■陕西汉江机床有限公司 贾振旭
近年来随着国家工业化进程的加快,市场对制造业的需求不断提出新的要求,而首先是对数控系统的要求。数控系统成为先进制造技术中的一项核心技术,加速推进数控系统的发展将是解决机床制造业持续发展的一个关键。目前与国外数控系统相比,国内数控系统总体来说还是有不少差距。虽然国内现已初步形成了自己的数控产业,但中、高档数控系统的国内市场基本被国外数控系统占领,国内数控系统主要为经济型数控系统,以及部分普及型数控系统。所以找到适合我国国情的数控发展方向,确立可行的发展道路,是通过科技创新发展国产数控的关键。
在数控机床设计中,如何选择和配置数控系统,是设计工作的首要问题。一台数控机床性能的好坏主要取决于数控系统的功能。选用适当的数控系统,既满足机床性能要求,又经济、高效的目的。数控系统的选择应根据机床的类型、控制轴数、加工过程中的精度要求等具体情况进行选择,目前国内常用的数控系统有FANUC、SIEMENS、FAGOR、广州数控、华中数控和航天数控系统等。
我公司机床一般为高精度的螺纹磨床,多选择国外数控系统,一般按照机床的精度等级和控制要求选择数控系统。控制轴多的一般选择国外高档数控系统SIEMENS 840D sl或FAGOR 8070,这两种系统控制功能强大,配置灵活,可以满足机床的任何需求。
控制轴少的选择国外中档数控系统SIEMENS 828D 、FAGOR 8055或广数系统G S K988、华中数控HNC-210BM、航天数控2100M,经济型的数控机床一般选择广数系统GSK928、华中数控HNC-21M或航天数控2110eM等。如果机床用户有要求,按用户要求选择数控系统品牌。
目前国产经济型数控系统性价比高,而国外系统不能及时维修、维修费用高,性价比低。国内外普及型数控系统在技术性能上差别不大,都可以实现4联动控制及各种曲线插补功能,国产系统开放性好,可根据实际情况扩展功能,便于进行二次开发,与国外系统差距主要在硬件的稳定性、可靠性,以及配套驱动和电机的性能。
国内高档数控系统均实现了多轴多过程控制,主要采用了以工业P C机为硬件平台,D O S、 Windows及其丰富的支持软件为软件平台的技术路线,性能价格比高,产品开发周期短,系统维护方便,更新换代快等许多优点。
与国外的差距主要在高速、高精、多通道等软件的功能上,以及配套的电主轴、直线电机、力矩电机等功能部件。国外数控系统发展较早,技术队伍很强大,软件功能很完善,一直占据国内的高中档市场。国产数控系统近几年升级换代很快,在高端市场也取得了跨越式的进展,但只占据小部分特殊的行业市场,没有得到大部分客户的认同。
目前数控系统发展趋势为高速、高精加工技术、5轴联动、柔性复合加工技术、智能化、开放化和网络化加工技术。国产数控系统更快更好的发展,需要重视以下几个方面:
(1)及时建立新技术标准,使数控系统设计开发规范,组织开展数控系统共性技术的攻关和数控系统标准研究和制订。
(2)国家加大研发投入,加强数控企业的自主创新能力,支持国产中高档数控系统加速占领市场。
(3)与高等院校联合,加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动的核心关键基础技术方面研究,高速、高精轨迹插补控制技术的研究。
(4)与机床生产企业联合,及时解决机床生产中遇到的问题,从买卖关系变成战略合作关系,相辅相成共同发展。
(5)与电主轴、电动机和光栅尺等企业联合,研究高速、高刚度、超精密机床主轴及其驱动技术,大推力直线电动机、力矩电动机及其驱动技术。
(6)与职业院校联合,为数控机床的生产和使用,大量培训操作使用、工艺编程和维护维修人员。为用户提供应用国产数控系统的全方位的解决方案,建立用户对国产数控系统的信心。
科技创新能力不强,是制约我国数控系统技术与产业发展的主要因素。因此,确立科技创新战略,依靠科技创新建立我国独立、先进的技术体系,是我国数控系统技术与产业发展的根本出路。