数控系统控制技术特点

　　数控系统作为对数控机床发出各种工序指令的部件,其本身的性能指标和功能直接关系到机床的性能和规格。因而今后我国的数控机床产业的发展在很大程度上依赖于投放于市场的数控系统的技术发展。20世纪90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。

    下面结合我国数控机床产业的发展展望，就数控系统应具备哪些特点，做一简要介绍。

　　1. 加工效率高、复杂程度高

　　加工效率高，在数控系统中体现于更短的加工准备时间、更高的加工速度、以及复杂的加工能性在同一台数控机床上完成。主要技术指标分别体现在:1）加工图纸至加工程序的转换的简便性;2）高速加工能力;3）多系统（通道）车铣一体化复合型加工等方面。三菱电机在其数控产品上，例如M70/M700本体，以及作为辅助工具在一般电脑上，均可实现由图纸到加工过程中无需用户编程的NAVI MILL/NAVI LATHE功能。同时以缩短加工时间为目的，尤其对于加工就需花费较长时间的模具加工，其加工速度可达135KBPM的能力。在更多的诸如汽车零部件加工方面，分别在加工中心上提供双系统（通道）和车床上的四系统（通道）和充实的车铣功能，以方便客户能在同一台数控机械上对多个零部件的同时加工和自动完成高度复杂的加工程序并将因零部件的切削面不同而需重新装夹的时间和误差缩至极小。

    2. 加工高、质量高

　　加工高、高质量，体现在机电控制上的完美结合。为实现这样的指标，就整体的数控系统方面应注重以下几点：1）指令、内部数值计算及处理的;控制单元与伺服驱动单元间数据的通信能力;驱动系统（包含伺服驱动单元内部数值处理、高灵敏度电机、高分辨率编码器等）的控制。2）对应于机械部分的静态误差的补偿能力（背隙、机械补偿等）。3）对应于机械部分的动态补偿（Lost Motion、温度补偿、高速优化机械响应及前馈控制等）。三菱电机在机种 M70/M700中，为实现更高的10纳米或更高的真正纳米控制，综合上述的技术要素，分别采用并完成开发了完全纳米指令、控制路径的纳米插补、高速光纤伺服通讯网络（MACH net）、高增益控制II型伺服控制、高可控制型HF电机以及高分辨率的100万脉冲或1600万脉冲编码器。另外，针对技术上的难题：机械动态控制的补偿方面，更搭载了SSS控制（Super Smooth Surface）、OMR-FF控制（Optimum Machine Response-Feed Forward）、DDC控制（Direct Drive Communication）等技术。

　　3. 高操作性、人机界面智能化

　　伴随着数控系统的高度复杂化，其功能的增加也无意增加了操作的复杂化。数控机床的不断普及和市场的扩展，又有更多的专用机械也将加入数控行列。仅依赖于由数控系统制造厂商提供标准的数控画面已无法完全满足实际现场操作需求和机械厂家的画面个体化设计。数控系统的人机界面的操作便捷性及个性化的设计作为数控系统的性能指标之一，更显其重要性。其技术层面的发展方向：1）伴随功能的增加而日渐增多的数控画面，如何以尽可能少的键操作获取能希望的画面；2）何如能在显示必要的信息同时，又能体现简洁明了的画面含义；3）使用触摸屏方式，减少机械操作面板的硬件配置的同时，提高设计的灵活性等等。

    另外，相对于传统的数控系统，开放式数控系统在传统数控系统的基础上实行了改进，它是生产技术领域的革命性飞跃。其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，由于开放式数控系统有充足的软、硬件资源可被利用，系统软硬件可随着PC技术的发展而升级，不仅使数控系统生产商和用户实行的系统集成得到有力的支持，而且针对用户的二次开发也带来方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，开放式数控系统既可通过升档或裁剪组成各种档次的数控系统，又可通过扩展组成不同类型数控机床的数控系统，开发周期大大缩短。