有续技术 专注设备联网、工业数据采集及可视化数据管理中台
日本 发那科
FANUC是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业,在规格系列上是当今世界上最完整的,并基于其强大的科研实力和严密步骤,努力不断开发高端商品,牢牢占据了国内中端数控机床市场的绝大多数的份额。
德国 西门子
多年以来,西门子一直致力于数控制造领域的仿真、虚拟机床以及工厂IT系统的集成。全系列的SINUMERIK数控系统,全面覆盖从普及型机床和标准机床控制方案、模块化高级解决方案、高端工件生产的智能解决方案。
德国 海德汉
海德汉可谓是德国百年老店、世界测量行业的鼻祖。海德汉数控系统充分体现了高速度、高精度、高可靠性三高特点,TNC数控系统的智联制造功能提供全数字的生产任务管理功能。
日本 马扎克
马扎克集30多年自主研发的第七代数控系统MAZATROLSmoothX,成为马扎克未来革新的核心技术。主要特色是革新性的人机界面,具有无与伦比的操作体验,可以极大地提高加工效率,应对物联网时代的智能化平台,轻松实现智能化工厂。
日本 三菱
三菱电机于1956年就开始了数控系统的研发,已经有 50多年的开发历史。工业中常用的三菱数控系统有M系列、E系列、C系列,其中M700V系列属于高端产品,高精度高品位加工,支持5轴联动,可加工复杂表面形状的工件。
美国 哈斯
哈斯数控系统专为哈斯机床量身订制且不断优化,不依靠第三方NC供应商。操作起来得心应手,特别配备了其他品牌机床所不具备的直观功能,能够更方便地进行工作加工和编程。
西班牙 发格
FAGOR是世界著名的数控系统、数显表和光栅测量系统的专业制造商,成立于1972年。CNC 8070高档数控系统可以控制多达28个进给轴(联动)、4个主轴、4个刀库及4个执行通道。
法国 NUM
1961年,NUM开发了第一台CNC控制器,成为全球首批CNC供应商之一。NUM的Flexium+数控系统可以控制多达200个CNC轴和主轴,每个通道最大可9轴插补。该系统拥有40个加工通道,具有多个NCK功能,可以多种方式轻松创建HMI或自定义标准HMI。
美国 赫克
配备WinMax控制软件的赫克数控系统,拥有的专利已超过80多项。能够同时提供对话式编程和NC编程,更快地完成从产品图纸到实际工件的这一过程。
中国 华中数控
华中数控系统始终坚持自主创新之路,不断突破国外技术封锁。华中数控瞄准国际领先的高档数控系统,集中优势研发力量,成功研制出具有自主知识产权的“华中8型”高性能数控装置、伺服驱动和伺服电机成套产品。围绕“华中8型”的研制,华中数控攻克了多轴联动、高速高精、现场总线、开放式平台、基于指令域大数据的智能化等关键核心技术。
本期仅列举了十家数控系统,另外,国内的数控系统技术也正在蓬勃发展,比如广州数控、科德数控、铼钠克、新代、沈阳机床的i5、凯恩帝等一批国产数控系统正在崛起,我们期待在不久的将来国产数控系统能步入行业主流。
数控机床工作基本原理及构成
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品,数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
数控机床一般由数控系统、包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、主传动系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装簧组成。加上虚线部分即可表示数控加工的基本工作过程。对具体备类不同功能的数控机床,其组成部分略有不同。
一、数控系统
它是机床实现自动加工的核心。主要有操作系统、主控制系统、可编程控制器、各类输出接口等组成。其中操作系统由显示器和操纵键盘组成,显示器有数码管、CRT、液晶等多种形式。主控制系统与计算机主板有所类同,主要由CPU、存储器、控制器等部分组成。数控系统所控制的是一般对象的位置、角度、速度等机械量,以及温度、压力、流量等物理量。
其控制方式又可分为数据运算处理控制和时序逻辑控制两大类,其中主控制器内的插补运算模块就是根据所读入的零件程序,通过译码、编译等信息处理后,进行相应的刀轨迹插朴运算,并通过与各坐标伺服系统的位置、速度反馈信号比较,从而控制机床各个坐标轴的位移;而时序逻辑控制通常主要由可编程式控制器PLC来完成,它根据机床加工过程中的各个动作要求进行协调,按各检测信号进行逻辑判别,从而控制机床各个部件有条不紊地按序工作。
二、伺服系统
它是数控系统与机床本体之间的电传动联系环节。主要由伺服电动机、驱动控制系统及位置检测反馈装置等组成。伺服电动机是系统的执行元件,驱动控制系统则是伺服电动机的动力源。数控系统发生的指令信号与位置检测反馈信号比较后作为位移指令,再经驱动控制系统功串放大后,驱动电动机运转,从而通过机械传动装置拖动工作台或刀架运动。
伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。
测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。
三、加工程序载体
数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品,将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。
四、数控装置
数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作。
1、输入装置:将数控指令输入给数控装置,根据程序载体的不同,相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入,现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。
(1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序,直接控制机床运动,也可以将纸带内容读入存储器,用存储器中储存的零件程序控制机床运动。
(2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令,它适用于比较短的程序。
在控制装置编辑状态(EDIT)下,用软件输入加工程序,并存入控制装置的存储器中,这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。
在具有会话编程功能的数控装置上,可按照显示器上提示的问题,选择不同的菜单,用人机对话的方法,输入有关的尺寸数字,就可自动生成加工程序。
(3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中,CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。
2、信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元,编译成计算机能识别的信息,由信息处理部分按照控制程序的规定,逐步存储并进行处理后,通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等),数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
3、输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲,并把它送到各坐标的伺服控制系统,经过功率放大,驱动伺服系统,从而控制机床按规定要求运动。
五、主传动系统
它是机床切削加工时传递转矩的主要部件之一。一般分为齿轮有级变速和电气无级调速两种类型,较高档的数控机床都要求实现无级调速来满足各种加工工艺的要求,它主要由主轴驱动控制系统、主轴电动机以及主轴机械传动机构等组成。
六、强电控制柜
它主要用来安装机床强电控制的各种电气元器件,除了提供数控、伺服等类弱电控制系统的输入电源,以及各种短路、过载、欠压等电气保护外,主要在可编程控制器PLC的输出接口与机床各类辅助装置的电气执行元器件之间起桥梁联结作用,即控制机床辅助装置的各种交流电动机、液压系统电磁阀或电磁离合器等,主要起到扩展接点散和扩大触点容量等作用。
另外,它也与机床操作台的有关手控按钮连接。强电控制柜由各种中间继电器、接触器、变压器、电源开关、接线端子和各类电气保护元器件等构成。它与一般的普通机床电气类似,但为了提高对弱电控制系统的抗干扰性,要求各类频繁启动或切换的电动机、接触器等电磁感应器件均必须并接RC阻容吸收器,对各种检测信号的输入均要求用屏蔽电缆连接。
七、辅助装置
它主要包括ATC刀自动交换机构、APC工件自动变换机构、工件夹紧放松机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、过载与限位保护功能等部分。机床加工功能与兴型不同,所包含的部分也不同。辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。
八、机床本体
它指的是数控机床机械结构实体。它于传统的普通机床相比较,同样由主传动机构、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成,但数控机床的整体布局、外观造型、传动机构、刀系统及操作机构等方面都发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品,它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:
1、采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。
2、广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。
3、采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。
一台加工中心的系统当然不只有数控系统,还有很多其他很重要的系统用以辅助加工中心加工,比如还有伺服系统、润滑系统、冷却系统等。每一个系统的功能作用都不一样,加工中心除了整机的机械机构,就只能靠这些系统来组建成完整的循环。
这些系统功能各异,而且也可以细分为很多不同的选择,例如冷却系统有主轴油冷却系统和主轴中心出水系统的选择。接下来就由台诚数控带大家一起去了解一下这些加工中心的系统都有什么用。
之所以叫做CNC加工中心,全因一个数控系统,只有配有数控系统才能称得上是CNC加工中心。没有数控系统的加工中心只能被称作一台机床。说到底,数控系统就是CNC加工中心的核心,所有指令都是通过数控系统下达,再由数控系统控制各个部件开始工作。
国内可见的数控系统不少,有国产的,也有进口的。但是最为常见的数控系统一只手就能数完。每个数控系统都有差异,只有做的比较出色的数控系统才会被选择,所以出现这种情况也不足为奇。
cnc加工中心系统(数控系统)数控系统是数字控制系统简称,英文名称为Numerical Control System,早 期是与计算机并行发展演化的,用于控制自动化加工设备的,由电子管和继电器等
硬件构成具有计算能力的专用控制器的称为硬件
数控(Hard NC)。20世纪70年代以后,分离的硬件电子元件逐步由集成度更高的计算机处理器代替,称为计算机数控系统。计算机数控(Computerized numerical control,简称CNC)系统是用计算机控制加工功能,实现数值控制的系统。CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置,用于控制自动化加工设备的专用计算机系统。CNC系统由数控程序存储装置(从早期的纸带到磁环,到磁带、磁盘到目前计算机通用的硬盘)、计算机控制主机(从专用计算机进化到PC体系结构的计算机)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给(伺服)驱动装置(包括检测装置)等组成。
cnc加工中心有哪些系统_常用的CNC数控系统
数控系统是CNC加工中心的大脑,它几乎控制着加工中心生产工件和维护设备的全部动作行为。有人这样说,能够选到好的聪明的数控系统,就是选到了好的加工中心。藉此机会,让我们盘点一下加工中心一般用什么系统
目前国内加工中心运用的多种多样,有一下这些:
1、使用进口系统:日本发那科系统又名富士通和法兰克,日本三菱系统,台湾宝元系统,德国西门子系统,西班牙法格系统。
2、使用国产系统 华中数控,广州数控。还有一些不知名的数控系统,其质量及可靠性有待于市场的验证。
发那科(FANUC)系统FANUC系统是日本富士通公司的产品,通常其中文译名为发那科。FANUC系统
进入中国市场有非常悠久的历史,有多种型号的产品在使用,使用较为广泛的产品有FANUC 0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中,使用最为广泛的是FANUC0系列。系统在设
计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装、各个控制板高度集成,使可靠性有很大提高,而且便于维修、更换。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。PMC信号和PMC功能指令极为丰富,便于工具机厂商编制PMC控制程序,而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口,以太网接口,能够完成PC和机床之间的数据传输。FANUC系统性能稳定,操作界面友好,系统各系列总体结构非常的类似,具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用,对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高,因此适应性很强。
西门子数控系统西门子(SINUMERIK)数控系统是德国西门子公司的产品。西门子凭借在数控系统及驱动产品方面的专业思考与深厚积累,不断制造出机床产品的典范之作,为自
动化应用提供了日趋完美的技术支持。SINUMERIK 不仅意味着一系列数控产品,其力度在于生产一种适于各种控制领域不同控制需求的数控系统,其构成只需很少的部件。它具有高度的模块化、开放性以及规范化的结构,适于操作、编程和监控。主要包括:控制及显示单元、PLC输入/输出单元(PP)、PROFIBUS总线单元、伺服驱动单元、伺服电机等部分。
三菱数控系统1873年,三菱造船厂更名为三菱商会。三菱开始涉足采矿、造船、银行、保险、仓储和贸易。随后,又经营纸、钢铁、玻璃、电气设备、飞机、石油和房地产。现在,三菱建立了一系列的企业,在日本工业现代化的过程中扮演着举足轻重的角色。三菱电机自动化一直致力于为客户在工业自动化、电力控制及其他相关业务上提供专业产品设备和解决方案,产品被广泛应用于机械、冶金、电力等多个领域。
广州数控(GSK)系统中国南方数控产业基地,广东省20家重点装备制造企业之一,中国国家863重点项目《中档数控系统产业化支撑技术》承担企业,拥有中国最大的数控机床连锁超市。公司秉承科技创新、追求卓越品质,以提高用户生产力为先导,以创新技术为动力,为用户提供GSK全系列机床控制系统、进给伺服驱动装置和伺服电机、大功率主轴伺服驱动装置和主轴伺服电机等数控系统的集成解决方案,积极推广机床数控化改造服务,开展数控机床贸易。GSK拥有国内最大的数控系统研发生产基地,中国一流的生产设备和工艺流程,科学规范的质量控制体系保证每套产品合格出厂。GSK产品批量配套全国五十多家知名机床生产企业,是中国主要机床厂家数控系统首选供应商
华中数控系统简介华中数控系统有限公司成立与1995年,由华中理工大学,中国国家科技部,湖北省,武汉市科委,武汉市东胡高新技术开发区,香港大同工业设备有限公司等政府部门和企业共同投资组建。近几年来,公司都以300%的速度迅猛发展。公司在“八五”期间,承担了多项国家数控攻关重点课题,取得了一大批重要成果。其中“华中I型数控系统”在中国率先通过技术鉴定,在同行业中处于领先地位,被专家评定为“重大成果”、“多项创新”、“国际先进”。该项目同时还获得了中国国家863的重点支持。1997年,华中I型数控系统被国家科技部列入1997年度中国国家新产品计划(742176163004)”和“九五国家科技成果重点推广计划指南项目(98020104A)”。
德国力士乐数控系统力士乐(Bosch Rexroth)是原博世自动化技术部与原力士乐公司于2001年合并组成,属博世集团全资拥有。博世力士乐是世界知名的传动与制控公司,在工业液压、电子动与控制、线性传动与组装技术、气动、液压传动服务以至行走机械液压方面居世界领先地位。公司注册总部位于德国斯图加特,而营运总部及董事局总办事处则设于德国洛尔。2003年公司销售额40亿欧元,员工人数2.5万人。
法国NUM数控系统世界领先的自动化系统生产商---施耐德自动化是当今世界上最大的自动化设备供应商之一,专门从事 CNC 数控系统的开发和研究,NUM 公司是法国著名的一家国际性公司,专门从事CNC 数控系统的开发和研究,是施耐德电气的子公司,欧洲第二大数控系统供货商。主要产品有:NUM1020/1040、NUM1020M、 NUM1020T、NUM1040M、 NUM1040T、NUM1060、NUM1050、NUM驱动及电机。
西班牙FAGOR数控系统发格自动化(FAGOR AUTOMATION)是世界著名的数控系统(CNC)、数显表(DRO)和光栅测量系统的专业制造商。发格隶属于西班牙蒙德拉贡集团公司,成立于1972年,发格侧重于在机床自动化领域的发展,其产品涵盖了数控系统、伺服驱动/电机/主轴系统、光栅尺、旋转编码器及高分辨率高精度角度编码器、数显表等产品。
日本MAZAK数控系统山崎马扎克公司成立于1919年,主要生产CNC车床、复合车铣加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、CNC激光系统、FMS柔性生产系统、CAD/CAM系统、CNC装置和生产支持软件等。
Mazatrol Fusion 640数控系统在世界上首次使用了CNC和PC融合技术,实现了数控系统的网络化、智能化功能。数控系统直接接入因特网,即可接受到小巨人机床有限公司提供的24小时网上在线维修服务。
德国海德汉数控系统海德汉研制生产光栅尺、角度编码器、旋转编码器、数显装置和数控系统。海德汉公司的产品被广泛应用于机床、自动化机器,尤其是半导体和电子制造业等领域。
Heidenhain的iTNC 530控制系统是适合铣床、加工中心或需要优化刀具轨迹控制之加工过程的通用性控制系统,属于高端数控系统。该系统的数据处理时间比以前的TNC系列产品快8倍,所配备的“快速以太网”通讯接口能以100Mbit/s的速率传输程序数据,比以前快了10倍,新型程序编辑器具有大型程序编辑能力,可以快速插入和编辑信息程序段。
加工中心伺服系统加工中心的伺服系统由伺服电机,也就是我们常说的马达和伺服驱动装置所构成。如果说数控系统是加工中心的大脑,那么伺服系统就是加工中心的神经中枢。数控系统下达的指令只是脉冲信号,而伺服系统则是真正将脉冲信号转化为机械结构实际运动的装置,所以说它是加工中心的神经中枢一点也不为过。伺服系统当中的伺服电机有功率大小之分,大功率的伺服电机可以说切削力度大,小功率的则切削力度较小。
加工中心润滑系统加工中心的润滑系统是加工中心的辅助系统之一,润滑系统很容易理解,用于对导轨、机械手等其他机械结构进行润滑。润滑系统看上去虽然工作简单,但是是加工中心不可缺少的一部分。虽然说润滑系统只是机床的辅助系统,但是如果一台加工中心没有润滑系统,那么该机使用寿命会大大缩短。
加工中心冷却系统加工中心在加工工件时,总是会产生很高的热量,最主要的热量来源是主轴和刀具上,为了避免机床或工件受热变形,那么就需要用到冷却系统。冷却系统常见的有两种,一种是主轴中心出水系统,另一种是主轴油冷却系统。这两种系统没有说哪个更好,因为不同的冷却系统用于不同的主轴。主轴中心出水系统顾名思义,就是主轴中心会有水流出,因为主轴是中空而不是实心,所一能实现中心出水,而且一般只在皮带式主轴上使用中心出水系统。而主轴油冷却系统则是常用于直结式主轴;