海德汉系统优点.docx

当前,机床行业正向高速和高精方向发展,同时,零件高的表面质量也是广大用户追求的目标,尤其在航空、航天、船舶以及模具加工等领域。另一方面,数控机床也朝人性化方向发展,不断追求易操作性。这就对数控系统提出了很高要求,比如系统的运行速度、多轴/五当前,机床行业正向高速和高精方向发展,同时,零件高的表面质量也是广大用户追求的目标,尤其在航空、航天、船舶以及模具加工等领域。另一方面,数控机床也朝人性化方向发展,不断追求易操作性。这就对数控系统提出了很高要求,比如系统的运行速度、多轴/五轴功能、高速高精以及高表面质量特性、好的可维护性以及好的人机操作界面等。下文结合海德汉iTNC530控制系统对这一些典型的特性进行简要地介绍。图1为海德汉提供的全套数字系统iTNC530。
图1海德汗iTNC530控制系统
1数控系统的高速、高精和高表面质量特性

硬件设计的好坏决定控制系统能否适合于高速、高精以及高表面质量加工。iTNC530采用全新的微处理器结构,具有非常强大的计算能力。控制器本身包含了主机单元(MC)和控制单元(CC)两个部分:
(MC)
采用了奔腾IIII-800芯片、133MHz总线频率,并带有各类数据通讯接口(Ethernet/RS232/RS422/USB等),这是进行所有计算、屏幕显示和数据通讯的的保证。海德汉的控制系统所有的实时任务均在自己开发的实时操作系统(HEROS)下完成,而且海德汉也可提供带双处理器的主计算机,它既可以保证系统的实时计算和稳定性能,同时又能满足用户对Windows应用程序的需求。
(CC)
最新的设计中集成了控制系统的所有伺服控制回路(位置环/速度环/电流环),所有的伺服计算都在DSP(数字信号处理器)中完成。测量元件的反馈均集成在CC上,包含位置反馈和速度反馈。其优势在于:保证伺服计算快速和实时要求,减小各伺服回路周期,减少各个回路间的通讯延迟,可在位置回路实现高增益,实现高速和高表面质量加工,并可很好地控制直接驱动(直线电机和力矩电机)。

针对复杂的曲面,如果要实现高速、高精和高表面质量加工,在具备好的硬件基础上控制系统软件也必须具有好的伺服性能以及高速性能。
在强大硬件的支持下,iTNC530采用了全数字化技术,在其控制软件中运用了最新的技术及其独特的算法才使得它成为用于高速铣削加工的最佳选择。iTNC530能保持系统平衡,实现短的程序段处理时间()和短的各控制回路周期以及各类插补(直线/圆弧/螺旋线/样条),其独特的Jerk(加加速)控制技术可防止机床震动,其程序预读功能(256段)和轮廓上的优化控制技术能让机床既能保持高速运行,又能保持轮廓精度和表面质量。iTNC530可实现高速主轴控制,目前海德汉提供的主轴转速可达40000转/分。同时,iTNC530可实现各种误差补偿,包括线性和非线性轴误差、反向间隙、圆周运动的方向尖角、热膨胀及粘滞摩擦。
(突变控制)及过滤器
(Jerk)
图2加加速度限制和光滑
加速度的导数定义为加加速(Jerk)。众所周知,要机床具备良好的加减速功能,必须要保持合理的加加速。如果加加速过大(过于突然),可在短时间内实