给率不到5%,其中日本成为主要的进口国,约占1/3。
在国际市场上,中、高档数控系统主要由以日本发那科公司、德国西门子公司为代表的少数企业所垄断,其中发那科占一半左右。
在国内市场上,主要规模生产企业有20多家,以华中数控、广州数控、大连大森、北京凯恩帝、南京华兴等5家企业为代表。
质量稳定性(可靠性)国内外存较大的差距
目前世界上的数控系统种类繁多,形式各异,组成结构上都有各自的特点。
这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。
例如对点位控制系统和连续轨迹控制系统就有截然不同的要求。
对于T系统和M系统,同样也有很大的区别,前者适用于回转体零件加工,后者适合于异形非回转体的零件加工。
对于不同的生产厂家来说,基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响,在设计思想上也可能各有千秋。
例如,美国Dynapath系统采用小板结构,便于板子更换和灵活结合,而日本FANUC系统则趋向大板结构,使之有利于系统工作的可靠性,促使系统的平均无故障率不断提高。
然而无论哪种系统,它们的基本原理和构成是十分相似的。
一般整个数控系统由三大部分组成,即控制系统,伺服系统和位置测量系统。
控制系统按加工工件程序进行插补运算,发出控制指令到伺服驱动系统;伺服驱动系统将控制指令放大,由伺服电机驱动机械按要求运动;测量系统检测机械的运动位置或速度,并反馈到控制系统,来修正控制指令。
这三部分有机结合,组成完整的闭环控制的数控系统。
数控系统到目前为止共发展了六代,第一代是电子管数控系统,第二代是晶体管数控系统,第三代是集成电路数控系统,第四代是小型计算机数控系统,第五代是微型计算机数控系统,第六代是PC数控系统。
PC数控系统目前是最先进的结构体系,PC数控系统的发展,形成了PC嵌入NC的“NC+PC”结构和NC嵌入PC的“PC+NC”结构两大主要流派。
后者又正在演变成PC+I/O的“软件化”结构。
在NC+PC系统方面,起主导作用的是一些老的数控系统生产大厂。
因为他们在数控系统方面有着深厚的基础,为使所掌握的技术优势与新的PC化潮流相融合,因此走出了一条以传统数控平台为基础(完成实时控制任务),以流行PC为前端(完成非实时任务)的PC数控系统发展道路,并在商品化方面取得了显著成绩。
NC+PC系统的典型代表有日本FANUC 公司的18i、16i系统、德国西门子公司的840D系统、法国NUM公司的1060系统、美国AB公司的9/360系统等。
在PC+NC系统方面,主导公司是一些后起之秀。
由于他们没有历史包袱,因此彻底摆脱了传统NC的约束,直接站在PC平台基础上,通过增扩NC控制板卡(如基于DSP的运动控制卡等)来发展PC数控系统。
典型代表有美国DELTA TAU公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC系统、日本MAZAK公司用三菱公司的MELDASMAGIC 64构造的MAZA TROL 640系统、中国华中数控系列产品、航天数控系列产品、广州数控部分产品、南京四开公司产品等。
从目前的情况看,新推出的PC数控系统已越来越多地采用PC+NC结构,NC+PC结构的发展已呈下降趋势。
随着PC技术水平和数控软件设计水平的提高,PC+NC结构正逐渐发展成PC+I/O的软件化结构和PC+实时网络的分布式结构。
典型代表有美国MDSI公司的OPEN CNC、德国POWER AUTOMA TION公司的PA8000 NT、大连光洋公司、陕西华拓科技公司等系列产品。
常用的数控系统有发那科、西门子、三菱、广数、华中等数控系统。
发那科(FANUC)系统
FANUC系统在设计中大量采用模块化结构。
这种结构易于拆装、各个控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于维修、更换。
FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。
FANUC系统性能稳定,操作界面友好,系统各系列总体结构非常的类似,具有基本统一的操作界面。
FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用,对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高,因此适应性很强。
西门子(SINUMERIK)数控系统
SINUMERIK 不仅意味着一系列数控产品,其力度在于生产一种适于各种控制领域不同控制需求的数控系统,其构成只需很少的部件。
它具有高度的模块化、开放性以及规范化的结构,适于操作、编程和监控。
三菱(MITSUBISHI)数控系统
EZMotion-NC E60 内含64位CPU的高性能数控系统,采用控制器与显示器一体化设计,实现了超小型化;伺服系统采用薄型伺服电机和高分辨率编码器(131,072脉冲/转),增量/绝对式对应;由参数选择车床或铣床的控制软件,简化维修与库存;全部软件功能为标准配置;标准具备1点模拟输出接口,用以控制变频器主轴;可使用三菱电机MELSEC 开发软件GX-Developer,简化PLC梯形图的开发;可采用新型2轴一体的伺服驱动器MDS-R系列,减少安装空间;开发伺服自动调整软件,节省调试时间及技术支援之人力。
广州数控(GSK)系统(暂时没有支持5轴联动的系统)
中国南方数控产业基地,广东省20家重点装备制造企业之一,中国国家863重点项目《中档数控系统产业化支撑技术》承担企业,拥有中国最大的数控机床连锁超市和国内最大的数控系统研发生产基地。
GSK产品批量配套全国五十多家知名机床生产企业,是中国主要机床厂家数控系统首选供应商。
华中数控系统
华中数控系统采用了以工业PC机为硬件平台,DOS、Windows及其丰富的支持软件为软件平台的技术路线,使主控制系统具有质量好,性能价格比高,新产品开发周期短,系统维护方便,系统更新换代和升降快,系统配套能力强,系统开放性好,便于用户二次开发和集成等许多优点。
华中数控系统在其操作界面,操作习惯和编程语言上按国际通用的数控系统设计。
国外系统所运行的G代码数控程序,基本不需修改,可在华中数控系统上使用。
但是,华中数控系统采用汉字用户界面,提供完善的在线帮助功能,便于用户学习和使用。
系统提供类似高级语言的宏程序功能。
具有三维仿真校验和加工过程图形动态跟踪功能,图形显示形象直观。
操作、使用方便容易。
与SIMENSE和FANUC的普及型数控系统相比较,华中数控系统在功能上毫不逊色,在价格上更为低廉,在维护和更新换代方面更为方便,但在外观和可靠性方面略差。
当前,国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心,适应不同大小尺寸的杂零件加工,加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发,基本涵盖了国内市场的需求。
精度上,北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集团股份有限公司的NJ25HMC40 卧式加工中心和交大昆机科技股份有限公司的TH61160 卧式镗铣加工中心都具有较高的精度,可与发达国家的产品相媲美。
在产品市场销售上,江苏多棱、济南二机床、北京机电研究院、宁江机床、桂林机床、北京一机床等企业的产品已获得国内市场的认同。
国产5轴联动系统:
(1)华中8型全数字总线式高档数控系统并已纳入国家中长期发展规划的“高档
数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项,具有多通道、多轴联动、高速高精加工能力,适
应于数控车、铣、车削中心、立式卧式加工中心、车铣复合、5轴龙门机床等大型、重型、高速、
精密数控机床以及各种专用加工设备。
“华中8型”与普什宁江机床有限公司的高精密卧式加工中
心配套,满足机床的高精度控制要求,该机床参加了2011年3月中央组织的“十一五”国家重大
科技成就展,是现场展出的唯一一台高档数控机床。
(2)大连光洋系统GNC09目前是世界上高档数控系统硬件结构最少、体系结构最先进的
系统。
GNC09光纤总线开放式高档数控系统集NC、PLC、HMI、机床键盘、系统键盘于一体,
系统与伺服之间采用以光纤为介质的GLINK全数字总线方式进行连接,配合模块化伺服驱动
结构,实现了安全、可靠、最少化的布线。
GNC09光纤总线开放式高档数控系统的核心部件
NCU,它集成了数控系统和PLC的控制,包括相应的数控软件和PLC控制软件,并带有手轮
及测量接口、IO扩展接口、USB、以太网等设备总线接口,通过设备总线接口可实现工厂集成
控制。
双通道五轴联动控制,各通道RTCP、3D刀具补偿,车铣复合控制,倾斜轴加工,双主轴同期
控制,高精度轮廓加工,可实现全闭环绝对值控制,NURBS样条、螺旋线、渐开线插补。
基于工业PC的高性能、高可靠性、低成本的数控系统
高度可配置的积木式结构设计,软件配置灵活
可实时监控的内装式可编程机床逻辑
适合用户编程的中/英文菜单界面
可扩展的外围操作站,使操作更具有人性化
符合IEC 61000-4电磁兼容标准
参考资料:
[1] /xxinfo_130780.html中国数控信息网2011年7月7日
[2] /jdnews/326775.html机电在线路2011-07-19
[3] 百度百科“数控系统”
[4]/news/message/163884.html国内CCMT2008国产化五轴联动数控机床统计。