东莞市精阳机械有限公司

数控系统是所有数控设备的核心

      数控系统的主要控制对象是坐标轴的位移(包括移动速度、方向、位置等)，其控制信息主要来源于数控加工或运动控制程序。因此，作为数控系统的基本组成应包括：程序的输入/输     出装置、数控装置、伺服驱动这三部分。

     输入/输出装置输入/输出装置的作用是进行数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入、输出。键盘和显示器是任何数控设备都必备的基本的输入/输出装置。此外，根据数控系统的不同，还可以配光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。作为外围设备，计算机是目前常用的输入/输出装置之一。

    数控装置数控装置是数控系统的核心。它由输入/输出接口线路、控制器、运算器和存储器等部分组成。数控装置的作用是将输入装置输入的数据，通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理，并输出各种信息和指令，以控制机床的各部分进行规定的动作。

  在这些控制信息和指令中，基本的是坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量指令。它经插补运算后生成，提供给伺服驱动，经驱动器放大，终控制坐标轴的位移。它直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。

 超精密加工机床关键技术与应用（第二遍）

      当今的超精密机床坐标测量系统大多采用衍射光栅。光栅测量系统稳定性高，分辨率可达nm级。为了进一步获得超高的位置控制特性和加工表面质量，采用DSP细分，测量系统分辨率可达纳米级。 　　 　　

      纳米级重复定位精度超精密传动、驱动控制技术。为了实现光学级的确定性超精密加工，机床必须具有纳米级重复定位精度的刀具运动控制品质。伺服传动、驱动系统需消除一切非线性因数，特别是具有非线性特性的运动机构摩擦等效应。因此，采用气浮、液浮等摩擦效应轴承、导轨、平衡机构成了必然的选择。伺服运动控制器除了高分辨、高实时性要求外，控制算法模式也需不断进步。

开放式高性能CNC数控系统技术。从加工精度和效能出发，数控系统除了满足超精密机床控制显示分辨率、精度，实时性等要求，还需扩展在机测量、对刀、补偿等许多辅助功能。通用数控系统难以满足要求。所以，超精密机床现基本都采用PC运动控制器研制开放式CNC数控系统模式。 　

  高精度气、液、温度、振动等工作环境控制技术。机床隔振及水平姿态控制。振动对超精密加工的影响非常明显，远驶的汽车都有影响。机床隔振需采取特殊的地面处理和机床本体气浮隔振复合措施。机床体气浮隔振系统还需具备自动调平功能，以防止机床加工中水平状态变化对加工的影响。对于LODTM隔振要求高的机床，隔振系统的自然频率要求在1HZ以下。温度控制。温度对加工精度的影响非常大。因此，LODTM机床温控要求极其高。

应用展望 　　 　　

      超精密加工机床系统与技术总的发展趋势：更高的加工表面质量、面形精度；朝大、小尺度两个方向发展；提高工件复杂形面、不同材料的加工适应性等。 　　 　　

大的尺度发展应用如适应未来空、地空强激光产品轻质、高刚性金属基主反射镜加工的超大型SLODTM机床；地基超大口径深空望远镜（如欧洲的Euro50(Φ50m）、OWL(Φ100m))拼接式离轴非球面镜（数米尺寸）加工的多轴超精密磨削加工等。 　　 　　

近年来，太赫兹（THZ）作为一门新兴技术得到了广泛重视，是未来超精密加工技术与机床极为广大和重要的应用领域。在大的尺度方面，太赫兹应用不亚于前列的大的发展需求，如太赫兹天线镜面加工需求。在小的尺度方面，太赫兹系统中的微型波纹喇叭天线（毫米级复杂形状内腔，微米级加工精度）是未来所需解决的超精密加工难题之一。在加工面形的复杂度方面，由于太赫兹波束控制元件表面电磁特性，其设计元件面形更具复杂性，如非对称赋形自由曲面等。在加工材料方面，太赫兹应用更具多样性。

发展超精密加工机床系统，我国需重点突破的关键技术包括：高精度、高分辨率、高稳定、大位移坐标测量系统，先进控制算法（自适应控制、二阶动态无差控制等）的高性能多轴运动控制器，工件在机超精密测量与补偿技术，超高精度环境控制技术等

我国工业自动化发展诸多问题分析

工业自动化会是一个爆发增长点。如何在当中做好产品的的定位以及市场的细分，以求在未来的市场中分一杯羹，是相关企业亟需考虑的问题。

　　无论是从简化人的劳动程度或者是从提高生产效率考虑，工业自动化都是不二的选择。但要顺利转型过渡，我们还需要理清楚几个问题。

　　首先是安全问题，在完全的自动化工业生产过程中，我们的工控系统的安全性将会是现在以及未来关注的重点。

　　在2012年“震网”及后续一些工控安全事件发生之后，所有工控厂商和应用商都很关注其中的问题。跟传统的信息安全领域安全有所不同的是，工业系统强调的是工业自动化过程及相关设备的智能控制、监测与管理，对系统的实时性与业务的连续性更是看重。这就表明系统设备的可用性、实时性和可控性是工业控制系统重点关注的方面。因此如何保证这几方面的安全性，是我们提到的安全关键。

　　其次，怎样才能晋升为自动化产业的”主角”。由于创新能力、人才和专利的缺乏，中国的自动化发展阻碍重重。

　　就拿工业机器人来说，业内人士认为，机器人产业将是继汽车、计算机之后出现的新型大型高科技产业，工业机器人得需求量将以每年15%-20%的速度增长。

　　而市场的热捧背后是映射出是国内企业的尴尬，2012年本土品牌机器人销量仅1112台，外资及合资品牌销量高达25790台，市占率分别为4%和96%。国内的凯恩利机械是机器人行业的先行者应用者。但总体份额相对于外资企业来说还是微不足道，这就需要厂家们用心深耕细作，才能打造出更好的产品，迎合市场需求，紧接工业自动化潮流。

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　　第三，核心部件的缺失是病根。我们继续以工业机器人为例，说明国内自动化产业的通病。

　　据介绍，工业机器人的核心部件包括机器人本体，减速器，伺服系统，控制系统四部分，而这四部分所占的成本分别为22%、24%、36%、12%。

　　对于国内的企业来说，在减速器和伺服电机方面与国际巨头相差巨大，尤其是在减速机方面，几乎没能产业化。当前市面上75%的精密减速机市场由日本厂商控制，价格也会比其他偏高。这也成为了国内自动化从业人员的不能细诉之殇。如果这些核心部件能够实现国产化，无论在成本控制或者技术方面，都能够有很大的提高。因此这也是亟待考虑的问题。

　　从以上几方面看来，中国企业自动化进程要面对的问题，较其他先进的欧美日韩等国家，仍有很长的一段路要走，如何克服前文提到的创新乏力、技术落后、人才缺乏的问题，并不是一朝一夕的事，但看到国内的一些企业在努力，在尝试，在向国际巨头学习。相信有朝一日，我国的工业自动化能够打上自身的烙印。