address-不厌其烦
数控技术大作业
题
目
数控系统的国内外发展及应用现状
专
业
学
号
学
生
指
导
教
师
提
交
日
期
2012
年
5
月
21
日
摘
要
数控系
统是一种利用数字信号对执行机构的位移、
速度、
加速度和动作
顺序等实现自动
控制的控制系统。
数控系统已经实现纳米插补与
控制技术，
并广泛地运用机器人、
智能化加
工技术和
CAD/CAM
技术，
数
控系统本身也从封闭转向开放式，
并朝着高速、
高精度化、
网
络化、环保化的方向发展。
关键词：
数控系统
开放式
研究现状
发展趋势
目录
一、国外数控系统现状
.
................................
..................................................
................................
4
1.
美国
A- B
公司
.
..
..................................................
..................................................
..............
4
2.
日本
FANUC
公司
............................................
..................................................
..................
5
3.
德国
SIEMENS
公司
.
...............
..................................................
...........................................
6
二、国内数控系统现状
.
............................................ .................................................. ....................
7
1.
华中数控
.
.....................................
..................................................
........................................
7
2.
广州数控
.
.....................................
..................................................
........................................
9
3.
北京航天数控
< br>.
...................................
..................................................
..................................
9
三、国内外数控系统比较
.
...........................................
..................................................
...............
1
0
四、结
论
......................................
..................................................
.................................................
1
0
参考文
献
......................................
..................................................
.................................................
1
1
数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、
速度、
加速度和动作顺序
等实现自动控制的控制系统。
从
1952
年美国麻省理工学院研制出第
1
台实
验性
数控系统，
到现在已走过了半个世纪。
数控系统也由第一代电子管的硬联接数控
发展到第五代
MP
CNC
的软联接数控。
数控系统已经
实现纳米插补与控制技术，
并广泛地运用机器人、
智能化加工<
/p>
技术和
CAD/CAM
技术，
数控系统本身也从封闭转向开放式，
并朝着高速、
高精
度化、网络化、环保化的方向发展。
一、国外数控系统现状
国外数控系统
发展总体趋势如下：
1.
新一代数控系统向
OG
化和开放式体系
结构方向发
展。
2.
驱动装置向交流、
数字化方向发展。
3.
增强通信功能，
向网络化发展。
4.
数
控
系统在控制性能上向智能化发展。
在国际市场，德国、美国、
日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国
外的主要数控系统制造商有西门子（
Siemens
）
、发那克（
FANUC
）
、三菱电机
（
Mitsubishi Electric
）
< br>、
海德汉
（
HEIDENHAI
N
）
、
博世力士乐
（
Bosch Rexroth
）
、
日本大隈（
Okuma
）等。下面对
几个主要系统进行功能介绍与应用分析。
1.
美国
A- B
公司
美国
Allen-Bradley(
简
称
A-B
公司
)
，
在首先推出
CNC
系统
7300
系统后，
80
年
代又开发出
8200
，
8400
，
8600
系列。
其中
A-B8600
系列是适用于各种
加工设备的柔性
CNC
系统，
通过软硬
件的
不同配置可派生出四个类型和三种不同档次的产品。四种类型是
8600T/
车床，
8600TC/
车床和车削中心，
8600MC/
铣床和加工中心，
8600CP
通用型（可用于机
器人等）
；三种不同档次是
8605,8610-10,8650-20
。下面对
8650-20
进行详细介绍
?
8600
系统为多主式
,
主从结构的多微处理器
CNC
装置，主系统微处理
器有两种规格，即标准（
CPU
用
8086/
处理器用
8087
）和高速
(CPU
用
802
86/
处
理器用
8028)
的两种，轴控制的
CPU
为
8086
，高速数据通道
n
模块用
CPU
为
80186
< br>。
?
系统的轴控制功能最多具有
17
个轴控制能力，即一个主轴控
制，
16
个
伺服轴控制，其中
8
个点到点的轴，
8
个
插补轴，
16
个伺服轴中有
10
个轴可联
动
(
其中<
/p>
8
个插补轴，
2
个点到点轴
)
。
?
带有直线和旋转运动及圆弧插补，
可在任何平面上作圆弧插补，在轮廓
加工中，可自动控制进给率，自动补偿反向误差，可
进行软件行程限位、刀具补
偿和刀具寿命管理等。
?
反馈装置可以编码器、旋转变压器
或同步感应器来实现反馈，具有所有
模式的自动加减速控制。
?
CRT
有
显示字符和图形的功能，根据定义可对存储装置的目录显示、零
件程序及输人的原始偏置
值显示、
毛坯余量显示，
不仅可以用图形显示程序，
还
可用图形显示输人、输出信号的状态。
?
8600
系列在较强的软、硬件支持下，具有多组程序处理能力，可并行执
行最多到
5
组的零件程序。
?
用
ASS
ET
高级语言扩属了零件程序，能将系统的变量、文件、键盘、显
示及串行接口等系统信息引人到零件程序编制环境中。
?
具有多种编程方法
:
?
蓝图
(<
/p>
即零件图纸
)
直接编程；
（
b
）几何工艺语言（
GTL
）编程；
（
c
）参数
化编程，
是一种独特的强有力编程工具，
可将任何加工顺序作为用户加工环来设
计和编程，只给定变数的值即可编制出相
似形状工件的程序。
?
具有联接到厂级的宽带通信系统的能力，还带小型
DNC
< br>接口，远程
I/O
功能，高速数据通道。
?
CNC
系统配置的
SIPROM
（顺序程序）高级语言可很方
便地实现梯形图
编制，是一个自动编程器。
< br>2.
日本
FANUC
公司
日本
FANUC
公
司是专门生产数控系统及设备的较有影响的厂家，其数控
系统销售额占世界的
50%
，它研制开发了大量新产品并一直处于数控领域的重
要位置。
FANUC
在
7 0
年代中后期生产的
CNC
装置主要有
< br>FSS ,FS7
，
FSZ
，<
/p>
FS3
，
FS6
，
FS9
等，大多数是单微处理机和专用芯片
(
大规模集成电路
)
相结合的
模块
化结构，其中
FS7CPU
为位
片式微处理器构成，
FSSCPU
是单板机结构，
FS6
，
FS3
的
CPU
是
8086
，<
/p>
FS9
是数控
/
仿形（
NC/TC
）联合控制。在轴控制能
力上，从标准的三轴（
X
、
Y
、
Z
）过渡到多轴控制（如
FS9
最多可控制
15
根<
/p>
轴）操作显示功能，由一般的键盘操作过渡到以功能软键操作及菜单驱动，开
始有了图形显示功能及人机会话功能，这些数控系统都带有内装式
PLC
控制，
大多数系统己配置了
RS-232C
标准的串行通信接口，完成数据输入
/
输出和传
送，自诊断功能也逐步加强，从只有故障分类报警到能诊断出故障的内容等
等。
在
80
年代
FANUC
生产和推出的
CNC
装置主要有
F0
、<
/p>
F10/11/12/15
，
F00/1
00/110/120
，
FS15/150
，
F0
Mate
等，这些都是典型现代数控系统，其中
F0 Mate
是
F0
派生产品，它与
F0
比较是一种功能简单、结构更紧凑的经济型
系统，
而
F00/100/110/120/150
系统是在
F10/11/12/15
系列的基础上，增加了
MMC
（
Man Machine Controller<
/p>
一人机交互界面）是
CNC
、
PMC
（可编程机床
控制器）
< br>、
MMC
三位一体的
CNC
系统。
（
1
）
FANUC
系统
0
系列即
F0
系列是结构紧凑的可组成
面板装配式的
CNC
装置，当选择了
F
ANUC
的各种强电模块时，易于成为一种交钥匙系统。
（
2
）
FANUC
系统
10/11/12
系列的
CNC
系统有很多品种，可适用于各种<
/p>
机床，从规格上看
,M
型
CNC
型装置用于铣、镗床和加工中心，
T
型用于车
床，
TT
型用于
双刀架车床，
F
型是有对话功能的
CN
C
装置。
（
3
）
FANUC
，
FS15
系列是较新的
32
位<
/p>
CNC
装置，已具有
AI
（人工智
能）功能的
CNC
装
置。其特点如下：
?
FS15
系列采用的是模块式，多主总线（
FANU
C
BUS
）结构，为一个多
微处理器
控制系统，所用主
CPU
是
68020
，还有一个子
CPU
（
SUB CPU
）
< br>，此
外在
PMC
、轴控制、图形
控制、通信及自动编程等功能中也均有各自的
CPU
。
?
FS15
可构成最小至最大系统，可控制
2-15
根轴
，还有
PMC
的轴控制功
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