描述
Triconex 4211
数控装置的发展趋势
80年代以来，为适应FMC、FMS、CAM、CIMS的发展需要，数控装置采用大规模、超大规模集成电路，提高了柔性，功能和效率。
(1)PC化。由于大规模集成电路制造技术的高度发展，PC硬件结构做得更小，CPU的运行速度越来越高，存储容量很大。PC机大批量生产，成本大大降低，可靠性不断提高。PC机的开放性，Windows的应用，更多的技术人员的应用和软件开发，使PC机的软件极为丰富。PC机功能已经很强，CAD/CAM的软件已大量由小型机，工作站向PC机移植，三维图形显示工艺数据已经在PC机上建立。因此，PC机已成为开发CNC系统的重要资源与途径。
(2)交流伺服化。交流伺服系统恒功率范围已做到1∶4，速度范围可达到1∶1000，基本与直流伺服相当。交流伺服体积小，价格低，可靠性高，应用越来越广泛。
(3)高功能的数控系统向综合自动化方向发展。为适应FMS、CIMS、无人工厂的要求，发展与机器人、自动化小车、自动诊断跟踪监视系统等的相互联合，发展控制与管理集成系统，已成为国际上数控系统的方向。
(4)方便使用。改善人机接口，简化编程、操作面板使用符号键，尽量采用对话方式等，
以方便用户使用。
(5)柔性化和系统化。目前数控系统均采用模块结构，其功能覆盖面大，从三轴两联动的机床到多达24轴以上的柔性加工单元。
(6)小型化。由于半导体电路高度集成化、封装三维化和电路板插三维化，使NC装置进一步小型化，在NC装置的操作单元用TFT(薄膜晶体管)彩色液晶显示器、触摸屏取代CRT，厚度仅为CRT的1/4等。
(7)高速化。为实现高速加工，主轴必须高速化，从主轴电动机最高速为180000r/min。最高进给速度120m/min以上。
(8)高效化。实现高效加工，缩短非切削时间和加工周期的关键是提高PMC(可编程机床控制器)的处理器，随着处理内容复杂化，PMC的编程语言成了问题，虽然C语言和PASCAL已经实用化，但为置换梯形图语言，还需要使用顺控流程图(SFC)那样的视图用语言。
(9)高精度。提高加工精度，高分辨率旋转编码器必不可少。为在超精密加工领域能实现0.001μm的精度，必须开发超高分辨率的编码器，0.0001μm最小设定单位的NC装置。为在加工中即使负荷变动伺服系统的特性也保持不变，还需采用控制和鲁棒(Robust)控制。在伺服系统的控制中，用高速微处理器，采用基于现代控制论前馈控制、二自由度控制、学习控制等。其数字控制系统的跟踪误差不超过2μm。
(10)机械智能化。它在NC领域内是一种新技术，所谓机械智能化功能，是指机械自身可补偿温度、机械负荷等引起的机械变形的功能。这就需要检测主轴负荷、主轴及机座变形的传感器和处理传感器输出信号的电路。
(11)诊断维修智能化。故障的诊断与维修是NC的重要技术。基于AI专家系统的故障诊断已存在，现在主要是建立用于诊断故障的数据库。把NC装置通过Intranet和Internet与中央计算机相连接，使其具有远距离诊断的功能。进一步的发展是预维修系统，即在故障将要发生前把将要发生故障的部件更换下来的系统，它需要通过智能传感器、高速PMC及大型数据库来实现。
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