数控机床电气产品应用现状 点击：1233 | 回复：12
发表于：2007-07-02 16:00:00
楼主
从事机床行业数控伺服系统销售工作已经一年多的时间了，参加了行业展会俩次和机床集团公司内部展会一次。结合平时的工作接触，谈一下浅显的感受：国内各大数控机床厂皆在拼“外购”——小到操作面板，大到数控系统皆采购——这些企业唯一能体现自己特色的就是产品价格和售后服务质量。
所以今天先从一些粗略价格和（主观）质量印象，评价一下数控机床中，电气部分的数控系统、伺服主轴和进给轴。
一、数控系统：
进口数控系统：
全国范围来说，主要以FANUC 0i系列和SIEMENS 802系列为主；东南地区（在台资企业）三菱也有不少应用；在西北的重型机床企业内，还可以看见法国NUM和西班牙Fagor；在宁夏银川，有中国唯一的日本MAZAK生产基地（日本原装的五百万到七百万的机床母机，生产售价三十到六十余万的加工中心，但据小道消息，其就是三菱技术）。
国产数控系统：
基本没有能覆盖全国市场的数控系统产品。相对最有影响的是华中数控和广州数控。华中，依靠国家教育部的政策支持，数控系统类型已经作全，但是市场认可度不高，没有教育部的制定——机床企业基本不批量买（免费试用是另一回事）；广数，市场运作模式很好，机床企业购买其数控系统，广数回购其机床（呵呵，机床卖不动没关系，可以放在库房里跟银行抵押贷款，继续买机床），目前其市场策略很受西南西北地区的那些老三线企业欢迎，其他地方....
相对比较有影响（我指的是其数控系统可以跨省卖出去）的是北京凯恩蒂（数控系统配其进给轴，买得火）、成都广泰（钻床、铣床、加工中心上的数控系统卖得好，主要在于其刚性攻丝效果〈主轴采用国产的CTB伺服主轴www.ctb.com.cn>接近FANUC 0i Mate MC）；
其他数控系统商还有，深圳海德盟（原来的固高）——东西好，市场推广差（可能是由于老换名字）；台湾宝元——三菱技术，华南和浙江的台资企业第一喜欢；台湾新代，三菱技术，华南和浙江的台资企业第二喜欢；北京航天，我不清楚；沈阳蓝天数控，老东北的机床企业不行了，它也受连累；南京华兴，经济型车床的数控系统在浙江玉环买得火，便宜阿，四五千一套。
所以今天先从一些粗略价格和（主观）质量印象，评价一下数控机床中，电气部分的数控系统、伺服主轴和进给轴。
一、数控系统：
进口数控系统：
全国范围来说，主要以FANUC 0i系列和SIEMENS 802系列为主；东南地区（在台资企业）三菱也有不少应用；在西北的重型机床企业内，还可以看见法国NUM和西班牙Fagor；在宁夏银川，有中国唯一的日本MAZAK生产基地（日本原装的五百万到七百万的机床母机，生产售价三十到六十余万的加工中心，但据小道消息，其就是三菱技术）。
国产数控系统：
基本没有能覆盖全国市场的数控系统产品。相对最有影响的是华中数控和广州数控。华中，依靠国家教育部的政策支持，数控系统类型已经作全，但是市场认可度不高，没有教育部的制定——机床企业基本不批量买（免费试用是另一回事）；广数，市场运作模式很好，机床企业购买其数控系统，广数回购其机床（呵呵，机床卖不动没关系，可以放在库房里跟银行抵押贷款，继续买机床），目前其市场策略很受西南西北地区的那些老三线企业欢迎，其他地方....
相对比较有影响（我指的是其数控系统可以跨省卖出去）的是北京凯恩蒂（数控系统配其进给轴，买得火）、成都广泰（钻床、铣床、加工中心上的数控系统卖得好，主要在于其刚性攻丝效果〈主轴采用国产的CTB伺服主轴www.ctb.com.cn>接近FANUC 0i Mate MC）；
其他数控系统商还有，深圳海德盟（原来的固高）——东西好，市场推广差（可能是由于老换名字）；台湾宝元——三菱技术，华南和浙江的台资企业第一喜欢；台湾新代，三菱技术，华南和浙江的台资企业第二喜欢；北京航天，我不清楚；沈阳蓝天数控，老东北的机床企业不行了，它也受连累；南京华兴，经济型车床的数控系统在浙江玉环买得火，便宜阿，四五千一套。
发表于：2007-07-02 16:35:00
1楼
数控系统的功能能否发挥出来，也取决于其配套的主轴和进给轴的性能。
进口数控系统的，全部全部配有原装伺服主轴和进给轴，除了西班牙Fagor（模拟量通讯），其他全部是数字量的串行通讯方式。国内中高档机床，只要是采购了进口数控系统的，基本全部随系统一并采购进口伺服主轴，采购成本一般占机床总成本的四分之一到三分之一。
国内的经济型数控车，简易数控铣等低端机床则选用国产数控系统，主轴单元选用变频器控制变频电机（机械主轴加装编码器）——变频器的调速范围（开环1:100，闭环1:1000）比伺服（1:5000）低，机床加减速时间长，工时效率低；变频器的载波频率(8K—12K)比伺服（16K）低，低速重载能力差；变频器的PID算法不如伺服的标准闭环控制，没法做C轴或者刚性攻丝。进给轴选用步进电机或同步电机（线速度低于交流伺服电机）。
进口数控系统的，全部全部配有原装伺服主轴和进给轴，除了西班牙Fagor（模拟量通讯），其他全部是数字量的串行通讯方式。国内中高档机床，只要是采购了进口数控系统的，基本全部随系统一并采购进口伺服主轴，采购成本一般占机床总成本的四分之一到三分之一。
国内的经济型数控车，简易数控铣等低端机床则选用国产数控系统，主轴单元选用变频器控制变频电机（机械主轴加装编码器）——变频器的调速范围（开环1:100，闭环1:1000）比伺服（1:5000）低，机床加减速时间长，工时效率低；变频器的载波频率(8K—12K)比伺服（16K）低，低速重载能力差；变频器的PID算法不如伺服的标准闭环控制，没法做C轴或者刚性攻丝。进给轴选用步进电机或同步电机（线速度低于交流伺服电机）。
发表于：2007-07-02 16:44:00
2楼
不过，目前国内也有准伺服功能的主轴控制器推出来了，如北京超同步科技的CTB系列伺服主轴（国内唯一能提供功率在11Kw以上伺服主轴电机〈最大75KW〉，电机安装尺寸和FANUC同功率的α系列主轴电机的安装尺寸一致，www.ctb.com.cn）；华中数控采用的（邓奇提供主轴电机〈最大功率7.5Kw〉、蒙德提供控制器和进给轴电机及其伺服控制器——俩家互相贴牌，打包卖。）；广州数控的于2007年4月份展会刚刚推出来的伺服数控主轴（功率最大7.5kw，标称最高转速10000rpm，但实际上，6000rpm后的电机的加速特性并不理想）。
发表于：2007-07-02 16:53:00
3楼
由于工作的关系，在此详细介绍一下CTB伺服主轴的特性。
机械特色：
CTB伺服主轴单元所采用的主轴电机，选配北京超同步科技有限公司在国内独家研发的磁编码器，其中，编码器的码盘可以为电机后轴做动平衡——在电机输出轴、转子已动平衡的基础上，进一步降低电机的振动和噪音。同时，由于其本身传感器非接触测量的特性，更适应电机高转速（8000rpm——16000rpm）下的大吃刀量切削时的振动，编码器亦可在军品级温度下正常工作（电机机体工作温度在90摄氏度左右。）
电气特色：
我司的伺服主轴系统所采用的GA系列主轴驱动器，在采用模拟量输入输出的接口（RS422/RS232通讯协议）通讯方式下，也可与FANUC 0i Mate的上位机完美配合——刚性攻丝时，主轴电机转速可达1500rpm，平均误差不到1%，最大误差不超过5%；C轴，分度时，分度精度在1°之内。
机械特色：
CTB伺服主轴单元所采用的主轴电机，选配北京超同步科技有限公司在国内独家研发的磁编码器，其中，编码器的码盘可以为电机后轴做动平衡——在电机输出轴、转子已动平衡的基础上，进一步降低电机的振动和噪音。同时，由于其本身传感器非接触测量的特性，更适应电机高转速（8000rpm——16000rpm）下的大吃刀量切削时的振动，编码器亦可在军品级温度下正常工作（电机机体工作温度在90摄氏度左右。）
电气特色：
我司的伺服主轴系统所采用的GA系列主轴驱动器，在采用模拟量输入输出的接口（RS422/RS232通讯协议）通讯方式下，也可与FANUC 0i Mate的上位机完美配合——刚性攻丝时，主轴电机转速可达1500rpm，平均误差不到1%，最大误差不超过5%；C轴，分度时，分度精度在1°之内。
发表于：2007-07-11 12:06:00
7楼
感谢你的留言，说实话。CTB是一个准伺服驱动器，当然还有很多可以改善的地方——同时这些也是国产伺服（或者叫国内外高端变频器）普遍存在的问题：1.驱动器的通讯接口还是采用模拟量接口，在通讯速度上比同类进口设备的光纤数字通讯速度慢；2.电机内置的编码器的分辨率线数（最高2500线）比进口（至少上万线）的低。以上两点是制约国产伺服提高控制速度和精度的最主要的因素。
但是，作为应用在国产中档数控机床上的主轴伺服单元，他已经完全满足了相关要求。例如：配合FANUC 0i mate MC或SIEMENS 802D，CTB伺服主轴可以做到1500rpm的刚性攻丝，平均误差不到1%，最大误差不到5%，具体实例汉川的加工中心（铣床）714-716（还有数控镗、数控钻等）；配合FANUC 0i mate TC，CTB伺服主轴可以做到，C轴重复定位精度30’（若数控系统换成广泰或者宝元等发脉冲信号的，C轴重复定位精度10’），宝鸡忠诚的11kw的斜床身的车床。
但是，作为应用在国产中档数控机床上的主轴伺服单元，他已经完全满足了相关要求。例如：配合FANUC 0i mate MC或SIEMENS 802D，CTB伺服主轴可以做到1500rpm的刚性攻丝，平均误差不到1%，最大误差不到5%，具体实例汉川的加工中心（铣床）714-716（还有数控镗、数控钻等）；配合FANUC 0i mate TC，CTB伺服主轴可以做到，C轴重复定位精度30’（若数控系统换成广泰或者宝元等发脉冲信号的，C轴重复定位精度10’），宝鸡忠诚的11kw的斜床身的车床。
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