CIMT2011國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)展品綜述

肖明伍衡

(中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)控系統(tǒng)分會(huì)，湖北武漢430223)

1 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)參展簡(jiǎn)述

2011年4月11－16日，第十二屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2011)在北京舉行，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)積極參加本次展會(huì)，取得了很好的參展效果。中央和部委、行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)高度關(guān)注國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，許多機(jī)床制造企業(yè)展出了配置國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的中、高檔機(jī)床。

2010年是“高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)全面實(shí)施的一年。在重大專項(xiàng)的支持下，許多數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平，結(jié)合市場(chǎng)需求，研制了許多高檔數(shù)控系統(tǒng)。同時(shí)，與機(jī)床企業(yè)合作，研制了一批重大專項(xiàng)課題規(guī)劃的高檔機(jī)床，初步滿足航空航天、船舶、汽車(chē)制造以及發(fā)電設(shè)備制造等行業(yè)的急需。

在本屆CIMT2011上，參展數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)充分利用展會(huì)平臺(tái)，充分展示創(chuàng)新成果，廣泛交流企業(yè)自主研發(fā)的最新技術(shù)和產(chǎn)品，深入探討行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，細(xì)致了解并盡量滿足用戶行業(yè)的最新需求，都取得了很好的參展效果。

2 數(shù)控系統(tǒng)參展企業(yè)主要展品簡(jiǎn)述

根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)控系統(tǒng)分會(huì)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，數(shù)控系統(tǒng)主要參展企業(yè)展品情況如下:

2.1 華中數(shù)控

本屆展會(huì)上，華中數(shù)控集中展示了在高檔數(shù)控國(guó)家科技重大專項(xiàng)的支持下，在公司前期技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)國(guó)際領(lǐng)先的高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平，集中優(yōu)勢(shì)研發(fā)力量，自主研制的“華中8型”全數(shù)字高檔數(shù)控系統(tǒng)(圖1)。

“華中8型”全數(shù)字高檔數(shù)控系統(tǒng)突破了一批關(guān)鍵核心技術(shù)，如:高速現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù);多通道、多軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù);納米插補(bǔ)技術(shù);超前預(yù)讀、小線段高速度平滑技術(shù);雙軸同步控制;復(fù)合加工、空間誤差補(bǔ)償、切削力自適應(yīng)控制;對(duì)話式編程;遠(yuǎn)程故障診斷、數(shù)控機(jī)床快速調(diào)試等。

“華中8型”采用基于多處理器的開(kāi)放式軟硬件體系結(jié)構(gòu)和自主創(chuàng)新的總線技術(shù)，硬件跨平臺(tái)、軟件可置換、系統(tǒng)多層次開(kāi)放功能。開(kāi)發(fā)了500 W到100 kW的全數(shù)字交流伺服及主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，解決了國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的系列化和成套性問(wèn)題。

“華中8型”具有多通道、多軸聯(lián)動(dòng)、高速高精加工能力，適應(yīng)于數(shù)控車(chē)、銑、車(chē)削中心、立式臥式加工中心、車(chē)銑復(fù)合、5軸龍門(mén)機(jī)床等大型、重型、高速、精密數(shù)控機(jī)床以及各種專用加工設(shè)備。“華中8型”的研制實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的整體躍升，將大大縮短我國(guó)與國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)差距。

目前，“華中8型”高檔數(shù)控系統(tǒng)陸續(xù)與重大專項(xiàng)支持的29臺(tái)高檔數(shù)控機(jī)床配套，主要指標(biāo)已達(dá)到國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)的指標(biāo)要求。如“華中8型”與普什寧江機(jī)床有限公司的高精密臥式加工中心配套，滿足機(jī)床的高精度控制要求。該機(jī)床作為高檔數(shù)控重大專項(xiàng)重大成果參加了2011年3月中央組織的“十一五”國(guó)家重大科技成就展，是現(xiàn)場(chǎng)展出的唯一一臺(tái)高檔數(shù)控機(jī)床。

2.2 廣州數(shù)控

廣州數(shù)控展出了18臺(tái)套數(shù)控系統(tǒng)9臺(tái)套車(chē)床數(shù)控 系 統(tǒng) (GSK980TA2、 GSK98T、 GSK928TEa、GSK980TDb、 GSK980TDc、 GSK980TDc － V、GSK928TCa、GSK988T(圖 2)、GSK988T － H)，7 臺(tái)套銑床加工中心數(shù)控系統(tǒng)(GSK218MC－V、GSK218MD－ H、 GSK990MA、 GSK25i、 GSK983Ma － H、GSK980MDc、GSK980MDc－V)，1 臺(tái)套磨床數(shù)控系統(tǒng)(GSK928GE)和1臺(tái)多軸功能的位置控制系統(tǒng)(GSK96)。

其中:GSK988T為5個(gè)進(jìn)給軸(含CS軸)，任意3軸聯(lián)動(dòng)，2個(gè)模擬主軸，支持車(chē)銑復(fù)合加工的車(chē)床數(shù)控系統(tǒng);GSK983Ma為Wince操作系統(tǒng)、模塊化 I/O單元，高精高速、超小、超薄型集成一體化加工中心數(shù)控系統(tǒng);GSK25i為五軸聯(lián)動(dòng)、總線控制、高速高精的銑床加工中心數(shù)控系統(tǒng)。

同時(shí)，廣州數(shù)控還展出了國(guó)家科技重大專項(xiàng)產(chǎn)品:GSK27全數(shù)字總線式高檔數(shù)控系統(tǒng)(圖3)，GS、GR系列驅(qū)動(dòng)單元，175SJT系列高速交流伺服電動(dòng)機(jī)，265SJT大轉(zhuǎn)矩交流伺服電動(dòng)機(jī)，ZJY265系列高速主軸伺服電動(dòng)機(jī)和ZJY440系列大功率主軸伺服電動(dòng)機(jī)。

2.3 航天數(shù)控

(1)CASNUC 2110eTA一體化車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)

CASNUC 2110eTA數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)將PC104板嵌入到控制系統(tǒng)中的一體化車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)、顯示面板、操作面板集于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝。

系統(tǒng)采用的PC104板具有板載表貼內(nèi)存、低功耗、不使用風(fēng)扇等特點(diǎn)，將PC104板嵌入到控制系統(tǒng)中，減少了很多連接環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，具有良好的電磁兼容、抗串?dāng)_能力設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)采用中文菜單，人性化界面;參數(shù)界面帶有中文提示，中文報(bào)警提示，操作面板按鍵中文標(biāo)識(shí)，使其操作更加簡(jiǎn)單、方便等。

(2)CASNUC 2000TD車(chē)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)

CASNUC 2000TD是航天數(shù)控研制的新一代經(jīng)濟(jì)型車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度運(yùn)動(dòng)控制，控制系統(tǒng)、顯示面板、操作面板集于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝。

2.4 沈陽(yáng)高精數(shù)控

(1)總線式全數(shù)字高檔數(shù)控裝置GJ400(國(guó)家科技重大專項(xiàng)成果，圖4)

該裝置采用新一代“藍(lán)天數(shù)控”高性能開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由人機(jī)接口單元(HMU)和機(jī)床控制單元(MCU)組成;各單元通過(guò)高速現(xiàn)場(chǎng)總線互聯(lián)形成高性能分布式處理平臺(tái);HMU配置12英寸彩色液晶顯示屏、集成機(jī)床操作面板、可安裝多種操作系統(tǒng);MCU支持大容量存儲(chǔ)(最大320 G)，提供雙1 000 M以太網(wǎng)、USB盤(pán)和DNC等程序存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)交換功能，支持4種現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可配置AD/DA接口、Endat2.2接口以及振動(dòng)、溫度和噪聲傳感器，有效控制高速機(jī)床、復(fù)合加工中心和柔性線等，滿足航空航天、船舶、汽車(chē)和發(fā)電設(shè)備加工要求。

(2)基于“龍芯”的高檔數(shù)控裝置GJ400/L(國(guó)家科技重大專項(xiàng)成果，圖5)

基于國(guó)產(chǎn)“龍芯”處理器的硬件平臺(tái)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，系統(tǒng)由人機(jī)接口單元(HMU)和機(jī)床控制單元(MCU)組成;HMU配置12英寸彩色液晶顯示屏、集成機(jī)床操作面板;MCU可擴(kuò)展為雙處理器控制單元，大容量固態(tài)存儲(chǔ)(最大32 G)，提供雙1 000 M以太網(wǎng)、USB盤(pán)和DNC等程序存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)交換功能，支持4種現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可配置AD/DA接口、Endat2.2接口以及振動(dòng)、溫度和噪聲傳感器，有效控制高速機(jī)床、復(fù)合加工中心和柔性線等，滿足航空航天、船舶、汽車(chē)和發(fā)電設(shè)備加工要求。

2.5 大連光洋科技工程有限公司

GNC60(圖6)是大連光洋自主創(chuàng)新的最新成果，具有以下技術(shù)特點(diǎn):

強(qiáng)大的多通道控制能力，支持通道間協(xié)同及共享坐標(biāo);為機(jī)床工藝運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)布局提供無(wú)限可能;支持4伺服驅(qū)動(dòng)同一運(yùn)動(dòng)坐標(biāo);支持斜軸控制;支持極坐標(biāo)插補(bǔ);支持多個(gè)電子齒輪并發(fā)。

優(yōu)秀的五軸加工能力，簡(jiǎn)化5軸編程;支持多種五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)，支持斜面加工，支持定向退刀，支持三維刀具半徑補(bǔ)償。

高速高精度控制。支持雙向螺距誤差補(bǔ)償，空間誤差補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償;配合大連光洋GDS系列伺服驅(qū)動(dòng)支持16 384倍位置細(xì)分，可適配0.75～110 kW交流同步伺服電動(dòng)機(jī)、交流異步主軸電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)。基于新一代光纖GLINK2.0現(xiàn)場(chǎng)總線的高集成度、高可靠性、高性能硬件平臺(tái)，為數(shù)控機(jī)床可靠性提升提供基礎(chǔ)保證。

2.6 北京凱奇數(shù)控

北京凱奇數(shù)控生產(chǎn)的NC210高檔數(shù)控系統(tǒng)(圖7)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)、嵌入式PC機(jī)，可跟蹤PC機(jī)的技術(shù)發(fā)展，不斷豐富系統(tǒng)的功能，保持系統(tǒng)的高處理速度。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)廣泛的國(guó)際國(guó)內(nèi)合作，能為用戶提供最佳的軟硬件配置方案和合理的性能價(jià)格比。系統(tǒng)可進(jìn)行多過(guò)程控制和多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制，大容量程序存儲(chǔ)，內(nèi)藏PLC控制器，提供充足的I/O點(diǎn)。系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，使用維修方便，并經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)國(guó)外電磁兼容性和環(huán)境試驗(yàn)、檢測(cè)。軟件功能強(qiáng)大，可用于多種數(shù)控機(jī)床、車(chē)削中心，加工中心及其它類機(jī)械。

高精度全自驅(qū)數(shù)控珩磨機(jī)床。整機(jī)可以在±3g的加速度下完成精度達(dá)到0.1 μm的珩磨，珩孔深度可簡(jiǎn)單加長(zhǎng)。全系統(tǒng)分為徑向進(jìn)給、軸向進(jìn)給及空心主軸電動(dòng)機(jī)，3個(gè)獨(dú)立模塊，可分別接受定制。

2.7 北京超同步科技有限公司

(1)CTB系列伺服(主軸)電動(dòng)機(jī)(圖8)

先進(jìn)水平的新型交流感應(yīng)伺服主軸電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、性能一流、外形美觀、效率高、廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造的各個(gè)領(lǐng)域。最高轉(zhuǎn)速可達(dá)8 000 r/min;基本轉(zhuǎn)速為 500 r/min，750 r/min，1 000 r/min，1 500 r/min，2 000 r/min，3 000 r/min;功率范圍為 1.1 ～315 kW。

(2)CTB系列主軸驅(qū)動(dòng)器

實(shí)現(xiàn)了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的全閉環(huán)伺服控制，集速度控制、位置控制、轉(zhuǎn)矩控制于一體。內(nèi)置的多個(gè)運(yùn)動(dòng)控制程序可由用戶根據(jù)機(jī)械設(shè)備的類型和不同控制方案自由選擇，使設(shè)備的控制更趨于專業(yè)化和專機(jī)化。功率范圍:1.5～160 kW。

2.8 滕州山森創(chuàng)發(fā)數(shù)控設(shè)備有限公司

(1)SS系列數(shù)控系統(tǒng)

SS系列數(shù)控系統(tǒng)(圖9)是針對(duì)目前市場(chǎng)需求而開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系列數(shù)控系統(tǒng)，產(chǎn)品涵蓋了單軸控制器、車(chē)床用兩軸數(shù)控系統(tǒng)、銑床用三軸數(shù)控系統(tǒng)、銑床用四軸數(shù)控系統(tǒng)。該系列數(shù)控系統(tǒng)采用雙CPU和超大規(guī)模可編程邏輯電路方案，具有很高的加工精度和系統(tǒng)升級(jí)空間;系統(tǒng)可控制數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)的電子齒輪功能使得伺服電動(dòng)機(jī)可與任意螺距絲杠直連，螺距補(bǔ)償功能使得機(jī)床的精度提高;具有加工工件圖型實(shí)時(shí)跟蹤顯示及坐標(biāo)字符顯示的功能，界面設(shè)計(jì)更為豐富;便捷的U盤(pán)接口可實(shí)現(xiàn)U盤(pán)與系統(tǒng)間程序、參數(shù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，以及系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)功能。

(2)三相異步交流電動(dòng)機(jī)電子制動(dòng)器

ZD－15交流電動(dòng)機(jī)電子制動(dòng)器是實(shí)現(xiàn)交流異步電動(dòng)機(jī)快速有效制動(dòng)的電子控制裝置。該裝置利用電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)，同時(shí)具有制動(dòng)時(shí)間設(shè)置、制動(dòng)電流設(shè)置、電動(dòng)機(jī)速度監(jiān)測(cè)反饋等功能。

2.9 南京新方達(dá)數(shù)控有限公司

主要展出CNC系列機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)單元和雙向數(shù)控曲面刨床。展示的數(shù)控系統(tǒng)中，尤其專用數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用方面具有特色，目前這些數(shù)控系統(tǒng)主要應(yīng)用在木工加工專用機(jī)床、齒輪加工專用機(jī)床、閥門(mén)加工專用機(jī)床和羅茨葉輪加工專用機(jī)床等多種專用機(jī)械設(shè)備上。

CNC－81 W、80 W、60 K數(shù)控系統(tǒng)(圖10)是在木工機(jī)械數(shù)控化方面進(jìn)行了研究和應(yīng)用的產(chǎn)品，先后開(kāi)發(fā)的多種制榫機(jī)專用數(shù)控系統(tǒng)，為木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)配套。該系列系統(tǒng)擁有簡(jiǎn)潔的圖形操作界面，讓操作者只要將木榫的型狀特征參數(shù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，就可以自動(dòng)在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)編程，自動(dòng)加工出各種不同尺寸、不同形狀、不同組合的木榫。

2.10 時(shí)光科技有限公司

展出IMS系列通用伺服控制器、主軸專用伺服控制器，進(jìn)給專用伺服控制器。

產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn):系統(tǒng)級(jí)芯片SOC技術(shù)，電流、速度、位置三閉環(huán);系統(tǒng)專用運(yùn)動(dòng)控制語(yǔ)言QMCL，操作靈活，功能強(qiáng)大;內(nèi)置PLC功能，可自成系統(tǒng)工作;同步控制功能，電子齒輪功能;控制電動(dòng)機(jī)范圍為0.2～185 kW;速度控制精度為±0.02%;調(diào)速范圍為1∶28 000;轉(zhuǎn)矩特性方面，0～300%電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，0～50 Hz恒轉(zhuǎn)矩輸出，低至0.01 Hz大轉(zhuǎn)矩輸出，零速力矩保持功能;位置控制精度為±1編碼器脈沖;外部接口為RS232、RS422、RS422/485接口、模擬量、脈沖量、I/O接口等。

產(chǎn)品功能及應(yīng)用:低速大轉(zhuǎn)矩切削、高速恒功率切削、零速主軸鎖定、C軸功能、剛性攻絲、鉸孔、螺紋加工等;機(jī)床進(jìn)給功能:高精度定位、高進(jìn)給速度和加速度、快速相應(yīng)。

2.11 南京華興

(1)通用數(shù)控系統(tǒng)7XX系統(tǒng)

支持開(kāi)放式PLC梯形圖編程，宏程序編程，實(shí)現(xiàn)各種函數(shù)及條件判斷轉(zhuǎn)移;8.4英寸/10.4英寸彩色液晶顯示人機(jī)界面，分辨率800×600;支持用戶重定義換刀程序，固定循環(huán)或M功能，宏程序調(diào)用;螺紋可實(shí)現(xiàn)直，錐，變螺距，非等分多頭螺紋，梯形螺紋及定點(diǎn)破口，定角度切入等。

(2)系列步進(jìn)，伺服控制單元

全數(shù)字交流伺服單元，20 A、30 A、50 A;采用DSP及大規(guī)模FPGA作為核心控制器;三相步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，最大電流10 A，進(jìn)給當(dāng)量1 μm。

(3)交流異步主軸伺服電動(dòng)機(jī)/永磁同步交流伺服電動(dòng)機(jī)

ZJY208M －4 －3.7/5.5/7.5;110SJT － M04025/06025;130SJT－M06025/07725/10015。

2.12 北京寶倫

(1)專用數(shù)控系統(tǒng)

有等離子火焰切割數(shù)控系統(tǒng)、激光切割數(shù)控系統(tǒng)、異形玻璃切割數(shù)控系統(tǒng)、彎管機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、鋼筋彎曲數(shù)控系統(tǒng)、倒角機(jī)數(shù)控系統(tǒng)等20余種專用數(shù)控系統(tǒng)及開(kāi)放式數(shù)控開(kāi)發(fā)平臺(tái)。填補(bǔ)國(guó)內(nèi)多項(xiàng)空白，變成操作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，連接方便，最高8軸聯(lián)動(dòng)，可做雙位置閉環(huán)控制。

(2)異型玻璃切割整體配套電控柜

提供異型玻璃切割行業(yè)交鑰匙工程配套方案，解決國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)難題，并且與意大利著名套料軟件公司optima合作，形成最完整的、最合理的行業(yè)解決方案。

3 配置國(guó)產(chǎn)高檔系統(tǒng)機(jī)床展出情況

本次展會(huì)上，許多機(jī)床企業(yè)展出了配置國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)參展的高檔機(jī)床。其中配華中8型系統(tǒng)4臺(tái)，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床4臺(tái)。包括:武漢機(jī)床廠MK6035－5五軸聯(lián)動(dòng)萬(wàn)能工具磨床，配置HNC－8C;福建省威諾數(shù)控有限公司M5V－320五軸加工中心，配置HNC－848B;荊州荷花機(jī)床有限公司CJK6150數(shù)控車(chē)床，配置HNC－818;上海黑格數(shù)控科技有限公司CNC－5B五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床，配置HNC－21G。

武漢機(jī)床廠MK6035－5五軸聯(lián)動(dòng)萬(wàn)能工具磨床，配置HNC－8C系統(tǒng)，是高檔數(shù)控重大專項(xiàng)主機(jī)研制成果，引起與會(huì)嘉賓的重點(diǎn)關(guān)注。

沈陽(yáng)高精數(shù)控公司與沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)合作，展出了配置高精系統(tǒng)的2臺(tái)機(jī)床:AH130自動(dòng)鏜銑床，配置B10系統(tǒng)，控制6軸;ETC3650e數(shù)控車(chē)床，配置F0系統(tǒng)，控制2軸。

大連科德數(shù)控公司展出了配置大連光洋系統(tǒng)的高檔機(jī)床，包括:六軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床，十三軸五聯(lián)動(dòng)車(chē)銑復(fù)合加工中心等。