第六届中国数控机床展览会(CCMT2010)于2010年4月12日至l6日在南京国际博览中心圆满召开。在“展示自主创新成果，推动产业振兴升级”的大会主题下，国内机床工具行业领军企业悉数到场，800台(套)数控机床和数万件机床配套件集中亮相，偌大的6馆3厅人气爆棚，开创了历届CCMT之最。数控系统作为数控机床的“大脑”当仁不让的成为展示的重要组成部分，FANUC、SIEMENS、HEIDENHAIN、FAGOR、华中数控、广州数控、大连光洋、北京凯恩帝、南京华兴、大森数控、大连高金数控、沈阳高精数控、北京航天、上海开通、成都广泰等近30家国产及国际著名厂商纷纷展示出代表企业技术水平的特色产品，充分演绎了当今中高档数控系统的新特点、发展的新趋势。下面笔者仅从铣床和加工中心用国产数控系统角度出发，谈谈个人浅薄的见解，不对之处请批评指正。

　　一、基于PC的开放式数控系统

　　基于PC的开放式数控系统不仅可以利用PC极为丰富的软硬件资源，提高系统的运算能力、数据处理能力和可靠性，而且可以充分利用“开放式”数控系统具有的可互换性、可扩展性等特点方便地进行系统升级或二次开发，大大缩短系统的开发周期，提高系统的易用性，因而成为当今数控系统发展的方向之一。
　　CCMT2010展品中很多数控系统厂家采用了基于PC的开放式结构，例如：北京凯恩帝数控展出的Kl000M811高档数控系统就采用开放式PLC，提供调试软件，完全可以满足机床厂家的二次开发要求。该系统为8轴8联动系统，采用32位处理器实现高速高精度控制，通过CAN总线接口可扩展数字接口和模拟接口；超强程序指令处理能力达l0000条／l8秒，可实现高速小线段加工，适用于高速DNC加工；传输速率达ll5200bps，l司时配有大容量程序缓存。系统内置640k程序空间，可通过U盘接口扩展程序空间，并可实现U盘DNC加工。
　　北京航天数控展出的CASNUC2100系列数控系统是以工业PC为硬件基础的模块化、开放式数控系统。该系统可控制8轴5联动，具有内置PLC，快速进给速度达60m／min，切削进给速度24m／min，10.4寸TFT液晶显示器，程序存贮容量25Mbyte，具有软、硬盘接口和RS232通讯接口。
　　此外，华中数控、广州数控、大连光洋科技等也都采用了以工业PC为硬件基础的开放式结构，可满足用户的二次开发要求。

　　二、现场总线式数控系统

　　在计算机系统中，总线接口对整个系统的性能和功能有着直接的影响。武汉华中数控展出的世纪星HNC．32e数控系统就是依托IT行业和现场总线技术开发的最新成果。该系统基于工业PC，采用多处理器及总线结构为硬件平台，以实时操作系统为开放式软件平台；具有光纤(工业以太网)现场总线接口；利用硬件高处理速度与软件开放灵活的优势，实现了多轴、多通道、高速高精运动控制。最大支持4通道、32个进给轴，4个主轴；每通道最大支持9轴联动。其技术特征如下：
　　● 工业以太网现场总线接口；
　　● 插补周期可设置，最小0.2ms；
　　●基于机床动力学特性的三次样条插补；
　　●高效前瞻控制算法。最大前瞻段数可达2000段，特别适合模具的高效高精加工；
　　●软件PLC，梯形图编程；
　　● 区域保护功能。提供2／3维区域保护；
　　●加工仿真以及加工过程实体实时显示。目前，该数控系统已得到有效应用，北京胜为弘技公司展出的TX6九轴六联动数控
　　●砂带磨床配置该系统在大型核电叶片精密加工领域得到实践，获本届中国工具工业协会颁发的“春燕奖”。
　　此外，大连光洋科技展出的GDS60数控系统也采用了光纤总线开放式结构，具有优越的性能，成为“春燕奖”38家企业58项展品中唯一的数控系统产品。

　　三、高速高精的数控系统

　　为满足当今高档数控机床高精度、高速、复合、智能、环保的发展趋势的要求，数控系统生产厂家在系统软硬件方面不断改进，优化控制算法，缩短插补周期，提升前瞻和小线段光顺处理能力，采用刀具补偿、螺距补偿等多种补偿方式，提高控制精度、运算速度和传输速度，获得较高的切削速度，确保工件的表面粗糙度，以实现高速高精数控系统的开发要求。
　　华中数控展出的HNC．08是一款非常适合模具加工的数控系统，具有明显地高速高精加工的特点：它不仅可控制5轴并实现5轴联动，而且具有速度前瞻、小线段高速插补、微小线段合并优化、样条插补等高速高精加工功能，并采用两种加工模式保证高速高精度加工的实现，其中，高速高精模式l采用精度优先模式，严格按照编程轨迹进行插补，在拐角处自动计算最高过渡速度；这样，不仅保证了拐角处机床没有冲击，提高了加工精度，而且最大限度的提升了加工速度。高速高精模式Il以速度优先，采用样条拟合插补算法，在保证加工曲面光顺性和高效率的同时，保证大拐角处的轮廓精度，以实现高速高精加工。

　广州数控展出的GSK25i铣床加工中心数控系统也是一款具有高速高精加工功能的数控系统。该系统不仅具有高达2000段的前瞻及轨迹平滑处理能力，其插补周期为0.5ms，可在高达5000mm／miin进给速度下平稳运行微小线段程序，实现高速高精加工；而且可控制6轴，实现五轴联动。该系统采用开放式结构和接口，可满足用户的二次开发要求；采用位置闭环控制，PID、速度前馈控制使定位精度高，配置DAH系列l7位绝对式编码器的高度高精伺服驱动单元，构成闭环高档数控系统。
　　大连大森数控推出的DASEN一16i新型纳米级数控系统具有优秀的高速高精度控制性能，非常适合于高精度模具加工。其主要特征如下：
　　●控制器和伺服控制一体化；
　　●纳米插补，能实现高平滑加工表面；
　　●高性能伺服系统，绝对值控制；
　　●高性能内置PLC系统(0.0251as／step)；
　　●高速高精度模具加工功能；
　　●4轴联动，可实现全闭环绝对值控制。

　　四、五轴联动数控系统

　　多轴联动不仅对高速高精加工有要求，而且对刀具中心点控制(RTCP)、前瞻和小线段光顺处理等技术提出了更高的要求，因而成为当前数控系统开发的热点和难点问题。结合应用的情况，目前的多轴联动更多地是指五轴联动。
　　本届展品中，华中数控、广州数控和大连光洋数控在五轴联动高档数控系统配置上具有很好的代表性。华中数控展出的世纪星HNC-08数控系统与哈量集团展出的HL5001A并联加工中心配套，应用于叶片类(汽轮机、燃汽轮机)、螺旋桨和叶轮类、复杂模具类等空间复杂曲面零件的数控加工，加：[效率和加工精度与瑞士同类加工专机相当。此外，该数控系统与贵航集团的SWT-850五轴联动立式加工中心配套，得到批量应用。
　　该系统不仅可控制5轴并实现5轴联动，而且具备五轴联动刀具中心点控制功能(RTCP)；具有倾斜面加工功能，操作者可在工件倾斜面上建立与之相适应的特性坐标系，并将该坐标系作为编程坐标系，从而大大简化五轴定向加工编程；具有高速高精加工功能，系统通过严格执行编程轨迹，保证加工轮廓精度的同时，自动计算段间过渡速度，以实现高速高精加工；PLC内嵌，采用梯形图语言编程，可在线编程、在线诊断；具有轴同步驱动功能，能实时监控同步轴位置反馈，实现同步误差实时补偿，补偿周期4毫秒；具有同步轴回零偏差自动修正和同步误差超限报警功能。
　　另外，大连高金数控和大森数控也分别推出了高性能五轴联动数控系统。高金数控展出的3000M数控系统采用先进的开放式体系结构，独创的SDl五坐标曲面直接插补技术，可兼容运行CAD／E：AM／CAPP各种资源软件，经济地实现高效高质量的曲面加工。该系统的特点是：可选配各种交流数字驱动单元，实现闭环、半闭环控制；内置开放式PLC功能；高速小线段连续加工功能，特别适合于CAD／CAM设计的复杂模具零件加工；独特的五轴高速切削RTCP后处理模块，对刀具长度进行实时补偿；加工断点保存／恢复功能，非常方便用户使用；反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能。
　　DASEN-18／20／21是大森数控推出的五轴联动数控系统，最大通道数为4，最大控制轴数为32。系统具有丰富的五轴加工功能：刀具中心点控制(1盯CP)、三维刀具半径补偿、倾斜轴控制等，具备自动测量、NURBS样条插补等五轴高精度加工功能、多通道同时加工工件、两主轴同步功能和动态交换工件等功能。支持高级语言，可根据机床特点设计用户宏程序，实现独有的各类功能，使机床具有个性化。

　　五、智能化、网络化数控系统

　　随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统在控制性能上向智能化方向发展成为必然。而数控装备的网络化也将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求。因此，智能化、网络化数控系统也成为本届展会的一个亮点。
　　华中数控展出的多轴联动数控系统采用了切削力自适应控制，提高加工效率25％左右，大大减少了刀具磨损，提高了加工精度和稳定性，保证了加工安全；而且采用友好的图形对话编辑功能，操作者无需学习复杂的加工指令便可从事各种加工，提高了系统的易用程度；采用串口或以太网通讯协议，实现数控机床的车问网络化管理，有效提高了机床利用率；，采用互联网、短信平台，对机床的运行状态进行远程检测，提供远程诊断手段和途径，建立专家系统；实现加工程序、图纸和工具数据等的远程或企业内传输。

　　六、观后感

　　本届展会集中体现了国内外数控系统的最高水平，国产高档数控系统在多轴多通道及多轴联动控制、高速与高精度控制、前瞻与轨迹平滑处理等方面有了不同程度新的突破和提高，武汉华中数控、广州数控和大连光洋等展出了具有五轴联动功能的数控系统，机床展品中有20余台中档国产机床配置了国产数控系统，表明对国产数控系统的信心正在增强。事实证明，国产数控，如：广州数控、北京凯恩帝数控等已基本形成了自己的技术优势和生产规模，占据了较大的国内市场份额；尤其是北京精雕、南京四开等围绕小刀具雕刻开发了适合数控雕刻加工的雕刻数控系统，并在自产的数控雕刻机床上得以应用，取得了显著的社会效益和经济效益。
　　然而我们还是不得不清醒地看到：当前的国内数控系统市场上FANUC、SIEMENS仍占据50％以上份额，国产数控系统距离SIEMENS、HEIDENHAIN等国际领先技术水平仍有着非常大的差距，国产数控系统的可靠性仍然是影响数控系统发展的瓶颈问题。我们必须继续加强自主创新能力的提升，在高精尖技术研发方面加强产、学、研及最终用户的紧密结合，积聚资源优势，才能缩小与世界先进水平的差距。