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雙主軸數控車床-數控車床-凱恩利機械高精密 ：

數控系統是所有數控設備的核心

      數控系統的主要控制對象是坐標軸的位移(包括移動速度、方向、位置等)，其控制信息主要來源于數控加工或運動控制程序。因此，作為數控系統的基本組成應包括：程序的輸入/輸     出裝置、數控裝置、伺服驅動這三部分。

     輸入/輸出裝置輸入/輸出裝置的作用是進行數控加工或運動控制程序、加工與控制數據、機床參數以及坐標軸位置、檢測開關的狀態(tài)等數據的輸入、輸出。鍵盤和顯示器是任何數控設備都必備的基本的輸入/輸出裝置。此外，根據數控系統的不同，還可以配光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。作為外圍設備，計算機是目前常用的輸入/輸出裝置之一。

    數控裝置數控裝置是數控系統的核心。它由輸入/輸出接口線路、控制器、運算器和存儲器等部分組成。數控裝置的作用是將輸入裝置輸入的數據，通過內部的邏輯電路或控制軟件進行編譯、運算和處理，并輸出各種信息和指令，以控制機床的各部分進行規(guī)定的動作。

  在這些控制信息和指令中，基本的是坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量指令。它經插補運算后生成，提供給伺服驅動，經驅動器放大，終控制坐標軸的位移。它直接決定了刀具或坐標軸的移動軌跡。

 超精密加工機床關鍵技術與應用（第二遍）

      當今的超精密機床坐標測量系統大多采用衍射光柵。光柵測量系統穩(wěn)定性高，分辨率可達nm級。為了進一步獲得超高的位置控制特性和加工表面質量，采用DSP細分，測量系統分辨率可達納米級。 　　 　　

      納米級重復定位精度超精密傳動、驅動控制技術。為了實現光學級的確定性超精密加工，機床必須具有納米級重復定位精度的刀具運動控制品質。伺服傳動、驅動系統需消除一切非線性因數，特別是具有非線性特性的運動機構摩擦等效應。因此，采用氣浮、液浮等摩擦效應軸承、導軌、平衡機構成了必然的選擇。伺服運動控制器除了高分辨、高實時性要求外，控制算法模式也需不斷進步。

開放式高性能CNC數控系統技術。從加工精度和效能出發(fā)，數控系統除了滿足超精密機床控制顯示分辨率、精度，實時性等要求，還需擴展在機測量、對刀、補償等許多輔助功能。通用數控系統難以滿足要求。所以，超精密機床現基本都采用PC運動控制器研制開放式CNC數控系統模式。 　

  高精度氣、液、溫度、振動等工作環(huán)境控制技術。機床隔振及水平姿態(tài)控制。振動對超精密加工的影響非常明顯，遠駛的汽車都有影響。機床隔振需采取特殊的地面處理和機床本體氣浮隔振復合措施。機床體氣浮隔振系統還需具備自動調平功能，以防止機床加工中水平狀態(tài)變化對加工的影響。對于LODTM隔振要求高的機床，隔振系統的自然頻率要求在1HZ以下。溫度控制。溫度對加工精度的影響非常大。因此，LODTM機床溫控要求極其高。

應用展望 　　 　　

      超精密加工機床系統與技術總的發(fā)展趨勢：更高的加工表面質量、面形精度；朝大、小尺度兩個方向發(fā)展；提高工件復雜形面、不同材料的加工適應性等。 　　 　　

大的尺度發(fā)展應用如適應未來空、地空強激光產品輕質、高剛性金屬基主反射鏡加工的超大型SLODTM機床；地基超大口徑深空望遠鏡（如歐洲的Euro50(Φ50m）、OWL(Φ100m))拼接式離軸非球面鏡（數米尺寸）加工的多軸超精密磨削加工等。 　　 　　

近年來，太赫茲（THZ）作為一門新興技術得到了廣泛重視，是未來超精密加工技術與機床極為廣大和重要的應用領域。在大的尺度方面，太赫茲應用不亞于前列的大的發(fā)展需求，如太赫茲天線鏡面加工需求。在小的尺度方面，太赫茲系統中的微型波紋喇叭天線（毫米級復雜形狀內腔，微米級加工精度）是未來所需解決的超精密加工難題之一。在加工面形的復雜度方面，由于太赫茲波束控制元件表面電磁特性，其設計元件面形更具復雜性，如非對稱賦形自由曲面等。在加工材料方面，太赫茲應用更具多樣性。

發(fā)展超精密加工機床系統，我國需重點突破的關鍵技術包括：高精度、高分辨率、高穩(wěn)定、大位移坐標測量系統，先進控制算法（自適應控制、二階動態(tài)無差控制等）的高性能多軸運動控制器，工件在機超精密測量與補償技術，超高精度環(huán)境控制技術等

我國工業(yè)自動化發(fā)展諸多問題分析

工業(yè)自動化會是一個爆發(fā)增長點。如何在當中做好產品的的定位以及市場的細分，以求在未來的市場中分一杯羹，是相關企業(yè)亟需考慮的問題。

　　無論是從簡化人的勞動程度或者是從提高生產效率考慮，工業(yè)自動化都是不二的選擇。但要順利轉型過渡，我們還需要理清楚幾個問題。

　　首先是安全問題，在完全的自動化工業(yè)生產過程中，我們的工控系統的安全性將會是現在以及未來關注的重點。

　　在2012年“震網”及后續(xù)一些工控安全事件發(fā)生之后，所有工控廠商和應用商都很關注其中的問題。跟傳統的信息安全領域安全有所不同的是，工業(yè)系統強調的是工業(yè)自動化過程及相關設備的智能控制、監(jiān)測與管理，對系統的實時性與業(yè)務的連續(xù)性更是看重。這就表明系統設備的可用性、實時性和可控性是工業(yè)控制系統重點關注的方面。因此如何保證這幾方面的安全性，是我們提到的安全關鍵。

　　其次，怎樣才能晉升為自動化產業(yè)的”主角”。由于創(chuàng)新能力、人才和專利的缺乏，中國的自動化發(fā)展阻礙重重。

　　就拿工業(yè)機器人來說，業(yè)內人士認為，機器人產業(yè)將是繼汽車、計算機之后出現的新型大型高科技產業(yè)，工業(yè)機器人得需求量將以每年15%-20%的速度增長。

　　而市場的熱捧背后是映射出是國內企業(yè)的尷尬，2012年本土品牌機器人銷量僅1112臺，外資及合資品牌銷量高達25790臺，市占率分別為4%和96%。國內的凱恩利機械是機器人行業(yè)的先行者應用者。但總體份額相對于外資企業(yè)來說還是微不足道，這就需要廠家們用心深耕細作，才能打造出更好的產品，迎合市場需求，緊接工業(yè)自動化潮流。

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　　第三，核心部件的缺失是病根。我們繼續(xù)以工業(yè)機器人為例，說明國內自動化產業(yè)的通病。

　　據介紹，工業(yè)機器人的核心部件包括機器人本體，減速器，伺服系統，控制系統四部分，而這四部分所占的成本分別為22%、24%、36%、12%。

　　對于國內的企業(yè)來說，在減速器和伺服電機方面與國際巨頭相差巨大，尤其是在減速機方面，幾乎沒能產業(yè)化。當前市面上75%的精密減速機市場由日本廠商控制，價格也會比其他偏高。這也成為了國內自動化從業(yè)人員的不能細訴之殤。如果這些核心部件能夠實現國產化，無論在成本控制或者技術方面，都能夠有很大的提高。因此這也是亟待考慮的問題。

　　從以上幾方面看來，中國企業(yè)自動化進程要面對的問題，較其他先進的歐美日韓等國家，仍有很長的一段路要走，如何克服前文提到的創(chuàng)新乏力、技術落后、人才缺乏的問題，并不是一朝一夕的事，但看到國內的一些企業(yè)在努力，在嘗試，在向國際巨頭學習。相信有朝一日，我國的工業(yè)自動化能夠打上自身的烙印。