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2011年国产数控系统发展概述
2011-9-28  来源:《数控机床市场》杂志  作者:肖明、伍衡

一、国产数控系统企业参展简述

      2011年4月11日-16日,第十二届中国国际机床展览会(CIMT2011)在北京举行,国产数控系统企业积极参加本次展会,取得了很好的参展效果。中央和部委、行业领导高度关注国产数控系统的发展,许多机床制造企业展出了配置国产数控系统的中、高档机床。2010年是“高档数控机床和基础制造装备”国家科技重大专项全面实施的一年。在重大专项的支持下,许多数控系统企业瞄准国际先进水平,结合市场需求,研制了许多高档数控系统。同时,与机床企业合作,研制了一批重大专项课题规划的高档机床,初步满足航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等行业急需。参加本次展会数控系统展团的国产数控系统企业非常踊跃,申报企业的数量很多,申报面积之和大大超过展会组委会可以提供的展位面积。按照机床协会的统一安排,国产数控系统行业企业统一安排在W2馆数控展团,部分安排在连廊。国内知名数控系统企业,如华中数控、广州数控、航天数控、开通数控、大连光洋、大连大森、沈阳高精、南京华兴、江苏仁和、南京新方达、北京凯奇等企业都积极参展。参展数控系统企业共36家,展出面积共1300平方米,普遍反映非常紧张。在本届CIMT2011上,参展数控系统企业充分利用展会平台,充分展示创新成果,广泛交流企业自主研发的最新技术和产品,深入探讨行业发展的趋势和方向,细致了解并尽量满足用户行业的最新需求,都取得了很好的参展效果。

   

二、数控系统参展企业主要展品简述

      根据中国机床工具工业协会数控系统分会现场统计,数控系统主要参展企业展品情况如下:

(一)华中数控

      本届展会上,华中数控集中展示了在高档数控国家科技重大专项的支持下,在公司前期技术和产品基础上,瞄准国际领先的高档数控系统技术水平,集中优势研发力量,自主研制的“华中8型”全数字高档数控系统。“华中8型”全数字高档数控系统突破了一批关键核心技术,如:高速现场总线技术;多通道、多轴联动控制技术;纳米插补技术;超前预读、小线段高速速度平滑技术;双轴同步控制;复合加工、空间误差补偿、切削力自适应控制;对话式编程;远程故障诊断、数控机床快速调试等。“华中8型”采用基于多处理器的开放式软硬件体系结构和自主创新的总线技术,硬件跨平台、软件可置换、系统多层次开放功能。开发了500w到100kw的全数字交流伺服及主轴驱动系统,解决了国产数控系统的系列化和成套性问题。“华中8型”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”的研制实现了我国高档数控系统技术的整体跃升,将大大缩短我国与国外高档数控系统的技术差距。

     目前,“华中8型”高档数控系统陆续与重大专项支持的29台高档数控机床配套,主要指标已达到国外高档数控系统的指标要求。如“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,该机床作为高档数控重大专项重大成果参加了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。华中数控还展示了基于华中8型系统开放式平台的共性技术及专用数控系统,例如:

1、    华中数控指令序列示波器,独创的内嵌数控系统的指令序列示波器GCOSC(GCode oscilloscope)。技术特点:1)突破传统的时域和频域分析模式,采用基于指令域的加工性能分析模式;2)内建预测程序代码,具备过程状态自学习能力;3)以曲线图形式直观展示加工过程中的指令序列与加工过程中各种状态的关系。

2、华中数控伺服调整工具SSTTSSTT(Servo Self-adapted Turning Tool)伺服调整工具是一套帮助工程技术人员调整数控系统伺服参数,优化系统性能的应用软件。该软件与数控系统连接简单,界面直观友好,操作简单,智能化程度较高。具备伺服轴及主轴运动状态实时监控功能。如位置、速度、电流等关键性能参数图形化显示。

3、华中数控折弯机数控系统HNC-8283,拥有完全自主知识产权的全功能高端折弯机数控系统,最高可实现9轴控制,支持多种驱动方式:AC伺服电机、比例伺服阀、电液融合(hybrid DDC)系统。

4、华中数控注塑机数控系统HNC-8284,拥有完全自主知识产权的全电动注塑机数控系统,可实现8轴控制,支持多种驱动方式,注射成形自适应闭环控制,基于材料特性-工艺参数-制品质量相关联的全新模型,建立智能化工艺参数库;内嵌材料及工艺数据库,具备注塑温度及工艺过程的校正自学习功能;具有工艺参数智能设置模型,支持工艺参数智能化设置;基于智能化试模的自适应规划算法,降低工人劳动强度,提高加工速度;支持人工进行对自动注塑规划结果进行工序调整。

5、华中数控总线式交流伺服驱动HSV-19D/SF采用完全自有知识产权,由数控系统现场总线技术联盟统一规划的网络协议——NCUC-bus协议,中国人自己的数控系统现场总线标准、技术及产品。技术特点如下:

1) 连接简单、控制简单、灵活

2) 接口丰富,控制方式灵活多样

3) 具有100M光纤接口,隔离数据传输环节中的电磁干扰影响

4) 支持绝对式码盘接口,支持多种SSI绝对式编码器传输协议。

5) 支持双码盘接口,可连接光栅尺等位置反馈器件,构成全闭环位置控制系统。

6) 支持总线定制反馈数据,可实时反馈驱动位置、速度、电流及其他状态参数;

7) 可控制交流伺服电机、交流同步/异步主轴电机、力矩电机、电主轴、直线电机;

8) 控制国产直线电机,最大速度可达180m/s;最大加加速度可达2g。

(二)广州数控

    广州数控主要参展展品及其技术特点:广州数控展出了18台套数控系统,包括:9台套车床数控系统:GSK980TA2、GSK98T、GSK928TEa、GSK980TDb、GSK980TDc、GSK980TDc-V、GSK928TCa、GSK988T、GSK988T-H,7台套铣床加工中心数控系统:GSK218MC-V、GSK218MD-H、GSK990MA、GSK25i、GSK983Ma-H、GSK980MDc、GSK980MDc-V,1台套磨床数控系统GSK928GE和1台多轴功能的位置控制系统GSK96。其中:GSK988T,5个进给轴(含CS轴)、任意3轴联动、2个模拟主轴、支持车铣复合加工的车床数控系统;GSK983Ma,机床操作面板、Wince操作系统、模块化 I/O 单元、高精高速、超小、超薄型集成一体化加工中心数控系统;以及GSK25i,五轴联动、总线控制、高速高精的铣床加工中心数控系统。

    同时,广州数控还展出了国家科技重大专项产品:GSK27全数字总线式高档数控系统、GS、GR系列驱动单元、175SJT系列高速交流伺服电动机、265SJT大转矩交流伺服电动机、ZJY265系列高速主轴伺服电机和ZJY440系列大功率主轴伺服电动机。

(三)航天数控

    1.CASNUC 2110eTA一体化车床数控系统CASNUC 2110eTA数控系统是一个将PC104 板嵌入到控制系统中的一体化车床数控系统,控制系统、显示面板、操作面板集于一体,结构紧凑,易于安装。系统采用的PC104 板具有板载表贴内存、低功耗、不使用风扇等特点,将PC104 板嵌入到控制系统中,减少了很多连接环节,系统可靠稳定,具有良好的电磁兼容、抗串扰能力设计。系统采用中文菜单,人性化界面;参数界面带有中文提示,中文报警提示,操作面板按键中文标识,使其操作更加简单、方便等。

    2.CASNUC2100eMS一体化螺杆铣数控系统3. CASNUC 2000TD车床经济型数控系统
    CASNUC 2000TD是航天数控研制的新一代经济型车床数控系统,实现μm级精度运动控制,控制系统、显示面板、操作面板集于一体,结构紧凑,易于安装。

(四)沈阳高精数控

    1、总线式全数字高档数控装置—GJ400(国家科技重大专项成果)该装置采用新一代“蓝天数控”高性能开放式体系结构,系统由人机接口单元(HMU)和机床控制单元(MCU)组成;各单元通过高速现场总线互联形成高性能分布式处理平台;HMU配置12”彩色液晶显示屏、集成机床操作面板、可安装多种操作系统;MCU支持大容量存储(最大320G),提供双1000M以太网、USB盘、DNC等程序存储及数据交换功能,支持4种现场总线接口,可配置AD/DA接口、Endat2.2接口、振动、温度、噪声传感器,有效控制高速机床、复合加工中心、柔性线等,满足航空航天、船舶、汽车、发电设备加工要求。2、 基于“龙芯”的高档数控装置—GJ400/L(国家科技重大专项成果)
    基于国产“龙芯”处理器的硬件平台和实时操作系统,系统由人机接口单元(HMU)和机床控制单元(MCU)组成;HMU配置12”彩色液晶显示屏、集成机床操作面板;MCU可扩展为双处理器控制单元,大容量固态存储(最大32G),提供双1000M以太网、USB盘、DNC等程序存储及数据交换功能,支持4种现场总线接口,可配置AD/DA接口、Endat2.2接口、振动、温度、噪声传感器,有效控制高速机床、复合加工中心、柔性线等,满足航空航天、船舶、汽车、发电设备加工要求。

(五)大连光洋科技工程有限公司

    GNC60是大连光洋自主创新的最新成果,具有以下技术特点:

1、    强大的多通道控制能力,支持通道间协同及共享坐标;为机床工艺运动坐标布局提供无限可能;支持4伺服驱动同一运动坐标;支持斜轴控制;支持极坐标插补;支持多个电子齿轮并发;

2、    优秀的五轴加工能力,简化5轴编程;支持多种五轴机床结构,支持斜面加工,支持定向退刀,支持3维刀具半径补偿;

3、    高速高精度控制。支持双向螺距误差补偿,空间误差补偿,温度补偿;配合大连光洋GDS系列伺服驱动支持16384倍位置细分,可适配0.75-110KW交流同步伺服电机、交流异步主轴电机、力矩电机、直线电机;
4、    基于新一代光纤GLINK2.0现场总线的高集成度、高可靠性、高性能硬件平台,为数控机床可靠性提升提供基础保证。

(六)北京凯奇数控

    北京凯奇数控生产的NC210高档数控系统采用开放式结构,模块化设计,嵌入式PC机。可跟踪PC机的技术发展,不断丰富系统的功能,保持系统的高处理速度,本系统经过广泛的国际,国内合作,能为用户提供最佳的软硬件配置方案和合理的性能价格比。系统可进行多过程控制,多坐标联动控制,大容量程序存储,内藏PLC控制器,提供充足的I/ O点。系统采用一体化设计,使用维修方便,并经过国内国外电磁兼容性和环境试验,检测。软件功能强大,可用于多种数控机床,车削中心;加工中心及其它类机械。

    高精度全自驱数控珩磨机床。整机可以在±3G的加速度下完成精度达到0.1um的珩磨,珩孔深度可简单加长。全系统分为径向进给、轴向进给及空心主轴电机,3个独立模块,可分别接受定制。

(七)北京超同步科技有限公司

1、CTB 系列伺服(主轴)电机

先进水平的新型交流感应伺服主轴电机,电机结构紧凑、性能一流、外形美观、效率高、广泛应用于机械制造的各个领域。【最高转速】8000 rpm;【基本转速】500rpm,750rpm,1000rpm,1500rpm, 2000rpm,3000rpm;【功率范围】1.1KW—315KW。    2、 CTB系列主轴驱动器
实现了感应电机的全闭环伺服控制,集速度控制、位置控制、转矩控制于一体。内置的多个运动控制程序可由用户根据机械设备的类型和不同控制方案自由选择,使设备的控制更趋于专业化和专机化。【功率范围】 1.5KW—160KW。

(八)滕州山森创发数控设备有限公司

1、SS系列数控系统 

SS系列数控系统是针对目前市场需求而开发的经济型系列数控系统,产品涵盖了单轴控制器、车床用两轴数控系统、铣床用三轴数控系统、铣床用四轴数控系统。该系列数控系统具有:

(1)系统采用双CPU和超大规模可编程逻辑电路方案,具有很高的加工精度和系统升级空间;

(2)系统可控制数字式交流伺服驱动器,系统的电子齿轮功能使得伺服电机可与任意螺距丝杠直连,螺距补偿功能使得机床的精度提高;

(3)系统具有加工零件图型实时跟踪显示及坐标字符显示的功能,界面设计更为丰富;

(4)便捷的U盘接口可实现U盘与系统间程序、参数的导入和导出,以及系统在现场升级功能。

2、三相异步交流电机电子制动器

ZD-15交流电机电子制动器是实现交流异步电动机快速有效制动的电子控制装置。该装置利用电力电子技术和微机控制技术实现对交流异步电动机的制动,同时具有制动时间设置、制动电流设置、电机速度监测反馈等功能。

 

(九)南京新方达数控有限公司

    主要展出CNC系列机床数控系统、交流伺服驱动单元和双向数控曲面刨床。展示的数控系统中,尤其专用数控系统的推广应用方面具有特色,目前这数控系统主要应用在木工加工专用机床、齿轮加工专用机床、阀门加工专用机床和罗茨叶轮加工专用机床等多种专用机械设备上。CNC-81W、80W、60K数控系统是在木工机械数控化方面进行了研究和应用的产品,先后开发的多种制榫机专用数控系统,为木工机械生产企业配套。该系列系统拥有简洁的图形操作界面,让操作者只要将木榫的型状特征参数输入到数控系统中,就可以自动在数控系统内部进行自动编程,自动加工出各种不同尺寸、不同形状、不同组合的木榫。

CNC-81W80W60K数控系统

 (十)时光科技有限公司

    展出IMS系列通用伺服控制器、主轴专用伺服控制器,进给专用伺服控制器。产品技术特点:系统级芯片SOC技术,电流、速度、位置三闭环;系统专用运动控制语言QMCL,操作灵活,功能强大;内置PLC功能,可自成系统工作;同步控制功能,电子齿轮功能;控制电机范围:0.2~185KW;速度控制精度:±0.02%;调速范围:1:28000;转矩特性:0~300%电机额定转矩,0~50HZ恒转矩输出,低至0.01HZ大转矩输出,零速力矩保持功能;位置控制精度:±1编码器脉冲;外部接口:RS232、RS422、RS422/485接口、模拟量、脉冲量、I/O接口等。产品功能及应用:机床主轴功能:低速大转矩切削、高速恒功率切削、零速主轴锁定、C轴功能、刚性攻丝、绞孔、螺纹加工等;机床进给功能:高精度定位、高进给速度和加速度、快速相应。

       

 时光科技交流伺服控制器和电机 

(十一)南京华兴:

    1、 通用数控系统7XX系统

1)支持开放式PLC梯形图编程,宏程序编程,实现各种函数及条件判断转移。  

 2)8.4寸/10.4寸彩色液晶显示人机界面,分辨率800*600  

3)支持用户重定义换刀程序,固定循环或M功能,宏程序调用  

 4)螺纹可实现直,锥,变螺距,非等分多头螺纹,梯形螺纹及定点破口,定角度切入等2、系列步进,伺服控制单元1)全数字交流伺服单元,20A 30A 50A2)采用DSP及大规模FPGA作为核心控制器3)三相步进驱动器,最大电流10A,进给当量1um3、交流异步主轴伺服电机/永磁同步交流伺服电机1)ZJY208M-4-3.7/5.5/7.52)110SJT-M04025/060253)130SJT-M06025/07725/10015

7系列加工中心系统 

(十二)北京宝伦

    1、专用数控系统,如:等离子火焰切割数控系统、激光切割数控系统、异形玻璃切割数控系统、弯管机数控系统、钢筋弯曲数控系统、倒角机数控系统等二十余种专用数控系统及开放式数控开发平台。填补国内多项空白,变成操作简单,结构紧凑,可靠性高,连接方便,最高8轴联动,可做双位置闭环控制。

    2、 异型玻璃切割整体配套电控柜提供异型玻璃切割行业交钥匙工程配套方案,解决国内多项技术难题,并且与意大利著名套料软件公司optima合作,形成最完整的最合理的行业解决方案。 

      

 三、配置国产高档系统机床展出情况   

     本次展会上,许多机床企业展出了配置国产高档数控系统参展的高档机床。其中配华中8型系统四台,五轴联动机床四台。包括:武汉机床厂MK6035-5五轴联动万能工具磨床,配置HNC-8C;福建省威诺数控有限公司M5V-320五轴加工中心,配置HNC-848B;荆州荷花机床有限公司CJK6150数控车床,配置HNC-818;上海黑格数控科技有限公司CNC-5B五轴联动数控工具磨床,配置HNC-21G。

    武汉机床厂MK6035-5五轴联动万能工具磨床,配置HNC-8C系统,是高档数控重大专项主机研制成果,引起与会嘉宾的重点关注。


    沈阳高精数控公司与沈阳机床集团合作,展出了配置高精系统的两台机床:AH130自动镗铣床,配套系统:B10,控制轴数:6轴;ETC3650e数控车床,配套系统:F0,控制轴数:2轴。大连科德数控公司展出了配置大连光洋系统的高档机床,包括:六轴五联动数控工具磨床,十三轴五联动车铣复合加工中心等。

附:C1MT2011展出的数控机床配置数控系统情况统计表

 
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