數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
一、數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制指揮中心,。機(jī)床的各個(gè)執(zhí)行部件在數(shù)控系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下,，有條不紊地工作，自動(dòng)地按給定N序進(jìn)行機(jī)械零件加工,。數(shù)控系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,，先后經(jīng)歷了電子管、品體管,、集成電路,、小型計(jì)算機(jī)、微處理器及基于工控PC機(jī)的通用型系統(tǒng)六代.其中前三代稱為硬線聯(lián)接數(shù)控,，簡(jiǎn)稱NC數(shù)控。目前已被淘汰;后三代稱為軟件數(shù)控,，也稱CNC系統(tǒng)·CNC系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī),，即由計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行其存儲(chǔ)器內(nèi)的程序,，來實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能.也就是說CNC系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，硬件是軟件活動(dòng)的舞臺(tái).軟件是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂.筷個(gè)CNC系統(tǒng)的活動(dòng)均依靠系統(tǒng)軟件來指揮.軟件和硬件各有不同的特點(diǎn):軟件設(shè)計(jì)靈活,，適應(yīng)性強(qiáng).但處理速度慢:硬件處理速度快.但成木高,。 20世紀(jì)80年代以來，國(guó)際上數(shù)控技術(shù)發(fā)展很快,。形成了一批著名的專業(yè)生產(chǎn)廠,。國(guó)際上數(shù)控裝置的80%--90%由這些專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn).如日本的FAUNC、三菱電機(jī),、關(guān)國(guó)的AB公司,、德國(guó)的西門子、Bosch,意大利的FIDIA西班牙的FAGOR和法國(guó)的NUMB.數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步突出地表現(xiàn)在數(shù)控裝置性能大為提高,，總結(jié)起來可概括為以卜三點(diǎn):1,、數(shù)控系統(tǒng)智能化 數(shù)控系統(tǒng)的鉀能化包括在數(shù)控系統(tǒng)中各個(gè)方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方而的智能化，如加工過程的t7適應(yīng)控制,，工藝參數(shù)自動(dòng)生成;為提高騾動(dòng)性能及使用連接方使的智能,，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算,、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載,、r!動(dòng)選定模型、自整定等;簡(jiǎn)化編程,、簡(jiǎn)化操作方而的鉀能化.如鉀能化的自動(dòng)編程,、鉀能化的人機(jī)界面等;還有鉀能診斷、智能監(jiān)控等,。2,、數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放式設(shè)計(jì) 20世紀(jì)90年代.數(shù)控系統(tǒng)完成了16位機(jī)向32位機(jī)的轉(zhuǎn)變.以及伺服騾動(dòng)從直流式向交流全數(shù)字式的轉(zhuǎn)變.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)從封閉轉(zhuǎn)向開放.從而使數(shù)控系統(tǒng)可充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的豐富資源,能根據(jù)控制對(duì)象的要求迅速、靈活地更換軟硬件,，并能及時(shí)吸收新技術(shù),，使得數(shù)控技術(shù)發(fā)展步伐加快.開發(fā)周期縮短.1名的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家.平均梅三年就有一種新型號(hào)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品誕生.數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也從解決疑難零件加工、批量零件fi動(dòng)化生產(chǎn),，到進(jìn)入家庭作坊,，越來越廣泛地應(yīng)用到各種場(chǎng)合，同時(shí)也不斷對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的軟件提出新的要求,。集中地表現(xiàn)在要求有開放式結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng),、適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的用戶門己開發(fā)的功能。 開放式數(shù)控系統(tǒng)的墓木結(jié)構(gòu)有硬件平臺(tái),、軟件平臺(tái),、一個(gè)用戶可擴(kuò)展的硬軟件空間和應(yīng)開發(fā)環(huán)境。硬件平臺(tái):由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供,?；蚴沁x擇通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊.但其配置可由用戶在較大范圍內(nèi)選抒.如控制軸數(shù),、控制方式、各種外部設(shè)備等;軟件平臺(tái):由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠提供,，或CNC軟件開發(fā)商提供,，它是系統(tǒng)的核心軟件，即CNC PLC的基木軟件.同時(shí)提供良好的用戶開發(fā)應(yīng)用軟件的環(huán)境;應(yīng)用軟件:用戶在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家提供的硬軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,，開發(fā)專用軟件,、硬件，實(shí)現(xiàn)用戶要求的控制功能,。以PC為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式有以下三種: 1)把數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的數(shù)控專用硬件和軟件裝到PC的母板上,，用ISA或PCI線.保留原PC的整體形象.如圖1一所示. 2)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠，在h己生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中嵌入PC機(jī)的主板,，展現(xiàn)的是生產(chǎn)廠’的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn).使用生產(chǎn)廠’的專用總線或棍合總線結(jié)構(gòu),，這種嵌入式結(jié)構(gòu).如圖1-6所示。 3)使PC經(jīng)光纜.用高速串行口總線(或ARCNET等)和數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠開發(fā)的專用硬軟件進(jìn)行通信,，如圖1-7所示.3,、數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng) 從20世紀(jì)90年代初，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)開始采用墓于PC機(jī)開放式結(jié)構(gòu)以來,，通過因特網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信.使用戶與生產(chǎn)廠商的聯(lián)系更加快捷.更能滿足用戶的需要,。目前.數(shù)控機(jī)床已發(fā)展成采用PC和NC觸合的數(shù)控系統(tǒng)，外界的信息可很快地反映到機(jī)床上,，建立起與用戶快速的反映系統(tǒng).