從1952年第一臺數(shù)控機床在美國問世,至今已有40多年的歷史,計算機數(shù)控(CNC)從70年代中期出現(xiàn),到現(xiàn)在也已有20多年了,數(shù)控技術(shù)日趨成熟。特別是近幾年來微型計算機、微電子工業(yè)及電力電子工業(yè)的迅速發(fā)展,微型計算機與CNC技術(shù)的緊密結(jié)合,使得開發(fā)和生產(chǎn)CNC系統(tǒng)的技術(shù)被越來越多的自動化裝備生產(chǎn)廠所掌握。因此,就當(dāng)今全世界范圍來說,CNC技術(shù)已經(jīng)不再被少數(shù)幾個國家的幾個CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠所壟斷。到80年代末,幾乎每個工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都有了自己的數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠,生產(chǎn)滿足各自國家數(shù)控機床及其他機械裝備所需要的數(shù)控系統(tǒng)。甚至很多大型的數(shù)控機床生產(chǎn)廠都有自己的產(chǎn)品,并部分出售數(shù)控系統(tǒng)。因此,CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠之間的競爭為激烈,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了新的階段。
Uv"O'Z 2v9T&xo= 當(dāng)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有下述特點:
0R[onPU_vZ :OvTZ ?\ 1.廣泛地應(yīng)用微機資源
{]=oOy1 b\H !\A 近年來被稱為個人計算機(PC)的微型計算機發(fā)展很快,大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高速發(fā)速,使得PC的硬件結(jié)構(gòu)做得很小。主CPU的運行速度越來越高。IPC386的主頻是33MHz,IPC486、586的主頻可達(dá)50~120MHz,新近Intel奔騰處理器(Pentium),主頻已達(dá)450MHz。存儲器容量也很大,體積很小,由于是大批量生產(chǎn),使成本下降,可靠性提高。
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"BLbDZ@ WjsE#9D!of 在軟件方面,操作系統(tǒng)的發(fā)展,特別是Windows的應(yīng)用,使得PC的操作更為簡便直觀。CAD/CAM的軟件大量地由小型機、工作站向PC移植,三維圖顯示及工藝數(shù)據(jù)庫在PC上建立。再加上PC的開放性,吸引大量技術(shù)人員投入了軟件的開發(fā),使得PC的軟件資源極為豐富。
vaOCH*}h ~G*eJc0S: 因此,更好地利用PC的軟、硬件資源,就成為各國數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠發(fā)展CNC系統(tǒng)十分重要的一種方法。1992~1993年,首先是在美國及歐洲的一些小型的數(shù)控設(shè)備廠推出,例如美國的ANILAN公司推出的1100、1200、1400系列,意大利FIDIA公司的10/20/30系列,都采用了PC作為基板來開發(fā)自己的數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)在連日本FANUC、三菱公司,德國的SIEMENS公司這些以生產(chǎn)專用CNC設(shè)備著稱的公司,也都把采用PC資源,作為其發(fā)展的一個重要方向。他們都強調(diào)自己系統(tǒng)的“開放”。日本FANUC公司把采用PC的CNC系統(tǒng)稱之為開放型CNC系統(tǒng),有150、160、180及210等系列,并正發(fā)展一種將FANUC智能終端(一種與IBM PC兼容的平板式計算機)通過高速光纜與CNC裝置連接的模式。
CH3bpZv 4c/.#? 我國中國珠峰數(shù)控公司“八五”攻關(guān)成果“中華Ⅰ型(CME988)”也采用PC作為主控板,使該系統(tǒng)能充分利用PC的資源,跟隨PC的發(fā)展而升級。
*{e?%!Q 5u3SP?.& 2.小型化以滿足機電一體化的要求
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8.n )/2J|LxS 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路的集成度越來越高,體積越來越小。數(shù)控設(shè)備廠采用超大規(guī)模集成電路并采用表面安裝工藝(SMT),實現(xiàn)了三維立體裝配,將整個CNC裝置做得很小,以適應(yīng)機械制造業(yè)機電一體化的要求。
e[AwR?= $2+(|VG4F 日本三菱電機株式會社,最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實用型CNC MELDAS 520A系列,這兩個系列都采用了32位RISC微處理器,實現(xiàn)超小型化的CNC裝置,較原來的M310及L3、L3A,體積大為減。℉168mm×W76mm×D135mm),安裝面積減小了一半,功能還有所提高。采用了超薄型顯示器(9.5in的EL及10.4in的彩色LCD)。這個系統(tǒng)的微小線段加工能力提升至64m/min,最大快速進(jìn)給速度為240m/min,其同步攻螺紋精度較M310提高了3倍,主軸定位時間縮短了30%。德國SIEMENS公司最新推出的SINUMERIK 840D主控組件選用386DX或486DX,具有1~4個通道,可實現(xiàn)直線及圓弧插補、螺旋線插補、5軸螺旋線插補及樣條插補、圓柱插補等,共可控制32個軸,并有多種校正及補償功能,體積僅為50mm×316mm×207mm。
]v{TSP^/ TScI_8c> 3.改善人機接口,方便用戶使用
4+j:]poYG{ ;]+p>p-# 為了使操作者能很容易地掌握數(shù)控機床的操作,數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠努力地改善人機接口,簡化編程,盡量采用對話方式,使用戶使用方便,如西班牙FAGOR公司生產(chǎn)的FAGOR 8050系列,采用交互式編輯程序指導(dǎo)系統(tǒng),簡化程序的編輯,用簡要的表格編輯程序,利用藍(lán)圖建立程序。其8050TC型數(shù)控系統(tǒng),被稱為高檔傻瓜式數(shù)控系統(tǒng)(FAGOR800系列CNC系統(tǒng)),其操作面板使用了符號鍵,用戶可以根據(jù)所需加工零件,選擇加工程序,輸入圖形數(shù)據(jù)后,即可實現(xiàn)半自動或全自動加工。如果面板上的各種自動操作都沒有被選上,則該CNC系統(tǒng)只顯示坐標(biāo)軸的位置值和主軸轉(zhuǎn)速,操作者可以用搖柄或電子手輪對機床的各個軸進(jìn)行手動操作,使用極為方便。
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