糸蔌電子技術有垠公司（518000）鄒小昭從近年國內(nèi)機床展覽會上所展出的各類數(shù)控機床中，所配數(shù)控系統(tǒng)仍然以國外產(chǎn)品占絕對優(yōu)勢。其中配置數(shù)量*大的依然是Fanuc公司。眾所周知，F(xiàn)anuc是曰本生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的主要廠商，不但開發(fā)出許多暢銷的數(shù)控產(chǎn)品，而且也涉足FA、經(jīng)濟型加工中心及工業(yè)機器人制造領域。如果讀者去日本，在新東京國際機場（成田空港）大樓內(nèi)，就能見到許多Fanuc的產(chǎn)品。Fanuc公司曾在4年前提出要將其全部商品在國際市場上的占有率達到50%的指標，但至今希望渺茫。占有我國數(shù)控市場第2位的是德國西門子公司。除了這兩家大公司以外，其他常見的還有三菱、Fagor、大森、Heidenhain、大隈、A-B、NUM等公司的數(shù)控產(chǎn)品。
從數(shù)控系統(tǒng)的結構上看：早期產(chǎn)品（1970年以前）都于接線邏輯數(shù)控系統(tǒng)，可靠性較低。20世紀70年代中期開發(fā)了微處理器數(shù)控系統(tǒng)，采用存儲器內(nèi)的程序實現(xiàn)數(shù)控功能，柔性好，可靠性也篼。80年代中后期研制的數(shù)控系統(tǒng)，其主CPU已大多由32位代替了16位，當時*新的Fanuc15、Sinumerik880已采用64位CPU超大規(guī)棋集成芯片，從而有效地提篼了控制精度及運算速度。到20世紀80年代末，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸形成開放體系結構，機床生產(chǎn)廠商可以在開放系統(tǒng)的平臺上增添軟硬件形成自己的產(chǎn)品，如把主要運行非實時控制的PC主板插入原系統(tǒng)內(nèi)，或把運動控制板插入PC機插槽內(nèi)進行實時控制等。
近20余年來，為了提篼加工效率，機床制造廠商都在致力于切削機床的高速化，如在各種機床展覽會上，面向用戶的幾乎都是主軸轉速達到1萬~2萬r/min的加工中心，各種資料上也經(jīng)常能看到開發(fā)主軸轉速10萬~25萬r/min產(chǎn)品的報道。相應地，機床各軸切削進給速度也已達到SO-UOm/min的水平。為了承受篼速切削給機床帶來的附加慣性力，機床部件相應發(fā)生了材料或結構設計上的各種變化從而既保持機床的精度，又要進一步提篼其強度及剛度。
同樣，切削機床的逐步篼速化以及篼精度化也不斷地給數(shù)控系統(tǒng)帶來各種要求。為了使加工軌跡盡量接近工件的輪麻精度，數(shù)控系統(tǒng)應具有一定的分辨率、盡量小的脈沖當量、盡置短的位置采樣時間及插補周期。為了縮短對單個程序的處理時間，數(shù)控裝置已配具有相當?shù)撵`活性，可以方便地插入節(jié)點成分割曲線等。數(shù)控系統(tǒng)已被要求能補償類似導軌誤差、絲杠導程誤差、工作臺和電機運動之間的反向間隙、機床受力所產(chǎn)生的撓曲變形以及熱變形等誤差。數(shù)控系統(tǒng)在保存該機床的轉速，加/減速度、進給速度、精度等性能參數(shù)并已知對工件的加工要求后，已能實現(xiàn)加減預插補、前饋控制、精確矢ft補償以及*佳拐角減速度等功能，以使機床能在近于*佳的性能條件下按照給定的加工路徑，篼速處理加工程序和傳輸數(shù)據(jù)，生成微細分的平滑曲線，實現(xiàn)高精度的輪廊控制以進行高速加工并使用戶得到*滿意的工件。
數(shù)控系統(tǒng)除了向用戶顯示工件加工程序號（用于識別正在執(zhí)行的加工程序）、程序段號（反映加工內(nèi)容及程序運行的位董）、現(xiàn)行的插補方式（G代碼）、進給速率及主軸轉速（兩者的指令值及實際值）、坐標位置（絕對測量單位）、主軸及進給軸的負荷以及時間（包括當前時刻，總的開機時間及切削時間）等，為了計算合理的進給速度和加/速度，系統(tǒng)應能在執(zhí)行前完瀟畔理多個程序段，并具有在加工條件發(fā)生變化前重新算預處理程序段的能力。系統(tǒng)應能分析走刀矢置，速度及加速度曲線以及刀尖矢量等因素。分析走刀矢量的目的是自動調(diào)整指令速度及加速度，并根據(jù)刀具負載及時修改走刀速度。
裝備機械行業(yè)的發(fā)展，也將促使數(shù)控及其他自動化技術相應地得到更大的發(fā)展。
日本Fanuc公司在我國經(jīng)銷的數(shù)控系統(tǒng)有FO，F(xiàn)10/11/12，F(xiàn)15，F(xiàn)16，F(xiàn)18等系列，F(xiàn)0系列的派生產(chǎn)品系列。
些品種，適用于各種機床。如：16MSCNC系統(tǒng)以能控制16軸聯(lián)動為主要特點。由于控制系統(tǒng)的功能較強，計算機配套系統(tǒng)的絕對一致性，因而能用於工具磨床，對精密、形狀復雜刀具進行篼效、高質(zhì)置的刃磨與重磨。
16i/18i系列（功能型）與160i/180i系列（PC一體化型）共8個品種，都用於8軸控制或6軸控制的加工中心及數(shù)控車床上。這類系統(tǒng)以超小超薄型為主要特點，除此之外，16i/18i系列還具有以下特點：16i數(shù)控系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行進給ft為lmm的三維捶補程序段所能達到的實際進給速度接近100m/min采用前嫌及非線性自適應控制技術的FamiC16i系統(tǒng)，在對0200mm圓柱（進給量為1.8m/min）加工時，全圓加工誤差由原來0.5mm降低到0.003mm. Fanucl6i/18i與西門子840D數(shù)控系統(tǒng)類似，在系統(tǒng)內(nèi)增加用于數(shù)據(jù)管理的計算機（MMC）、兩者共用外設，實現(xiàn)CNC/PC―體化。數(shù)控系統(tǒng)配置PC機的硬盤及軟驅、采用Windows98、WindowsNT等操作系統(tǒng)及VisualC++、ViaualBasic等語言組成開放式CNC實時網(wǎng)絡，實現(xiàn)PC-NC間的高速數(shù)據(jù)傳送。
電控部分減少配線，數(shù)控部分與伺服驅動器之間采用50Mbps篼速信息傳送串列母線。兩者之間只用―根光纜聯(lián)接。采用小獾I/O模塊控制機床的VO信號，使電控部分的電纜減少2/3.帶有“在線用屏幕功能”，使16i/18i系列能成為以太網(wǎng)（ETHERNET）的終埔。用戶可以隨意從主機中調(diào)出加工囝形、制造文件、加工參數(shù)及程序等，還可以向計算機傳回數(shù)控機床的加工狀態(tài)，以進行加工管理，提篼生產(chǎn)效率。160i/180i系統(tǒng)還可以與IBMPC相容的個人計算機功能和CNC印刷電路板組合在一起，組成開放式CNC系統(tǒng)。由于兩個系統(tǒng)都使用了記憶體卡及數(shù)據(jù)機簡化了操作，使用戶能充分利用PC機和所具有的圖形功能、網(wǎng)絡功能等資源。在可以使用的Windws95操作系統(tǒng)等普通系統(tǒng)中，還具有會話式自動編程功能（SUPE盡CAP及SYMBOLICCAP等）以及運行PMC梯形圖編輯套裝軟件等專用軟件。
15i系列是由Fanuc公旬在美國的分公司推出的產(chǎn)品，是在15B系列的基礎上改進的新版，能同時控制24軸聯(lián)動加工，很受用戶扉睞。由于它裝有較強功能的處理器，因而控制精度高，加工程序控制功能強。所以被用在篼速、高精度數(shù)控鐵床上，加工復雜形狀的篼精度航空工業(yè)用零件。
國產(chǎn)數(shù)控機床有相當部分采用Fanuc0i-A數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可預讀12個加工程序段，可進行插補前的減速計算處理，實現(xiàn)切削速度加減速控制，從而減小工件形狀拐角處或小半徑圓弧的伺服跟蹤誤差。i-A系統(tǒng)可按圖紙尺寸指定直線的傾角、圓弧和倒角等，以實現(xiàn)直接圖紙尺寸編程。其主軸控制回路為位董閉環(huán)控制，主軸電機的回轉和攻絲軸（Z軸）進給同步，另外還具有剛性攻絲回退功能，當發(fā)生電源故障時，刀具可快速退回。其內(nèi)裝式PMC-SA3，基本指令執(zhí)行時間為0.15/，*多可編16 000步。系統(tǒng)可在加工前顯示祺擬刀具軌跡，在加工時實時顯示刀具軌跡。系統(tǒng)配置Flash存儲器，可使用宏執(zhí)行器修玫PMC程序和宏程序。數(shù)控系統(tǒng)通過高速串行總線（HSSB）與工業(yè)PC機相聯(lián)，PC機可顯示或設定CNC的各種數(shù)據(jù)，串行總線用光纜實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。伺服控制的數(shù)據(jù)如位置誤差、位置指令脈沖、轉矩指令等都能以波形顯示在顯示器上，通過所示波形可對其伺服性能進行調(diào)整，也便于尋找故障。系統(tǒng)運行中的各種狀態(tài)都被記錄在存儲器中，系統(tǒng)的許多數(shù)據(jù)如參數(shù)、加工程序等都可以保存在PCMCIA的存儲卡內(nèi)。
從Fanuc公司提供的數(shù)控裝置看來，其15i-MA可于近年推出的*篼級產(chǎn)品15i-MA適用于飛機制造業(yè)及模具加工業(yè)的篼速篼精度切削機床的配置，這類系統(tǒng)在原先納米級的水平上又擴充了5軸加工機床的功能，故可適用于主軸回轉型、工作臺回轉型以及主軸/工作臺回轉并存型等各種機床。15i-MA可控制刀尖運動軌跡，同時實行三維補償。
0-D系列，包括用于控制小型車床的0用于小型加工中心及數(shù)控銑床的0-MD.0-TD具有刀具形狀偏置、刀具磨損偏置，刀具半徑補償，直接圖紙尺寸編程、恒表面速度控制及復合型車削用重復循環(huán)功能。0-MD通過安裝可編程機床控制器（PMC），采用Ladder語言將控制順序編入程序從而使機床側的強電電路簡單化0-MD所具有的剛性攻絲功能不僅能對主軸進行速度控制，也能對其進行位置控制，從而使主軸的移動與Z軸同步。
Famic公司的智能型數(shù)字控制伺服系統(tǒng)包括、P系列伺服放大器祺塊及a、C系列交流主軸電機，C、P系列交流伺服電機。交流主軸電機具有a系列（9個品種）、aC系列（7個品種）、aP系列（10個品種）；交流伺服電機則有系列（12個品種）、aC系列（4個品種）、卩系列（4個品種）。伺系統(tǒng)采用高速響應矢量控制，從而有效地小加工件的輪廊誤差。該系統(tǒng)具有PowerMate的管理器功能，可通過I/OLink聯(lián)結P系列伺服電機的控制單元。
（裝備機械〉表1若干機床產(chǎn)品采用數(shù)控裝置的狀況as號制造廠商機床特性數(shù)控裝置的配置北京市機電研究R適用于軍工、航空、電力、機車、5tt聯(lián)動葉片加工模具等行業(yè)，機床采用立柱移動數(shù)控系坑與Ecodrivcr文流敗字伺取。
中心結構，A軸為工件旋轉軸軸為刀具捶動軸（土MTC200系統(tǒng)是在通用PC機基礎上采用WindowsNT4.0為操作平臺，電氣部分由控制系瓏、聱動棋塊，I/O裝置及操作面板所構成，并由光嫌閉環(huán)聯(lián)接，采用Serm協(xié)議倌號傳輸。
TNA400M卦式數(shù)控車床大連因代克斯機床公和40a斜床身，主軸轉速范圍為50400r/min，設有絕對位置測置系坑，配置ATC光學對刀儀，該車床可帶C軸而配置成為車削中心。
日本三薨公和在Mddu65S基硪上與德團Tnub公和聯(lián)合開發(fā)的敗控系坑，采用64位RISC，開放式構以及與DOS格式兼容的程序及參數(shù)格式，具有各種系統(tǒng)的自診斷功能。
棋塊化設計，X、Z兩軸聯(lián)動控制，X軸行程200mm，Z軸行程460mm，主袖轉速（無級成12位褶度分別為0.03mm/0.032mm，重復定位精度分別為德國西門子802S￡濟控系K，由一塊集成面CK6136經(jīng)濟數(shù)控車床上海明精敗控機床公蜀板，一塊操作面板，一個敗控單元及一個PLC輸入/輸出接口組成，并配置該公閔的步進驅動器及步進電機，系疣可設置杠反肉間除補償，絲杠鉅誤差補供，刀具補，兩個進給軸脈沖監(jiān)控及主軸監(jiān)控YK51203H3軸聯(lián)動敗控捶齒機天津**機床總廠適用于航空、汽車、榷拉機及機床等行業(yè)。*大加工直徑為0250mm（外齒>成0l2Omm+刀具直徑（內(nèi)徑），*大加工棋數(shù)為日本三）！50M數(shù)控系統(tǒng)，對X軸（徑向進給）、C軸（工件旋轉）及A軸（上下料機構旋轉）聯(lián)動，其中X軸及A軸由交流伺服電機駔動，不聯(lián)動。
6mm，插齒刀沖程數(shù)為250― YK5612ffl敗控形齒輪插齒機（價格為國外同類產(chǎn)品的長江機床廠適用于加工交速比齒輪（非齒輪）及中心距非齒輪其X軸（徑向進斤），Y軸（切向進給），C期（工件K轉）3軸聯(lián)動華中Ia數(shù)控系統(tǒng)，其標在工控機為486CPU、8MB內(nèi)存，2MB電子盤，3.5"軟明。采用115-110文流伺服動單元及交流同步電機H2789敗控曲軸主軸頸磨床（價為人民幣的萬元）上海機床廠有限公司工件*大轉直徑為￠3201111*大工件安裝長度為750mm H21991數(shù)控針閥令用磨床（價為55萬元）上海機床廠有R公可對中、小功率柒油機噴油嚯偶件中長ffl針面進行磨削加工，可磨直徑06mm可磨工件長度德國西門子明2D敗控系ft，工件由交流電機通過交鐸器實現(xiàn)無級明動SK722/HSS數(shù)控ft錐磨床（價上海機床廠有限公用對各種標三角紋紋錐（公制成英、1槽成旋槽、手用成德國西門子802C數(shù)控系坑為36.8萬元）機用〉進行如工，磨削絲錐直徑為M3工控PC，內(nèi)存3MB1.44MB軟明，5頁彩色里示屏用于準備、加工、編輯、參數(shù)和自診斷，3.T軟存貯程序。人工ft據(jù)輸入到軟件表中，脈沖電備有工藝數(shù)據(jù)庫辨率均為0.OOOlmm快移逋度seia數(shù)控電火花北京兩奇夏米爾公司3聯(lián)動成a機X、Y、Z三軸均由直流伺吝電機炻動，以進行垂直、水平以及連續(xù)1的加工鍤打供時，*大加工速度為360mm3/min，供件表面粗糖度為0.鄧成合金表面粗糠度為0.4fim刀具磨割中心用于生產(chǎn)鉆頭、ft刀、成形刀具，PCD和PCBN刀具等各ft轉體刀具以及各種可轉位刀片。
其轉塔磨頭*多可配置6個獨立的磨頭主，安裝18種不同數(shù)控系統(tǒng)采用NUM1050，6軸聯(lián)動，其中X（工作臺縱向移動）、Y（工作臺垂移動）、Z（磨頭橫時進給）、B（工怍臺旎轉>為基本軸；Att為磨頭櫳敝岈C軸為工件分度袖，A、C軸可供選用的砂輪。機床的X、Y和Z捱分為lOm/mu磨頭主袖轉擻時間為2對持費磨M可作線性振動，正弦波撅動機床可配攝像機工件識用系統(tǒng)，實現(xiàn)24h連續(xù)工作MK61109數(shù)控武漢機床廠拉刀刃磨機床用于30磨118：73、平1T跋華中i號數(shù)控系貌，實現(xiàn)43聯(lián)動，如似工刀、花刀作觸）、z（立柱升降）、w（磨頭以外的其他內(nèi)孔拉刀機床各由伺ff電機通過滾珠絲杠駔動，分供率為0.001mm國西門子公司是歐洲生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的主要廠商。德國產(chǎn)品一般都隱隱中含有日耳曼民族硬朗不屈的個性特點。我國機床產(chǎn)品主要采用其Simimerik3/程語言。
2001年，西門子公司向我國市場推出840D1，該系統(tǒng)包含工業(yè)PC機（采用奔騰n處理器）、運動控制接口MCI板（含PLC硬件）、系統(tǒng)軟件、搡作面板、電源祺塊，1/功率祺塊及電機等。該工業(yè)PC機的操作系統(tǒng)采用WindowsNT4.0版，并設有修改操作系統(tǒng)代碼，便于用戶自行擴展。另外該系統(tǒng)起動控制器采用SinucomNC標準軟件，起動萌動系統(tǒng)采用SimoComU標準軟件。840Di的軟硬件均開放，從而具有（綰表1）a號制進廠商機床特性數(shù)控裝置的K置XENC射眺低速走紋線切割機北京兩奇夏米爾公用X、Y、U、V四期采用直流伺服電機直聯(lián)濃珠絲杠期、Z采用步進電機租動s坐標定位精度為0.Olmnu復定位精度為0. 003*大加工速度為170mm2/min敗控系統(tǒng)采用工業(yè)PC、10G硬金、1.44MB軟笙，控朗數(shù)為5（同時控制4tt）FW23I敗控電火花快走tt線切割機床北京兩哥夏米爾公可采用0.12―0.2mm鉬絲。平均加工逋度為30mmVminRa2.5（70127），對銪件*高加工速度為120mm3/min，Ra知叫200m長電極毯可加工使工控PC、2GB硬金，1.44MB軟8，控側捱為4袖聯(lián)動，采用G和M代碼生成直線-炻-斜線4 1加工程序表2西門子公司在我國推出的部分數(shù)控系統(tǒng)的功能對比敗控系統(tǒng)測量路數(shù)進給軸/主軸駔動系坑步進電機61IA成步進電機線性插補軸通道數(shù)PLC編程中文環(huán)境龍門同步軸DNC功能零件程序RAM區(qū)手持單元等離子單戛等離子彩M磺蠹3.5英寸軟e田形棋擬歌屏保護無自動數(shù)宇化功能遠程診斷極坐標性能徑濟31經(jīng)濟炻經(jīng)濟31中檔31中檔a中檔3S高檔高櫬適用機床類3B車銑車銑磨銖麼沖馕銑磨沖相當?shù)撵`活性及可擴展性。
運行。
在上海舉辦的CCMT2002上，西門子公司向我國840D數(shù)控系統(tǒng)，明顯縮短機加工時間。Sinumerik810DPowerline采用了新的NC處理器以及經(jīng)過改進的驅動控制系統(tǒng)，現(xiàn)可用于多達6軸控制的場合。Sinumerik840DPowerline也增強了NC性能，并且集成了新的PLC-CPU.目前，用戶可以選用10、12或15英寸的顯示屏。結構牢固且免維護的系統(tǒng)組件以及PC和OP，可適用于相關行業(yè)的各種工況場合。通過內(nèi)置以太網(wǎng)接口，用戶可以聯(lián)網(wǎng)，采用HMI軟件，又確保了數(shù)據(jù)處理的安全快速。
Sinumerik802C和手動機床版軟件適用于普通車床領域。用戶可以看到主軸轉速及進給置的精確顯示，還可以選用恒定的切削速度以保證車削質(zhì)量。在加工過程中，用戶也省去了不少機械調(diào)整手段，如設置行程速度或更換齒輪檔等，從而提高了生產(chǎn)效率。
當時，西門子公司還介紹了適用于小批量生產(chǎn)的ManualTurn技術在某些自動化車床上配置Sinumerik810D及ManualTurn，只需按動按鈕便可選擇搡作模式。用戶，在對工件進行縱向、徑向或錐形車削等自動表面加工時和使用普通車床的手輪同樣簡便。系統(tǒng)所具有的示教功能，能在用戶手動加工**個工件時就保存了所有的搡作步驟，在以后加工其他相同的工件時，即可進行自動加工。
表3我國臺灣省友嘉公句為其機床產(chǎn)品選數(shù)控裝置的酵合狀況機床類別控側器程序銪存標準主軸轉速及電機功率可選功tt適用范圍標1231數(shù)控機床西門子802DE主軸轉速為10000r/mia，主袖采用油冷一毅零件加工或油氣式冷卻裝置，可加工荔等西門子810DE先進9數(shù)控機床可供航空工業(yè)、棋具行此等進行高速成離精皮加工三菱64袖油冷油氣式冷卻裝置，切屑西門子810DE輸進裝置等高級9數(shù)控機床西班牙Fagor自動化公司推向用戶的系統(tǒng)主要是數(shù)控系統(tǒng)。8070是目前該公司*高檔的產(chǎn)品，可控制16軸+ 3電子手輪+2主軸；可運行VisualBasic，VisualC++；程序段處理時間 8055系列可控制7軸7聯(lián)動+主軸+手輪，按其處理速度不同分為8q55/A，8055/B及8055/C三種，中斷處理時間為2ms~4ms，其中8055/C*快。采用FlashRAM存銪程序，程序容量為1MB到4MB 8040系統(tǒng)可控制4軸+主軸+2個手輪，用戶內(nèi)存為1MB，閃爍存儲器為2MB，配有±10V模擬量接口及數(shù)字化CAN接口，可接收lVpp及TTL位置反饋倍號。101/102屑經(jīng)濟型數(shù)碼管顯示的單軸或2軸數(shù)控系統(tǒng)，同時可聯(lián)接手輪及控制主軸，并具有ISO代碼編程及參敗編程功能，可用于自動循環(huán)板帶送料機，沖壓及剪切機，各種分度裝置及珩磨機等。
有關Fagor公司8040數(shù)控系統(tǒng)的詳細介紹請閱北京發(fā)格自動化設備有限公司陳曉光總經(jīng)理撰寫的專稿。表3所示為我國臺灣省友嘉公司為其數(shù)控機床產(chǎn)品配置系統(tǒng)的選用狀況，可供讀者。
程序P999995包含所有屏幕的文本內(nèi)容。
程序P999994包含所有屏幕的幫助內(nèi)容。
所以，配置文件P999004與子程序9004與屏幕004相關聯(lián)。
OEM文本文件包括以下內(nèi)容：以上這些OEM文本文件可用包括英語在內(nèi)的9種語言表述，但到目前為止還不能用中文表述。
〈裝備機械〉1（上接第44頁義、生成OEM屏幕頁面。
屏幕001~200可用于建立新的屏幕頁面，新的屏幕頁面可用于診斷、變童咨詢、設置、調(diào)整、設備控制、OEM固定循環(huán)等。
~200與下述因素相關聯(lián)：
