跟着数控机床商场竟争的日趋激烈，越来越多的机床制作商向其产业链上游的数控体系制作商提出:数控体系应具有更大的敞开性，即在具有规范数控功用的一起，供给从软件环境、通讯协议、外部接口直至体系内核的愈加敞开的，有利十机床制作商进行二次开发的硬件、软件装备。这一趋势的构成源自3个方面的要素:首要，机床用户的少广泛性决议了仅具有规范数控功用的机床无法满意一切用户的要求，总会有用户在设备收购时提出这样那样的特别要求;其次，机床制作商亦迫切希望能够愈加方便地将其特有的中心操控技能集成到令业的品牌数控体系中;第3，对十一部分具有特别加工机理的机床设备而言，首要面向车铣类加工机床开发的规范数控体系无法满意其一切的要害操控功用。以磨齿机、滚齿机为代表的齿轮加工机床便是一个典型的比方。
数控体系的敞开性一般能够用运用模块的可移植性、可扩展性、互操作性、可缩放性等目标来评价川。需求指出的是，数控体系的敞开性程度必需要考虑到对实时性和可靠性的严厉要求，因而片面追求数控体系敞开性的深度和少广度而忽视其根底软硬件装备质量的作法是不科学的，也是不现实的。应该所以否能够满意相关机床操控体系的规划要求来作为衡量其选用的数控体系敞开性是否合理。比方西门子数控体系，其敞开性就首要体现在以下3个方面:
(1)人机界面敞开:规范的软件硬件渠道，比方PC硬件，WINDOWS操作体系，人机界面开发东西，网络功用及信息体系;
(2)操控逻辑敞开:可编程的机床逻辑操控，离散体系，长途操控;
(3)数控内核敞开:供给几许坐标系与数控轴直接的接口，机床制作)一可集成其令用的操控软件。
下面笔者将以西门子840 D为例，就其怎么处理新式磨齿机的几大要害操控技能进行可行性技能剖析，并提出相应的规划思路或处理方案。
1 电子齿轮箱功用
电子齿轮箱功用是数控蜗杆砂轮磨齿机一项必备的要害操控技能。由十蜗杆砂轮磨齿机特别的加工机理，在磨削循环中，各参加联动的运动轴之间并非简略的插补联系。其工件主轴C轴是依照3个主动轴(即砂轮主轴B轴、切向运动轴Z轴、轴向运动轴Y轴)之间经过一个杂乱公式界说的联系来随动的。在未完成数控化之前，蜗杆砂轮磨齿机的主从运动轴之间的联系是经过杂乱的机械结构来完成的，如YE7232磨齿机等。现在，其相关的操控技能包含数学模型等均已适当老练。就西门子体系而言，其高端产品840 D体系NCU572. 3版别以上机型均具有电子齿轮箱的选项功用，最多可完成5个主伺服轴之间界说的相对联系来联动另一个从伺服轴。国内几个滚齿机出产)一家，如重机、南二等均选用了西门子840 D，在其数控滚齿机上成功地完成了电子齿轮箱功用。因而在数控蜗杆砂轮磨齿机完成该功用应无大的技能妨碍。
2 直线电动机和力矩电动机技能
直线电动机和力矩电动机能够大大简化机床的机械传动结构，进步作业台的速度和加速度以及低速条件下的扭矩输出。因而这两种电动机正式推出仅不到十年时刻，就为宽广机床制作商承受和选用。不仅在高速加工中心范畴，国内外许多磨齿机制作商均开端或现已在其磨齿机产品中选用这两种电动机。如桑普的5375G选用直线电动机直接驱动X轴和Z轴，其工件主轴亦选用力矩电动机;以霍夫勒的Rapid900成型磨为代表的许多国外成型磨产品也大多选用力矩电动机直接驱动作业台。西门子公司正在中国商场推出其1FN1/1FN3两种系列的直线电动机和1FW6系列的力矩电动机，其间1FN1直线电动机和1FW6力矩电动机彻底能够在国产的大平面砂轮磨齿机的规划改善中选用。1FN1直线电动机能够用十展成运动的Z轴;1FW6力矩电动机能够用十头架主轴的C轴。在国产的成型砂轮磨齿机上亦彻底能够选用力矩电动机驱动作业台的操控技能。
3 专用的人机对话界面规划
一般数控体系的规范机界面均是为车、铣床或加工中心类机床规划的，无论是发那科、西门子均是如此。所以对十磨齿机这类有着特别工艺流程的机床来说，需规划适十齿轮磨削加工操作的令用人机对话界面。况日_这部分规划是最简略显示企业文化特性和构成自主知识产权，不易被拷贝和侵权的。西门子数控体系的人机界面具有极强的敞开性，选用令业级的工业PC机如PCU50 , PCU70为硬件渠道，Window XP为软件渠道，供给OEM, EasyMask, EasyTrans, Hotwin等多种开发东西。其间OEM软件是功用最强壮的人机界面修改东西，它能够运用Visual Basic和Visual C++高档编程言语进行界面规划。不光能够修改工况动画，完成NC和PLC之间的数据交换，更具有极强的网络功用和兼容性，能够无缝嵌入比如成型砂轮截形核算软件和随机丈量体系软件等。而EasyMask是一种简略的用户画面生成东西，可经过规范修改器直接在屏幕上进行修改;EasyTrans则可经过接口信号激活数据的传递、存储和加载;HotWin可经过NC或PLC信号激活用户的自界说画I}j}z7。总而言之，基十西门子PCU50以上版别的硬件，合作其令门的修改软件，彻底能够为所欲为的完成特性化的人机界面规划。
4 随机丈量体系
在数控磨齿机(尤其是大规范磨齿机)上装备随机丈量体系的规划观念已在业界构成一致。例如，秦川开展公司最新开发的YK73125成型砂轮磨齿机就装备了令门的随机齿轮丈量体系，这样既可防止重复装夹差错，又可极大进步作业效率。西门子数控体系在其NCU操控模块上装备有令门的测头信号接口，日_其接口规范与雷尼绍、马波斯等闻名的量仪出产商的产品彻底兼容。其CPU强壮的运算才能足以确保丈量数据处理的快速和准确。加之其人机界面杰出的敞开性规划，能够完成对比如YI}73125随机丈量体系软件的嵌入或链接。并且其HMI模块自身便是一个规范的工业PC机，装备的各种规范接口能够与打印机、软驱等外设衔接，然后轻松完成丈量数据的打印、存储等使命。
5 自适应磨削技能
跟着现代机床制作业逐步步入“数字化制作”年代，自适应加工的操控技能将越来越遭到人们的注重。从格里森针对圆锥齿轮制作技能开发的格里森令家制作体系(GEMS)软件介绍中不难发现，其间的许多技能都是建立在自适应操控理念根底上的。同样在国内，无论是成型砂轮磨齿机，仍是蜗杆砂轮磨齿机都存在比如对床身热变形发生的加工差错应在砂轮的修整时子以主动补偿等的相关技能要求，这便是自适应磨削技能的一种。当然，比如恒线速磨削，恒力矩磨削等也都属十自适应磨削的范畴。西门子体系为自适应磨削操控供给了许多选项功用，比方“内部变量求值”(也叫读取驱动变量)功用，能够方便地从NC程序中直接读取驱动的相关变量，如电动机温度、电流、电压、扭矩等值，并以此作为自适应操控的操控变量来加以处理。这就为完成相应的自适应磨削操控功用供给了技能支撑。
6 停电回退功用
在数控磨齿机或数控滚齿机的加工过程中，由十电力体系故障引起的停电，往往会对砂轮、刀具或工件形成丧命的危害。由于正常作业时机床和各联动轴靠数控体系坚持严厉的同步联系。当忽然停电时，由十各运动轴的惯量不同，它们在中止过程中同步联系会被打乱，然后引起撞刀。假如损坏的是磨齿工序中的大规范精细重载齿轮，一次的丢失或许就以to万m计。因而西门子体系为之供给了一套完好的处理方案。经过一个不间断24 V直流电源和一组电解电容分别为HMI/PLC和驱动的600 V直流母线供给断电后的短时刻电源动力，在这段很短的时刻内，NC会调用预先设置的停电回退循环程序，使砂轮或刀具退回至安全区域。上述停电回退循环程序是敞开的，彻底能够由机床制作)一的规划人员根据需求自行规划。此功用已在许多齿轮加工机床制作)一的产品规划实践中得到验证。
7 结语
在数控体系具有必要的敞开性功用的前提下，经过机床规划人员成功的二次开发，彻底或许在比如蜗杆砂轮磨齿机、成型砂轮磨齿机以及大平面砂轮磨齿机等多种机型上完成其要害的特别操控功用。能够预见，以西门子840D为代表的具有敞开性特色的数控体系必将在齿轮加工机床范畴得到更为少宽广的运用。
