《现代数控技术》PPT课件

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1、开放式数控系统并联机床第8章现代数控技术第8章现代数控技术【内容提示】介绍开放式数控系统产生背景、基本特征，国内外开放式数控系统的研究动向，及其涉及的关键技术；并联机床的发展历程，相关的设计理论、关键技术和控制技术。【学习方法】本章学习时，应注意联系前面章节内容，对比当前数控系统实现技术的变化，结合数控实验了解开放式数控系统的开发方法。8.1开放式数控系统第8章现代数控技术优化制造过程的计划和调度是减少95%时间的主要手段。底层加工设备信息是实现计划和调度的前提。制造系统底层数字化加工装备以数控机床为主。5%+95%=美国Ingersoll

2、公司分析表明传统的机械零件加工过程：第8章现代数控技术现代制造业的发展趋势国内制造业发展的瓶颈8.1开放式数控系统第8章现代数控技术1、开放式数控系统的产生背景数控机床的发展方向对控制器提出了更高要求。生产系统的分散化和开放化的需求用户和机床厂对附加技术的要求控制器生产厂商追求高质量、低成本和提高产品竞争力的需要数控系统必须“开放”，以满足控制器重新配置、修改、扩充和改装，甚至重新生成的需要。1、开放式数控系统的产生背景第8章现代数控技术生产系统分散化和开放化促进了控制器的开放化。计算机集成制造的实现形式朝分散型发展，这样更符合实际生产方式

3、的需要。生产系统提出制造设备开放化要求。CNC要与PC兼容或至少能方便的联网，能够独立、自主的完成一定的任务(包括简易的CAD／CAM集成，局部的调度和工艺规划，局部的故障监控以及向上一级控制器汇报工作情况等)。1、开放式数控系统的产生背景第8章现代数控技术“开放”来自生产设备的客观需要。数控系统中的许多参数要根据机床的实际情况设定，以供机床制造商调整和修改。（控制器生产商提供的数控系统大多是全功能的数控系统）在生产过程中，控制器也有重新配置，甚至重新生成，满足形成模块化柔性生产系统。1、开放式数控系统的产生背景第8章现代数控技术机床制造厂

4、推动控制器的“开放化”数控设备制造厂、机床制造厂各自独立开发产品。市场呼吁机床生产厂和数控系统生产厂联手，开发新一代的数控系统，支持用户二次开发，能够将用户和机床生产商的经验放入数控系统。功能日益强大的CNC特殊产品加工经验及需求≠国内数控系统生产方式国外数控系统＋国内的设备本体国内大部分专业数控设备生产厂家所采用的方式，一般国外专业数控系统用得比较多的，如:日本的FANUC,德国的SIEMENS等。单片机等为处理器的简易数控系统＋设备本体国内具备这样能力的厂家比较少，如：现在的华中理工大学、南京数控设备研究所等。计算机(PC)＋运动控制卡

5、＋设备本体主要以试验数控系统为主，工业级很少。第8章现代数控技术国内数控系统生产方式-国外数控系统＋设备本体方式第8章现代数控技术封闭的CNC内核机床本体按照具体生产需求软硬件专用，不同厂家互不兼容；自身的技术经验难以集成；系统封闭，二次开发困难；网络功能不能满足信息集成和设备组态的要求。存在的问题：8.1开放式数控系统第8章现代数控技术2.开放式数控系统的基本特征开放式数控系统已经成为当前控制器研究的热点。“开放式”的定义并没有统一的定义和标准。从当前世界各国的有关开放式控制器的研究计划中看，开放式控制器应当具有以下基本特征：模块化标准化

6、平台无关化可二次开发适应网络操作方式8.1开放式数控系统第8章现代数控技术3.国外开放式数控系统的研究动向目前各国都在进行开放式体系结构数控系统的研究。美国的OMAC、欧洲OSACA、日本的OSEC计划；中国的ONC计划我国开放式数控系统有关接口、通信、软硬件平台和试验验收等相关部分标准还未完全形成。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《863计划“十一五”发展纲要》提出了数控装备自主创新的要求，为实现自主研发掌握数控系统核心技术提供了契机。8.1开放式数控系统第8章现代数控技术（1）美国——开放式的发起者在1989-1994年中，由美国

7、国防委托MartinMariettaAstronautics(马丁-马瑞塔航天研究所)研究的NGC计划，标志控制器开放化时代的开始。目前，美国GM、Ford、Chysler与控制器厂商合作，开发基于PC的开放式模块化控制器OMAC，其目标是实现：开放性：把现成硬件部件集成到标准控制环境中。模块化：允许部件“即插即用”可塑性：控制器变化时，能方便而有效地进行再构造可维护性：支持最长机床在线时间和最短机床离线时间，易于维修。8.1开放式数控系统第8章现代数控技术（1）美国——开放式的发起者NGC的体系结构建立在虚拟机械的基础上。NGC技术的重要

8、功能概念是策略。NGC系统体系结构图NGC技术中的策略工程实例8-1：PMAC-NC数控系统DetaTau公司是美国开放式控制器方面的旗手，其PMAC-NC是基于PC+NC板卡结