华中数控系统与国内外数控系统与之比较

1、 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。该厂技术负责人深有感受的说：这种机床，我们有德国公司的产品，也有日

2、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

3、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

4、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t匕较，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

5、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，女口FANUC16、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FANUCopen4、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

6、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+688810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，由机械部组织的专家鉴定会认为该技术“属国际首创”具有当前国际先进水平”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，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FANUC0

7、、IBH等还小1/3独创的SDI曲面插补咼级功能，经济地实现咼效咼质量曲面加工；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FANUC0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

8、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，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、父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1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

9、为以Dos,Windows为基础的开放平台，系统可根据需要讲行伸缩。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

10、硬件和通讯方法，联网时需专有技术，联网成本咼。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网程序容量米用专用内存RAM，内存通常只有128KB,扩容成本高。对大型模具程序，米用DNC弥补内存不足米用通用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丿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

11、交流伺服，直流伺服，步进电机驱动及主轴电机联接。实现咼速、咼精需用RISC技术或咼速多处理器，大谷量存储缓冲，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数控系统与国夕卜某系统的配置比较（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111121064P

12、LC最大I/O64/6464/64144/96768/7682048/20482048/20481024/1024168/158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兀YESYESYESYESYESYE

13、SYESYES远程诊断NONONOYESYESYESYESYES性能经济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XXOi、XX802C系统的功能比较（仅供功能XXOiXX802C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毫米程序储存里8-64MB插补GO、G01、G02、G0、G1、G2、G3G0、G1、G2、G3、G03螺旋线、正弦线英制、公制G20、G21（选择G

14、70、G71G20、G21功能）绝对、增量编程G90、G91、U、G90、G91G90、G91或U、WW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、G54G59mLOO3G36、G37G96、G97OG40、G41sG42llrnil00sZ006三G80、G81sG82G71、G72、G73（可有凹槽）EkDOLO6oG68、G69G73、G76、G80、G81sG82、G83sG85G89G74、G84mLOOs3mCXIO/CXICXIOSllrni

15、l寸sZHiKoLO6oss006三/LO9Oo/CXI6O/o6O/CNOX-1o書om卜卜kDO006o66O/om0000OO/9CXI6卜8黑OOgr2WSoooo/辿WE凶RwK!W4HEG24、G25G50、G51SW256点（32768当量/点）0-65535当暈SW罟迪/OLOSWLO9O巡4HE柠1/S/瞇+Rnl-tiirtDM*LHJ出-H-i眾兆1|$津画|$H口=俅II?般強II?喟制Q-H-iIIQ姬1|$14HEWJJ?童豁 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

16、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10GB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101PC键盘表5:华中世纪星数控系统与国内980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Intel486DX4-120以上）插补周期2、4、8毫秒可设置显小器5”（320（240）单色液晶显

17、示器9”CRT7.7”（640（48彩）色液晶显示器10.4（640480）TFT彩色液晶显吐示器程序缓冲区RAMRAM8000KBRAM（可扩展至64MB）可断电存储器40KB128KB8000KB电子盘（可扩展至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10GB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/ST（选外接键盘接口无无标准101

18、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车由咼压伺服主车由主轴接口数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

19、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，每个模态键上有状态指示显示屏亮度调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（仿西门子仆K6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

20、加工中心、动力刀架和电动尾架等最大联动轴数24支持车铣复合、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程序储存里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GO、G1、G2、G3GO、G1、G2、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、G54G59多组坐标系，支持零点偏移半径、直径编程G10、G11G36、G37圆弧半径补偿无G40、G41、G4

21、2对于较咼精度或咼精度产品的加工，必须要有此功能。否则无法加工合格产品或程序编辑十分困难。超前预处理功台匕(look-ahead)无G64超刖预读程序，将小线段按连续轨迹咼速进给,根据拐角大小，自适应控制进给速度，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、G94G80、G81、G82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G99G95最大

22、快移速度8米/分24米/分效率咼、满足中咼档数控机床要求(0.001分（0.001分辨辨率）率）最大进给速度8米/分16米/分效率咼、满足中咼档数控机床要求(0.001分（0.001分辨辨率）率）最大主轴速度9999转/分99999转/分效率咼、满足中咼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直线/指数型直线/S型制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（AN

23、D、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（可支持咼支持交流伺服主轴，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。采单方式操作无有菜单与F1-F1O功能键配合

24、，同功能情况下，按键少，操作简单方便，功能强，新增功能容易。单向螺距补偿无256点（32768当量/点）消除丝杆确定性螺距误差双向螺距补偿无正反向各128占八、（32768当量/点）消除丝杆正反向不同的确定性螺距误差和机床在全程反向间隙的不均匀反向间隙补偿0-2000当量0-65535当量跟踪误差允差设定与报警无有数控系统实时监控机床实际坐标，对机床的非正常运动状态和加工的非正常状态进行报警，防止废品发生合法用户注册表功能无有若用户未得到永久注册码，使用某一指定时间后，会自动保护停机，便于机床厂销售人员收回销售尾款。图形显示无有彩色实体图形实时显示刀具轨迹和零件形状实时加工参数显示有有机床坐标

25、系显示、工件坐标系显示、跟踪误差实时显示、剩余进给实时显示、指令位置显示、实际位置实时显示，显示内容丰富。参数设定显示有有自诊断功能有有历史错误记忆无有有历史错误记忆显示，帮助维修人员尽快找到问题。报警显示有有显示语言中中/英极限行程设定有有断点保存与恢复功能无有加工过程中，刀具破损，前后两把刀的偏置不同，通过该功能，可使新刀刀尖返回到原位继续下面的加工。（对于大型工件的加工比较有用）指定程序行加工无有操作更方便小线段加工功能无有适用与宏程序、CAM软件生成程序刀具功能1-8把1-79把选刀功能点动选刀刀位选刀可输入刀位，一次选中所需刀位，延长刀架和电极的寿命电子传动比级数1级（A/B）2级（

26、A/BC/D）适合非常精确的传动比电子传动比参数设置范围1-1271-32767伺服参数设定在伺服驱动器上手工设置在数控系统的参数菜单下设置，开机后自动下载伺服参数存储在数控系统中，不易丢失回参考点方式单向单向、双向、Z脉冲MDI功能有有程序校验功能有有参数备份与恢复无有方便机床厂批量调试后台编辑功能无有系统在按某程序段加工的过程中，可以同时对其他任何程序程序进仃编辑，加工、编程两不误。也可在进给保持的状态下，对除当前正在加工的程序行外的其他程序行进行编辑修改，然后继续接着运行。在线帮助无有提供编程帮助和图例二次开发工具无有HCN-Api10运动控制开发平台（C+函数库）表7:华中世纪星数控系统与国内XX2000M铣床数控系统的功能比较（仅供参考）功能XX2000M世纪星铣系统华中世纪星系统特点分析最大控制轴数44支持加工中心等最大联动轴数34支持车、铣复合等最大编程尺寸7位8位最小设定单位0.001毫米0.001毫米最大编程行数2000000000程序储存里56KB，掉电8-64MB，掉电保大容量