——訪高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心總工程師于東

　　多年以來(lái)，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在歷經(jīng)引進(jìn)、吸收、自主開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)等全行業(yè)的共同努力之后，在技術(shù)開發(fā)、研發(fā)力量建設(shè)等方面都已形成了一定的基礎(chǔ)。但不可否認(rèn)的是，我們距離世界先進(jìn)水平仍然具有一定的距離。高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心總工程師于東在接受《機(jī)電商報(bào)》記者采訪時(shí)表示，“尤其在高端應(yīng)用領(lǐng)域，目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在綜合指標(biāo)、成套化、系列化等方面仍有需要進(jìn)步的空間?！?/span>

國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步明顯

　　于東告訴《機(jī)電商報(bào)》記者，在技術(shù)開發(fā)方面，我國(guó)已經(jīng)突破五軸聯(lián)動(dòng)、多通道控制、現(xiàn)場(chǎng)總線等高檔數(shù)控裝置的關(guān)鍵技術(shù)，建立了開放式數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，并已形成“藍(lán)天數(shù)控”、“華中數(shù)控”等中高檔數(shù)控品牌，并在實(shí)際中進(jìn)行了應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高檔數(shù)控的從無(wú)到有。于東舉例道：“沈陽(yáng)高精的藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)用于沈陽(yáng)黎明航發(fā)集團(tuán)的進(jìn)口五軸聯(lián)動(dòng)加工中心改造，用于解決了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的加工問題；配套華中數(shù)控系統(tǒng)的桂林機(jī)床XK2316五軸聯(lián)動(dòng)龍門數(shù)控機(jī)床，已在我國(guó)南昌飛機(jī)制造公司應(yīng)用，這是我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)在高端數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的重大突破?！?/span>

　　在經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展之后，我國(guó)已經(jīng)形成了一批以廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、北京凱恩帝數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司、沈陽(yáng)高精數(shù)控技術(shù)有限公司、武漢華中數(shù)控股份有限公司等為代表的企業(yè)，奠定了我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)?！巴瑫r(shí)，為了應(yīng)對(duì)國(guó)產(chǎn)中檔、高檔數(shù)控系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)批量的應(yīng)用的難題，沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)與中科院沈陽(yáng)計(jì)算所、沈陽(yáng)高精數(shù)控技術(shù)有限公司聯(lián)合實(shí)施了‘國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)示范工程’，魯南機(jī)床與華中數(shù)控共同實(shí)施了應(yīng)用示范工程。這些示范工程的實(shí)施，有效地探索了最終用戶、主機(jī)廠與系統(tǒng)廠的長(zhǎng)效合作機(jī)制，有利于找到技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化的結(jié)合點(diǎn)、建立國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用模式。”于東介紹道。

　　同時(shí)，于東認(rèn)為：“通過(guò)‘十一五’期間的發(fā)展包括國(guó)家在重大專項(xiàng)上的投入，我國(guó)已充分建立了一支從事數(shù)控產(chǎn)業(yè)的人才隊(duì)伍。如，國(guó)家發(fā)改委依托中科院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所建立的高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心，科技部依托華中科技大學(xué)和武漢華中數(shù)控股份有限公司建立的國(guó)家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，均有一批從事數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究的人才隊(duì)伍，這些能夠?qū)⒖茖W(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的一線人才具有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力和科研成果轉(zhuǎn)化能力，未來(lái)也必將成為行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的中堅(jiān)力量?！?/span>

綜合指標(biāo)仍存在較大差距

　　盡管國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但在高端應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在綜合指標(biāo)、成套化、系列化等方面目前仍有需要進(jìn)步的空間。

　　于東認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)在性能指標(biāo)方面，如插補(bǔ)周期、控制軸數(shù)、通道數(shù)、程序段前瞻與處理速度方面有全面的提升，但在綜合指標(biāo)方面，綜合和深層次控制功能、控制指令集、操作功能還不夠豐富和完善，與國(guó)際主流數(shù)控產(chǎn)品相比仍存在差距。

　　例如，在系列化與成套方面，伺服電機(jī)、主軸電機(jī)與驅(qū)動(dòng)裝置，以及電主軸、力矩電機(jī)及直線電機(jī)等方面品種規(guī)格覆蓋程度不全，目前尚未形成數(shù)控系統(tǒng)、伺服裝置與電機(jī)、機(jī)床直驅(qū)電機(jī)組件（包括電主軸、轉(zhuǎn)臺(tái)和主軸擺頭直驅(qū)電機(jī)、直線電機(jī)）的全面配套，以滿足機(jī)床廠與用戶的配套要求。

　　而在五軸聯(lián)動(dòng)的高端應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外先進(jìn)水平的差距也顯而易見?！拔遢S聯(lián)動(dòng)控制是高檔數(shù)控裝置的重要功能，也是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工的有效手段。因?yàn)槲遢S機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有五軸聯(lián)動(dòng)功能的數(shù)控系統(tǒng)編程與操作更為復(fù)雜，為提高數(shù)控系統(tǒng)的精度與使用效率，圍繞五軸聯(lián)動(dòng)控制的功能一直都在不斷完善，如SIEMENS 840D的刀軸矢量控制功能、五軸定向加工編程向?qū)В?/span>HEIDENHAIN 530系統(tǒng)的五軸機(jī)床校驗(yàn)和優(yōu)化補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)碰撞監(jiān)控和虛擬軸功能等?！庇跂|說(shuō)，“為了提高數(shù)控機(jī)床的加工速度與精度，SIEMENS 840D定義了高速加工循環(huán)，可根據(jù)加工工藝確定相應(yīng)的控制參數(shù)，并推出了智能路徑控制功能（Intelligent Path Control）將程序段的前瞻范圍擴(kuò)展到加工的相鄰路徑，以提高工件的表面加工質(zhì)量。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上采用具有80位浮點(diǎn)計(jì)算精度的80-bit NANOFP 技術(shù)，以使系統(tǒng)的控制精度超越微米與納米。這一點(diǎn)，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)還能難做到。”

智能和復(fù)合成為近年發(fā)展趨勢(shì)

　　誠(chéng)然，高速、精密、高效是數(shù)控系統(tǒng)必然的發(fā)展方向，這幾年數(shù)控系統(tǒng)也在向著智能和復(fù)合的方向發(fā)展，涌現(xiàn)出很多新型的數(shù)控技術(shù)。

　　于東認(rèn)為，智能控制功能在數(shù)控技術(shù)的發(fā)展中日趨重要，“數(shù)控系統(tǒng)的智能化功能也隨著機(jī)床精密和復(fù)雜化的發(fā)展日趨重要。例如MAZATROL matrix系統(tǒng)的INTELLIGENT THERMAL SHIELD與INTELLIGENT SAFETY SHIELD。HEIDENHAI 530系統(tǒng)的集成自適應(yīng)控制（AFC），可根據(jù)刀具軸性能和其他工藝參數(shù)優(yōu)化進(jìn)給速率；動(dòng)力學(xué)模型補(bǔ)償功能，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)中的誤差建模等等。

　　目前，IT領(lǐng)域在視頻處理、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)的成果也開始在數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用。例如OKUMA的數(shù)控系統(tǒng)在其操作界面上開始采用視頻顯示技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)加工過(guò)程的直觀監(jiān)視；SIEMENS系統(tǒng)應(yīng)用手機(jī)中的SMS技術(shù)以支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)。

　　在數(shù)控系統(tǒng)智能性操作方面，日本企業(yè)顯然具有很大的優(yōu)勢(shì)。尤其是以MAZAK和OKUMA為代表的主機(jī)企業(yè)，紛紛開發(fā)了屬于自己的智能數(shù)控系統(tǒng)，以更好地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

　　不僅如此，由于數(shù)控機(jī)床加工工件復(fù)雜程度的不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)本身所具備的編程功能已無(wú)法簡(jiǎn)單滿足加工的需要。“數(shù)控系統(tǒng)廠商一方面通過(guò)引入新的固定循環(huán)，以及加強(qiáng)系統(tǒng)本身的編程功能，提高系統(tǒng)的工件編程處理能力；同時(shí)加強(qiáng)與傳統(tǒng)CAD/CAM開發(fā)商的合作，以實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CNC融合。”于東介紹道。