3 Heidenhain iTNC 530數(shù)控系統(tǒng)

　　海德漢公司是一家擁有100多年歷史的專門生產(chǎn)高精密測量元件和數(shù)控系統(tǒng)的跨國集團公司。所生產(chǎn)的高性能數(shù)控系統(tǒng)和測量反饋元件在模具加工和高精密加工領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用哄避。

　　Heidenhain的iTNC 530控制系統(tǒng)是適合銑床茉漂、加工中心或需要優(yōu)化刀具軌跡控制之加工過程的通用性控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理時間比以前的TNC系列產(chǎn)品快8倍誉简，所配備的“快速以太網(wǎng)”通訊接口能以100Mbit/s的速率傳輸程序數(shù)據(jù)碉就，比以前快了10倍，新型程序編輯器具有大型程序編輯能力闷串，可以快速插入和編輯信息程序段瓮钥。在新系統(tǒng)中，該公司首次將NC主控計算機與驅(qū)動控制單元分開烹吵，并裝了英特爾處理器碉熄。該機采用15英寸高分辨率XGA顯示器（1025×768）或10.4英寸（640×480）VGA顯示器顯示。任何熟悉TNC系統(tǒng)的操作者很快便可以掌握這種新系統(tǒng)的操作肋拔。機械師不必記憶G代碼锈津，只需要用組合鍵按鍵就可以編制線段、弧段凉蜂、循環(huán)程序琼梆。

　　針對模具加工的復(fù)雜曲面，如果要實現(xiàn)高速窿吩、高精和高表面質(zhì)量加工茎杂，必須具備好的硬件基礎(chǔ)、良好的伺服性能及高速控制能力瘫篮。

　　高速3D控制器Heidenhain iTNC530主要特點是采用了速度更快的400 MHz的AMD處理器扯连，iTNC530所有的實時任務(wù)均在自己開發(fā)的實時操作系統(tǒng)（HEROS）下完成，而且也可提供帶雙處理器的主計算機捻境，一個用來運行Heidenhain操作系統(tǒng)吝殖，即CNC的核心“New Heros”，另一個用來運行MS Windows 2000操作系統(tǒng)炸鹅。它既可以保證系統(tǒng)的實時計算和穩(wěn)定性能帚颤，同時又能滿足用戶對Windows應(yīng)用程序的需求。

　　Heidenhain iTNC530程序段的處理時間是0.5ms肮渣。幾何形狀越復(fù)雜饮噪、公差要求越嚴格，點的密度將越高距肯。用高速進給加工時膏姨，必須更快地處理相應(yīng)的NC編碼，以免發(fā)生所謂的數(shù)據(jù)饑餓限制進給速度。當被處理的NC程序段的緩存中沒有數(shù)據(jù)時橙喘，由于缺少定位指令时鸵，運動將停止或突變。

　　HSM的CNC的特點是程序段的處理時間要短到1ms甚至更短的時間厅瞎。iTNC530完全能勝任高速加工（HSM）要求的CNC系統(tǒng)饰潜。

　　高速加工應(yīng)用中的數(shù)控加工NC程序是在外部的CAM系統(tǒng)上生成的。通常和簸，NC程序只有幾百千字節(jié)彭雾，也常常有高達數(shù)百兆字節(jié)的程序。因此锁保，HSM使用的CNC系統(tǒng)的重要特點是薯酝，要具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力的快速以太網(wǎng)接口。以太網(wǎng)接口的傳輸速度是100 MBit/s爽柒，這是現(xiàn)今常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的標準速度吴菠。新型的Heidenhain CNC系統(tǒng)主機單元帶有各類數(shù)據(jù)通信接口（Ethernet/RS232/RS422/USB等），所配備的快速以太網(wǎng)通信接口能以100Mb/s的速率傳輸程序數(shù)據(jù)浩村。

　　iTNC 530系統(tǒng)采用限制加加速值并利用過濾器對加加速度進行了光滑處理橄务。高速進給時，如果任何一個軸突然換向會導致過高加速度和加加速穴亏，將造成機床結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動王庐。通過CNC實現(xiàn)速度、加速度和加加速平滑方案是降低或消除該影響的好方法毯创。

　　Heidenhain iTNC 530支持姊妹刀具的自動更換功能毫例。為了自動處理刀具磨損或斷裂需要用同尺寸的銑刀進行更換的情況，而且如果CNC支持該功能的話苫七，操作人員可加載多個相同銑刀的換刀裝置惹捡，將這些相同的銑刀標識為姊妹刀具用于NC程序的調(diào)用。CNC將自動用這些特定的姊妹刀具更換磨損或斷裂的銑刀尼送，繼續(xù)完成NC程序男赴。

　　Heidenhain iTNC 530的“預(yù)讀”功能為256行。所謂“預(yù)讀”功能預(yù)先計算每一個程序段所應(yīng)采用的正確速度和加速度鸭荡，并生成速度和加速度配置方案以便滿足編程的刀具路徑要求垄减。預(yù)先計算的信息被讀入到CNC系統(tǒng)內(nèi)的緩存中，并按加工中的程序要求從緩存中調(diào)用稻猜。一旦緩存中沒有數(shù)據(jù)牙枕，由于CNC系統(tǒng)的計算速度無法跟上進刀速度，機床將停止運動直到達到下一個預(yù)先計算行為止坦康。這種問題被稱為數(shù)據(jù)饑餓】⒏叮現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的程序段處理時間越來越短诡延，為避免發(fā)生數(shù)據(jù)饑餓需要數(shù)控系統(tǒng)預(yù)讀的行數(shù)也越來越少。

　　在強大硬件的支持下古胆，iTNC 530采用了全數(shù)字化驅(qū)動技術(shù)肆良。其位置控制器、速度控制器和電流控制器全部實現(xiàn)數(shù)字控制逸绎。數(shù)字電機控制技術(shù)能獲得非常高的進給速率妖滔。iTNC 530在同時插補多達5軸時，還能使轉(zhuǎn)速高達40000r/min的數(shù)控主軸達到要求的切削速度桶良。

　　該系統(tǒng)通用性好并適合五坐標控制，在需要優(yōu)化刀具軌跡控制的情況下沮翔，其強大的控制能力可計算實際坐標系陨帆，因而簡化了加工循環(huán)的編程。

　　在脫線編制3D形狀程序時采蚀，該系統(tǒng)可計算單臺機床的幾何結(jié)構(gòu)疲牵，所以同一程序可用于不同的機床。

　　4 結(jié)語

　　模具高速加工技術(shù)目前已在發(fā)達國家的模具制造業(yè)中普遍應(yīng)用榆鼠，而在我國的應(yīng)用范圍及應(yīng)用水平仍有待提高岭复，隨著我國模具工業(yè)的發(fā)展，采用高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為模具制造的大趨勢规倚，高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國外的模具制造企業(yè)已經(jīng)普遍采用河美，高速切削生產(chǎn)模具已經(jīng)成為逐漸模具制造的大趨勢，大大提高了模具生產(chǎn)效率和質(zhì)量评贫。在德國用HSC技術(shù)生產(chǎn)模具以來殊划，實現(xiàn)了生產(chǎn)成本和加工時間的大幅下降，相對以前用的電火花方法枕调，生產(chǎn)鍛模的成本下降了50到60％登徐，而加工時間下降了約70％，已經(jīng)顯示了其為模具制造企業(yè)帶來的巨大利益堪锌。

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