1、华中数控系统与国内外数控系统与之比较华中数控系统与国内外数控系统与之比较武汉华中数控股份有限公司为了垄断中国数控系统市场，扼杀中国的数控民族工业，国外一些知名厂家采用技术 封锁和低价倾销的双重策略，利用其先进的技术和产品以及灵活多样的促销手段抢占中国 市场。但随着时间的迁移，国内用户已逐渐领略到使用国外系统的弊端：1、不能及时维修及高昂的维修费用： 武汉华中数控股份有限公司与长江机床厂共同研 制开发的 YK5612 数控非圆齿轮插齿机，第一台产品用户为上海汇众汽车底盘厂，已经在 生产线上使用四年多，今年四月该机出了毛病，厂方请求我公司派人前往修理，在现场很 快修好，又投入生产。该厂技术负责人深
2、有感受的说：这种机床，我们有德国公司的产品， 也有日本公司的产品，放在恒温车间里，现在都有毛病，他们不来修理。就是来修理，对 方要求按每小时几百元收费 （且包括旅途的时间 ），我们不得不花费很大一笔开支。 且配件的 价格非常昂贵。还是你们好，一个电话就来了。目前大部分国外产品是由中国的代理商销 售的，这些代理商纯粹是做买卖的，没有能力进行技术支持，这种弊端将日益突出。国产 系统在可靠性、稳定性方面与进口系统有一定差距，但完善的廉价的售后服务将弥补这一 不足。2、不便于系统的更新： 我国企业由于资金的短缺， 购进的设备总希望多使用一些年限， 数控机床亦如此。但由于微电子技术日新月异，数控系统更新
3、的速度异常迅速。而数控机 床的机械部分的寿命一般远比数控系统长。目前国内许多厂家购进国外的二手设备，一般 机械部分尚可，而数控系统已经不行。这种情况下，由于其资料不全，且其升级换代的价 格昂贵，改造的工程量也很大，导致系统不能正常使用。3、难于进行二次开发：由于国外厂家技术封锁，国外系统难于作二次开发，而许多用 户要求系统的开放性，以便根据实际情况扩展功能。由于华中数控系统采用了以工业 PC 机为硬件平台， DOS 、 Windows 及其丰富的支 持软件为软件平台的技术路线，使主控制系统具有质量好，性能价格比高，新产品开发周期短，系统维护方便，系统更新换代和升降快，系统配套能力强，系统开放性
4、好，便于用 户二次开发和集成等许多优点。华中数控系统在其操作界面，操作习惯和编程语言上按国 际通用的数控系统设计。国外系统所运行的 G 代码数控程序，基本不需修改，可在华中数 控系统上使用。但是，华中数控系统采用汉字用户界面，提供完善的在线帮助功能，便于 用户学习和使用。系统提供类似高级语言的宏程序功能。具有三维仿真校验和加工过程图 形动态跟踪功能，图形显示形象直观。操作、使用方便容易。与 SIMENSE 和 FANUC 的普 及型数控系统相比较，华中数控系统在功能上毫不逊色，在价格上更为低廉，在维护和更 新换代方面更为方便，但在外观和可靠性方面略差。纵观国际上数控技术的发展的趋势， PC 数
5、控（即华中数控系统采用了以工业 PC 机为硬 件平台）的技术路线是目前的主要潮流。 SIMENSE 和FANUC 也不得不开始转向 PC数控。 国外 PC-NC 主要在原 NC 上增扩 PC，用于图形、通讯和大容量存储，如 FANUC 16 、西 门子 840 、和美国 AB9360 等；另一种在 PC 上扩充带 DSP 处理器的控制卡，如 FANUC open 4 、美国 DeltaTau 的 PMAC 等。相比之下，华中数控系统比较彻底地贯彻了 PC-NC 的技术路线，以 PC+ 软件完成全 部的 NC 功能，因而以国外低档数控系统的价格，实现了国外高档系统的功能，具有优良 的性能/ 价格
6、比。因此，由国家组织的专家鉴定会认为，华中数控系统是具有我国特色的高 性能数控系统，是一项重大的科研成果，具有国际先进水平。此外，华中数控系统的 SDI 算法在 PC 上实现了复杂曲面直接插补。而国外目前还只有 三轴的类似研究，且需高速硬件支持。如苏黎世大学使用小型机和高速浮点阵列；日本铃 木裕使用 PC+15 个 Transputer 处理器；三菱公司认为需要 2000 个 68020 68881 。 而华中 I型已经实现了 SDI 算法，并成功地运用于 3 轴、4 轴、5 轴联动加工。所以，由机华中数控系统的优势在于：直接利用通用工业 PC，以软代硬，避“硬”重“软” ，硬件最简，自制最少
7、，易生产 组织；自主版权、PC 兼容，系统开放，可充分利用 PC 资源，升级容易，易于派生，利于 发展延续；高集成度设计，提高可靠性。全部半长小卡，体积小至可整体放入悬挂操作箱中，比 目前流行系统如 FANUC 0 、 IBH 等还小 1/3独创的 SDI 曲面插补高级功能，经济地实现高效高质量曲面加工；0.1um 、24m/min 的高精高速控制；技术成套，具有交流伺服及电机配套，并有先进的数字接口； 模块化好、集成度高，可整机装入机床悬挂操作箱，体积为国内最小，并优于目前流 行的国外 FANUC 0 等系统。性能价格比高。功能：比国外高档数控系统高；价格：比国外低档数控系统低。由于华中数控
8、多年来一直坚持走 PC 数控的技术路线，在技术上已具有国内领先地位， 在国际上也属起步较早企业。因此，华中数控系统异军突起，出奇制胜，成为既具有国际 先进水平又有我国技术特色的数控产品。综上所述，进口系统的许多弊端恰好是国产系统的优点，我们相信随着国内电子技术 的进步必将促进数控技术的进步，国产数控系统的前景将越来越好。表一：华中数控系统的开发思路与创新点问题解决思路创新点1. 硬件关1. 能否利用通用微机的有效资源？1. 采用工业 PC 机为平台，避“硬”重“软”， 以“软”代“硬”，体系结构开放 .2. 软件关2. 能否创造新的算法， 研制开 放的软件系统？2. 研制了创新的 SDI 算法
9、，形成了自主版 权并达到国际先进水平的数控软件 .3. 成套关3. 一定要实现系统成套！3. 研制包括伺服驱动装置、电机、交流主 轴在内的全套数控系统 .表二：华中数控系统与其他数控系统的性能比较项目传统专用结构CNC华中 I 型CNC系统结构，可伸缩性硬件为专用 CNC 、软件专 用，系统不易伸缩硬件为基于 PC的开放平台， 软件为以 Dos ，Windows 为基础的开放平台， 系统可根据需要进行伸缩。系统可发展性随着技术进步，需要开发、 生产专用的硬件，难于适应 竞争的日益剧烈要求。由于 PC 技术发展迅速，资源丰富，容 易跟上技术进步要求。软件开发难易性须用 CNC 制造商开发的专 用
10、软件，其核心部分无法知 道。用 C 语言编写，可用通用软件，开发 所需时间少，易于实用 CAD/CAM 。软件的透明性软件为 CNC 制造商所独占， 机床厂、用户厂难于进行二 次开发，引入其独创部分。软件为开放式平台， 机床制造商， 用户 厂可根据自己要求开发软件。软件的继承性推出新的 CNC ，软件必须重 新编写或作大的修改推出新的 CNC ，仍可使用同样的基本 软件联网须用 CNC 制造商专用硬件 和通讯方法，联网时需专有 技术，联网成本高。应用已商品化 PC 网络板卡，与 PC 联 网技术相同，联网成本低。可联接 RS232 、NT 网、NOVELL 网和 Internet 网程序容量采
11、用专用内存 RAM ，内存通 常只有 128KB ，扩容成本高。 对大型模具程序，采用 DNC 弥补内存不足采用通用 RAM ，内存通常在 4MB 以 上，可扩至 64MB ，成本低， 并可配置 大容量硬盘。不需 DNC ，可一次性直 接调入 2GB 以下的大型模具程序PLC 软件须用制造商专用语言，难于 与其他制造商移植，用户厂 维修时还需学习各厂家专用使用符合标准的 PLC，可移植性强， 可 维性好。语言，十分麻烦。接口用专用接口，只能使用特定 制造商产品用标准化接口， 容易与交流伺服， 直流 伺服，步进电机驱动及主轴电机联接。实现高速、高精需用 RISC 技术或高速多处 理器，大容量存储
12、缓冲，系 统复杂采用了自己研制的曲面直接插补算法 SDI，应用 PC 即可实现。表 3：华中世纪星 HNC-21 数控系统与国外某系统的配置比较 （仅供参考 ）功能802S802C802D810DCCU1840DNCU571840DNCU572/3840CHNC-21T测量回路数4456631305进给轴 /主轴3/13/14/16/1+16/631/3130/64/4驱动系统步进 电机611A/U611U611D611D611D611A/D交流伺 服 电机线性插补轴333444/1253通道数111121064PLC最大 I/O64/6464/64144/96768/7682048/2048
13、2048/20481024/1024168/158中文环境YESYESYESYESYESYESNOYES同时程序输入 和执行YESYESYESYESYESYESYESYES零件程序区存储量0.25M0.25M0.25M0.25/1.5M0.25/1.5M2.5M2.7M8/64MHMI 带硬盘NONONOYESYESYESYESYES3.5 软驱NONONOYESYESYESYESYES图形模拟NONOYESYESYESYESYESYES屏幕保护程序NONONO自动自动自动自动自动手持单元YESYESYESYESYESYESYESYES远程诊断NONONOYESYESYESYESYES性能经济
14、型经济型经济型中档型中档型高档型高档型中档型主要适用机床车/铣车/铣车/铣车/铣/磨铣/ 磨/ 冲镗/ 铣/ 磨/ 冲加工中心车/铣/加工中心表 4 ：华中世纪星 HNC-21 数控系统与国外 XX0i 、XX802C 系统的功能比较 （仅供参考）功能XX0iXX802C世纪星车系统主轴通道数224最大控制轴数444最大联动轴数444最大编程尺寸8位8位8位最小设定单位0.001 毫米0.001 毫米0.001 毫米程序储存量8-64MB插补G0、G01 、G02 、G03G0、G1、G2、G3G0 、G1 、G2 、G3 、 螺旋线、正弦线英制、公制G20、G21 （选择功能）G70 、G7
15、1G20 、G21绝对、增量编程G90、G91、U、WG90 、G91G90 、G91 或 U 、W直线后倒角K、RCHFR、C圆弧后倒角无RNDRL、RC螺纹切削G32G33G32暂停G04G04G04返回参考点G28、G29G74G28 、G29坐标系设定G92G54G57G92 、G54G59机床坐标系G53G53准确定位G60G60G61小线段功能G64G64G64半径、直径编程参数设定G22 、G23G36 、G37恒线速度及取消G96、G97G96 、G97G96 、G97极限速度限定参数设定LIMSG46圆弧半径补偿G40 、G41 、G42G40 、G41、 G42G40 、G
16、41 、 G42子程序调用G65、M98L（4 重）M98 （ 8 重）固定循环G90、G92 、G94无G80 、G81 、G82内、外径轮廓粗加工循G70 、G71 、G72 、LCYC95 （不可有凹G71 、G72 、G73（可环G73槽）有凹槽）（选择功能）凹槽加工循环同上（选择功能）LCYC93同上螺纹加工循环G76（选择功能）LCYC97G76每分进给G98G94G94每转进给G99G95G95平面选择G17、G18 、G19G17 、G18、G19G17 、G18 、G19旋转功能无G258 、G259G68 、G69钻、镗孔循环G73 、G76 、G80 、LCYC8285G
17、73 、G76 、G80 、G81 、G82 、G83 、G81 、G82 、G83 、G85G89G85G89攻丝循环G74、G84LCYC84、LCYC840G74 、G84镜像无无G24 、G25缩放G50、G51无G50 、G51自动加减速控制直线 /S 型直线 /S 型直线 /S 型宏程序G65有M 、 S、 T 功能有有有主轴功能有有有对刀操作无可自动计算工件坐标可自动计算工件坐值。标值。菜单方式操作有有有螺距补偿有有256 点（ 32768 当量/ 点）反向间隙补偿有有0-65535 当量跟踪误差允差设定与报有有有警合法用户注册表功能无无有图形显示有有有实时加工参数显示有有有参数
18、设定显示有有有自诊断功能有有有历史错误记忆有有有报警显示有有有显示语言中/英中/英中/英极限行程设定有有有断点保存与恢复功能有有有指定程序行加工有有有伺服参数设定在数控系统的参数菜单下设置， 开机后自动下载MDI 功能有有有程序校验功能有有有参数备份与恢复有有有后台编辑功能有有有在线帮助无无有二次开发工具无无有硬盘存储器无无10 GB 以上标准硬 盘驱动器（选件）软盘存储器无无1.44MB 标准软盘驱动器（选件）通讯功能DNCDNCDNC 、 Interlink网络配置无无以太网（速度 10-100MB/S ）（选 件）外接键盘接口无无标准101 PC 键盘表 5：华中世纪星数控系统与国内 9
19、80 及 XX2000M 数控系统的配置比较 （仅供参考 ）配置XX980 数控 系统XX-2000 数控系 统华中世纪星 HNC-21T 数控系统CPU单片机 （80C186 ）单片机 （UPD70208 ）工 业计 算机 （ 32 位 Intel 486 DX4-120 以上）插补周期2、4、8毫秒可设置显示器5 ” （320（240） 单色液晶显示 器9” CRT7.7 ” （640（48彩0）色液晶显示器10.4 （640 480）TFT 彩色液晶显示器程序缓冲区RAMRAM8000KB RAM （可扩展至 64 MB ）可断电存储器40 KB128KB8000KB 电子盘（可扩展至
20、72MB ）存储程序个数6330无限制 ,直至电子盘写满硬盘存储器无无10 GB 以上标准硬盘驱动器（选件）软盘存储器无无1.44MB 标准软盘驱动器（选件）通讯功能DNC（RS232 最大速度 4.8KB/S）DNCDNC（RS232 最 大 速 度 115.2KB/S）Interlink（RS232 最 大 速 度115.2KB/S）网络配置无无以太网（速度 10-100MB/S ）（选件）外接键盘接口无无标准101 PC 键盘进给轴类型脉冲式数字 伺服器 （准半闭 环，伺服 电机当 作步进 电机用） 步进电机驱 动器（开环）步进 电机 驱动 器（开环）脉冲式数字伺服器 （半闭环 ） 步进
21、电机驱动器 （开环） 模拟式伺服驱动器（半闭环、全闭环） 串口式伺服驱动器 （半闭环、全闭环）进给轴接口数244（脉冲式/模拟式） 4（串口式）主轴类型机械变速 变频调速机械变速 变频调速机械变速变频调速 交流伺服主轴 高压伺服主轴主轴接口数111PLC输入数3240PLC输出数2032PLC分线单元无有远程I/O 扩展数无无128/128（ 选件 ）高速刀架控制有手脉国产手脉日本手脉（含弹簧电缆、使能、轴选 择、急停、轴选择、倍率选择） （选 件）急停按钮用户外接操作面板自带操作面板自带输入电源DC24VDC24VDC24V 或 AC24V状态显示灯7个，显示灯 远离模态键37 个，每个模态
22、键上有状态指示显示屏亮度调 节面板按键调 节面板按键调节显示屏 亮度自 动调节无有，在用户长时间无键盘操作时， 系 统自动降低显示屏亮度， 直至有键盘 操作所配交流伺服 电机华工电机厂 STZ 系 列 电 机（配国产编 码器，国产抱 闸， 电机转子非 整体充磁）无登奇机电的 GK6 系列电机（仿西门子 1FK6 电机，配日本编码 器，德国抱闸，电机转子整体充磁）表 6：华中世纪星数控系统与国内 XX980 车床数控系统的功能比较 （仅供参考 ）功能XX980世纪星车系统华中世纪星特点分析通道数14支持双刀架或双主轴结构机床最大控制轴数24支持加工中心、动力刀架和电动尾架等最大联动轴数24支持车
23、铣复合、动力刀架等最大编程尺寸7位8位最小设定单位0.001 毫米0.001 毫米最大编程行数99992000000000程序储存量40KB8-64MB插补直线、圆弧、 螺旋线直线、圆弧、 螺旋线、正弦 线插补功能G0、G1、G2、G0、G1、G3G2、G3倒角功能无倒直角、圆角可以简化程序螺纹切削G32G32多头螺纹加工有G32,G82 具有多头螺纹加工功能，可均分也可不均分。暂停G4G4返回参考点G28G28 、G29坐标系设定G50G92 、多组坐标系，支持零点偏移G54G59半径、直径编G10 、G11G36 、G37程圆弧半径补偿无G40 、 G41 、对于较高精度或高精度产品的加工
24、，必须G42要有此功能。否则无法加工合格产品或程序编辑十分困难。超前预处理功无G64超前预读程序，将小线段按连续轨迹高速能( look-ahea进给 ,根据拐角大小，自适应控制进给速d）度，保证拐点处的误差小于 跟踪误差允差子程序调用M98 （ 4 重）M98 （8 重）支持 8 重子程序调用固定循环G90、G92、G80 、 G81 、G94G82粗加工复合循环G70G75G71G76G71, G72 粗加工复合循环，其加工路径 不是简单的直线切削，这样粗加工最后一 刀的余量分布不均，而是走直线兼顾轮廓 是余量分布均衡且效率高；并且具有加工 凹陷轮廓的功能。每分进给G98G94每转进给G99
25、G95最大快移速度8 米 / 分24 米 / 分效率高、满足中高档数控机床要求( 0.001 分（ 0.001 分辨辨率）率）最大进给速度8 米 / 分16 米 / 分效率高、满足中高档数控机床要求( 0.001 分（ 0.001 分辨辨率）率）最大主轴速度9999 转/ 分99999 转 / 分效率高、满足中高档数控机床要求进给修调16 档实时可1-150% 连 续调实时可调快速修调4 档 实时可1-100% 连 续调实时可调主轴修调50-120% 81-150% 连 续档实时可调实时可调自动加减速控 制直线/ 指数型直线 /S 型S 型加减速更平稳快捷，加速度突变小刀具偏置存储器1699对
26、刀简便，刀具不要求放到固定的启始位置。刀位数879宏程序有(无条件判有支持逻辑运算符( AND 、OR 、NOT )、别语句和循函 数 ( SIN, COS, TAN,环语句宏程ATAN,ATAN2,ABS, INT, SQRT, EXP )、序，4 重子程条件判别语句(IF, ELSE, ENDIF )和循环序调用)语句( WHILE, ENDW )，可实现复杂的运算，功能强大。M 、 S、 T 功能有有M 、 S、T 在与移动性指令写在同一行时，其功能与机床运动根据工艺不同，分别执行。主轴功能有有(可支持高支持交流伺服主轴，可以进给和分度，用压伺服主轴 )于加工中心和车铣复合；在变频器控制时，从主轴编码器自动检测并调节主轴转速对刀操作需人 工计 算可自动计算工对刀操作方便工件坐标值。件坐标值。菜单方式操作无
