數控機床是工業制造的航母,是一個國家機械制造的標志;數控系統則是大腦,是一個國家智能制造的體現。國內數控系統一直以來都依賴進口,在很大程度上制約著制造業的發展。長時期的積累與創新,誕生了一些優秀的國產數控系統,有力地加強國產數控系統的競爭,增強制造業的信心。
廣州數控-中國南方數控產業基地,擁有國內先進的專業數控技術,是國內最大的數控系統供應商之一。主營業務有:數控系統、伺服驅動、伺服電機研發生產,數控機床連鎖營銷、機床數控化工程,工業機器人、精密數控注塑機研制,數控高技能人才培訓。經過多年的運營廣州數控的規模不斷擴大,數控系統研發、生產基地、科研開發人員800多人、產銷數控系統列全國前茅。廣州數控一直以核心技術為動力,以追求卓越品質為目標,以提高用戶生產力為先導,利用一流的生產設備和工藝流程,一流的服務團隊吸引更多的客戶,為推動國產數控系統的不懈努力。
圖1廣州數控系統
一 廣州數控發展歷程
廣州數控從成立到現在經歷了三個重要的階段:艱苦起步、轉制發展、跨越騰飛,每個階段都取得了傲人的成績,廣州數控腳踏實步由小變大,由弱變強。
艱苦起步(第一階段)
★1991年4月8日成立廣州數控設備廠,員工20多人,年產數控系統僅幾十臺,產值不足200萬;
★1992年8月,自主研發第一套GSK928車床數控系統;
★1991年~1997年,是廣州數控在一個新的行業的探索過程,處于發展的緩慢階段;
★1999年廣州數控交流伺服研發成功,此產品填補國內空白,迫使國外同類產品降價50%。
轉制發展(第二階段)
★2000年廣州數控轉制為民營股份制有限公司,廣州數控邁入發展的新階段;
★2003年數控系統產銷量突破1萬臺套;
★2006年,全面貫穿實施ISO9001質量體系,產品質量又上新臺階;
★2007年廣州數控擁有研發人員400人,年投入研發經費達到總收入的8%,數控系統產量占國產數控系統總量的50%,位居世界前三位,連續八年全國產銷量第一;
★2008年“GSK系列數控產業化基地建設工程”第一期工程竣工并投入使用;
跨越騰飛(第三階段)
★建設強大的中國南方數控系統產業基地——廣州數控產業園
★建設國家級數控工程技術研究開發中心
★參與國家“十一五”規劃確定的十六個重大發展專項之一
★2010年,公司年產數控系統超100,000套
★2010年,形成中檔數控系統產業化,成為中國市場主流,確立廣州數控、發那科、西門子三足鼎立局面
二 廣州數控系統產品分類及其特點
數控系統包含了組合了IT軟件、微電子、電力電子、電機制造、機械加工工藝等先進的技術,這些技術組合起來需要進行不停的調試,為更長遠的發展也要做好產品的升級和新品的研發。在20多年的發展中,廣州數控不斷開發出各種型號的數控系統,根據車、銑、磨、加工中心不同的加工理念匹配更加合適的數控系統。下面對各種加工功能的機床介紹一種主要的數控系統。
1.車床數控系統
廣州數控GSK980TD系統是廣州數控大力推廣的一款數控系統,逐步開始取代980TA和其他一些系統。在GSK980TD系列中GSK980TDc是基于GSK980TDb升級軟硬件推出的新產品,具有橫式和豎式兩種結構。
圖2廣州數控GSK980TDc系統
特點:
控制軸數
控制軸數:X、Z、Y、4th、5th五軸控制,各伺服軸號可設定,Y軸、4th軸、5th軸的軸名、軸型可定義,3軸聯動,5軸PLC控制。
主軸功能
2路0V~10V模擬電壓輸出,支持雙主軸控制;1路主軸編碼器反饋,主軸編碼器線數可設定(100p/r~5000p/r);編碼器與主軸的傳動比:(1~255):(1~255);主軸轉速:可由S代碼或PLC信號給定,轉速范圍0rpm~9999rpm;主軸恒線速控制;剛性攻絲。
刀具功能
32組刀具長度補償(刀具偏置),32組刀具磨損補償,32組(8種/組)刀具壽命管理,修改坐標方式、刀具移動方式進行刀偏執行。
精度補償
反向間隙補償方式、頻率由參數設定,補償范圍(0 mm~2 mm)或(0 inch~0.2 inch),記憶型螺距誤差補償:共1024個補償點,各軸補償點數參數設定。
PLC功能
兩級PLC程序,最多5000步,第1級程序刷新周期8ms,PLC程序通信下載,PLC程序在線顯示、實時監控,支持PLC警告和PLC報警,支持多PLC程序(最多16個),當前運行的PLC程序可選擇基本I/O:41輸入/36輸出。
通信功能
RS232:零件程序、參數等文件雙向傳輸,支持PLC程序、系統軟件串口升級;
USB:U盤文件操作、U盤文件直接加工,支持PLC程序、系統軟件U盤升級。
西門子802D數控系統是面向中低端市場的普及型的系統,表1對廣州數控GSK980TDc與西門子802D數控系統的特點進行比較。
2.鉆、銑床數控系統
廣州數控GSK990MA銑床數控系統定位于普及型數控系統,應用廣泛,適用于鉆床、銑床、磨床等。
圖3廣州數控GSK990MA銑床數控系統
特點:
?采用32位高性能CPU和超大規??删幊唐骷﨔PGA;
?實時控制和硬件插補技術保證了系統μm級精度下的高效率;
?可編輯的PLC使邏輯控制功能更加靈活強大,配有專用梯形圖編輯軟件;
?支持標準RS232及USB接口,可實現文件傳輸、串口DNC加工和USB在線加工功能
?直線型、指數型和S型多種加減速方式可選擇;
?剛性攻絲和柔性攻絲可由參數設定;
?具有旋轉、縮放、極坐標,固定循環和多種銑槽復合循環功能;
?支持斷電記憶和程序再啟動功能;
?具有歷史報警及操作履歷功能,方便用戶操作和維護管理。
3.加工中心數控系統
GSK25i是數控系統領域前沿科技的高性能CNC系統,功能強大,操作方便,適用于3 ~5軸聯動的多功能加工中心及鏜、銑、鉆床。
圖4廣州數控GSK25i系統
特點:
先進的硬件
GSK25i采用高性能硬件平臺、Linux操作系統,高性能、高配置硬件平臺,能滿足五軸聯動、高速高精加工等復雜運算及加工的要求,系統采用GSK-Link工業以太網總線與伺服實時通信,配套GH系列高速高精伺服單元、高分辨率絕對式編碼器伺服電機。
五軸加工功能
最大支持8軸5聯動,擁有五軸RTCP(刀具中心點控制)、傾斜面(3+2定位)加工、五軸手動進給等五軸控制功能,支持進給軸同步、PLC軸控制,能適配工作臺擺動、刀具擺動及混合型機床結構
高速高精加工
1000段程序前瞻,插補前直線加減速、插補前S型加減速,NUBRS插補,多種在線軌跡光順模式,能兼顧不同類型加工的效率和表面質量,能實現0.1μm級位置精度。
高性能伺服系統
高動態響應伺服系統,電流環周期低至100us,伺服參數動態自整定,伺服電機采用17位(131072線)高分辨率絕對式編碼器,顯著提高零件加工精度、表面質量。絕對式編碼器伺服電機,不用每次開機回零。
編程、操作性能優異
大容量存儲器,標配存儲容量240M,可擴展至500M,程序編輯可以方便的新建、修改、復制、剪切、粘貼、查找、替換,豐富的宏指令和固定循環可以方便有效的解決復雜的加工任務,通過U盤、網絡進行數據傳輸和DNC,調試、維修簡單,報警、診斷信息完善,多級權限管理功能,可二次開發的用戶自定義界面,在標準G代碼的基礎上增加19種種常見特殊固定循環(如:等分孔、面銑、型腔銑等)代碼編程指令,方便加工編程。
PLC功能
梯形圖編程,基本指令處理時間:0.5μ/S,程序容量:12000步,基本指令:10條,功能指令:49條,開放式PLC,可在系統上編輯修改PLC程序,多PLC程序選擇存儲,運行程序可選擇。
4. 磨床數控系統
GSK928GEa外/內圓磨床數控系統是廣州數控設備有限公司開發的一款磨床專用的閉環新型數控系統。
圖5廣州數控GSK928GEa系統
特點:
?嵌入式雙CPU控制內核(MCU+DSP),實時高速um級精度控制;
?基于DSP三軸交流伺服電機閉環控制;
?S曲線自動加減速,加減速時間參數可調;
?磨床控制專用IO接口和標準ISO代碼編程設計,全屏幕編輯;
?磨床磨削專用指令:振蕩進給、行磨、縱磨、端面自動定位對刀等功能;
?自動砂輪修整與磨削尺寸修正補償;
?內嵌式軟件PLC;
?磨床專用安全保護措施;
?系統參數、用戶PLC程序用戶自定義備份讀寫功能;
?外接光柵尺、量具閉環控制功能;
?磨床專用斜軸功能(斜軸角度:0~45°可調);
?可提供伺服主軸控制、模擬主軸、旋轉軸分度定位功能;
?可選中英文對照顯示;
?RS-232傳輸接口。
三 結束語
振興機床制造業,由“制造大國”轉變為“制造強國”是中國制造業發展的必然趨勢,這需要的不僅僅是機床的數控化率的進一步的提高,更需要的是國產數控系統在中高端機床有更廣泛的應用,形成自主創新的生產的模式。廣州數控是中國機床工具行業民營企業的一面旗幟,專注數控20多年,為民族數控系統的市場占有率、推動國產數控的發展做出了卓越的貢獻。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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