沈阳机床的i5智能数控系统,有效集成了工业化(industry)、信息化(information)、网络化(internet)、智能化(integrate)和集成化(intelligent)。i5可与iSESOL(i-Smart Engineering & Services Online)云制造平台高效集成。
中捷机床桥式五轴加工中心GMC2040u
机床搭载沈机自主研发的i5数控系统、自制高速双摆头,并配置可开合全防护顶部装置、复材随动吸尘装置、可交换双摆头等选项,零部件国产化占90%以上,实现主要部件国产化。
车铣复合加工中心HTM63150
HTM63150整机采用模块化设计,部件组合配置丰富,可根据客户不同加工特点及需求,配置不同功能模块,该系列产品配备双主轴、上刀库、下刀塔,国产i5数控系统、主要核心部件(高速车铣头、高扭矩B轴、车削电主轴、下部动力刀塔等)自主设计制造。主要用于国家重点领域以及民用工业中的一些形状复杂、精度要求高的异形回转体长轴及盘类零件加工,产品具备国际竞争力。
一.智能数控系统
数字控制系统(Numerical Control System),根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和 伺服驱动装置的专用计算机系统。
(1)多功能化(multi-functional)
多轴联动,曲面直接插补(SDI),3D刀补,多种工艺方法 控制,复合加工工艺控制(包括增材制造过程控制)等;
(2)集成化(integrated)
CAD/CAM/CMM,STEP-NC,伺服总线,运动轴和加工过程 先进控制,有线网络/无线网络,工艺仿真/ 工艺数据库等;
(3)智能化(smart)
工件/刀具识别,状态检测,自适应控制,几何/温度自动补偿,实时图像监测,在位快速测量,远程控制等;(智能化状态监控与维护技术包括振动检测及抑制、刀具监测、故障自诊断,自修复和故障回放及智能化维护系统等。智能化误差补偿技术包括智能化热误差补偿系统和智能化几何误差补偿系统。智能化操作界面与网络技术指的是加工中心具有语音提示功能的操作辅助系统和远程访问与监控功能。)
(4)绿色化(green)
轻量化结构、运行过程优化/能效管理、绿色切削、模块化可重构。
二.智能数控系统组成
控制系统是数控机床的“大脑”,是一个具有计算能力的控制元件或者计算机,负责向伺服系统发送运动控制指令。
位置测量系统负责检测机械的运动位置和速度,并将信息反馈到控制系统和伺服系统,达到精确控制的目的。
伺服系统将来自控制系统的控制指令和测量系统的反馈信息进行比较和调节后,通过控制电流驱动伺服电机,再由伺服电机驱动机床部件的运动,所以“伺服”是将电能转化为机械运动的过程。控制系统和伺服系统之间由现场总线连接,总线负责传递信息数据,是整个系统的“神经网络”。
在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量、建模、加工、机器操作四者融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。
三.沈阳机床- i5智能数控系统
SMART的5个字母代表i5智能机床的5个重要特征,表达是沈阳机床对i5智能机床的愿景,是沈阳机床产品的开发理念和指导思想。
操作智能化:
可通过触摸屏来操作整个系统,机床加工状态时的数据能实时同步到手机或平板电脑,象征着用户“指尖上的工厂”,不论用户在哪里,一机在手即可对设备进行操作、管理、监控、 实时传递和交换机床的加工信息。
在线加工仿真:
在线工艺仿真系统能够实时模拟机床的加工状态,实现工艺 经验的数据积累,进一步可以快速响应用户的工艺支持请求,获得来自互联网上的“工艺大师”的经验支持。
智能补偿 :
集成有基于数学模型的螺距误差补偿技术,能使i5智能机床达到定位精度5μm,重复定位精度3μm。
智能诊断:
传统数控系统在诊断上反馈的是代码,而i5数控系统反馈的是事件,它能够替代人去查找代码,帮助操作者判断问题所在,可对电机电流进行监控,给维护人员提供数据进行故障分析。
智能车间管理:
i5数控系统与车间管理系统(WIS)高度集成,记录机床运行的信息,包括使用时间、加工进度、能源消耗等,给车间管理人员提供定单和计划完成情况的分析,还可以把机床的物料消耗、人力成本通过财务体系融合进来,及时归集整个车间的运营成本。
感知位置:可智能检测顶紧位置、剔除毛坯废品、预防装卡失误。
感知压力:可实现粗精车顶紧力智能调节,能够精准控制尾台顶紧力,既保证加工时顶紧工件但不顶弯。
感知速度:具有高低速切换功能让顶针迅速靠近但温柔接触,能够保证高效高质量加工。
四.基于i5OS数控系统的位置反馈修正补偿方法
沈机(上海)智能系统研发设计有限公司i5OS数控系统通过Finch高速通信组件将机床CNC参数信息提供给上层应用软件访问,因此,在上层软件中通过Finch高速通信组件访问CNC各轴位置反馈信息,再此时各轴位置信息写入误差模型中,处理计算得到此时误差补偿值,继而将其写入Finch高速通信组件,最后写入CNC运动控制模块,完成机床误差的补偿。这种 补偿方法是一种基于数控系统的动态补偿,将数控机床空间误差与数控系统结合起来,通过外部补偿软件修正数控系统中的各轴位置反馈,实现对数控机床的空间误差补偿。
为验证上述误差补偿方法的有效性,对沈阳i5 M1.4立式加工中心X轴以及Y轴联动时圆弧插补运动进行了一组补偿实验,实验仪器选择Renishaw QC20_W型球杆仪。
方法:球杆仪与主轴相连,测量半径为100 mm,X轴,Y轴进给速度设为300 mm/min,先逆时针方向再顺时针方向旋转360度,完成正向与反向圆弧插补运动的误差检测。
五.杂谈
国人很期待沈阳系统,出来后,一团糟。本来,沈阳机床要是吸收华中科技大学的力量也不至于那么结果,工科来不得半点虚假。
三年理论,三年系统开发,三年硬件,才能进入软件系统。没有弱电基础和系统基础,开发软件就是一个玩具。
我们好好思考沈阳机床厂为什么会倒闭,就是吃了别人下的迷魂汤。没有高度,就会少思考很多。没有广度,又会少看到很多。再没有深度,就会少发现很多。没有了高度广度深度,就没有了延展性。这个就会少做到很多。沈阳机床厂,就是在没有高度的时候,考虑广度的事情。在没有深度的话,做了缺少广度的事情。中国虽大,同台竞争的对手是整个欧美技术群。当时,只考虑战术性的问题,没考虑战略性的问题。不懂得进退取舍。如果沈阳机床厂,一开始考虑多工位机床,现在的结果就不一样了。从技术突破的角度考虑,就是不知道把量交给谁,质交给谁。从技术布局的角度考虑,就是不知道怎么把技术分解开进行突破提升。本质上就是沈阳机床厂技术分解的模式分错了。没想过怎么以软促硬,以硬促软。
沈阳机床i5系统本来可以做得很好。就是因为各种问题,不得不不断降低系统的理论高度,来适应硬件的拉跨。不同的加工方向,代表不同的机床硬件组合方案。国内那种认为一台机床通打一切零件的观念,早就过时了。千万不要妄图以一种零件适配所有机床,这是仙侠,不是武侠。国内就是,这个轴承,可以用在这类机床上,也能用到其他机床上。这是错误的。通用零件往往代表通用水平,不代表专业水平。事实上,不管机床零件还是产品零件,一旦超过某种尺寸大小,必然需要某种尺寸精度。链条太封闭,会造成技术腐败。沈阳就是这么垮的!太多问题,没人解决!
一开始精雕也是用的沈阳那种模式。后来就改了。直接直招毕业生,亲自培养,传带有序。也就十年,就形成良性循环了。这种模式有点日本的样子,但是要比日本更加灵活。。
东北的工业结构也是沈阳破产的一个诱因,i5也就失去了资金扶持,开发终止。。。
有些事,没办法,国内后发劣势很明显。唯一的优势,就是成本低和损耗相对少一些。
沈阳机床“飞阳”智能数控系统i5,现如今你去展会,都看不到,联动展示,样册都可能看不到。。
i5系统,从只闻其声却不能谋面,硬生生把自己塑造成风清扬式人物的做事风格。I5总是那么几个人一直吹捧,或许他真的牛逼,但是我现在还没有看到,至少我随便搜索一下发那科还是大把的。
想要评价沈阳机床智能数控系统i5,无论军工还是民企,很少见到沈阳机床配置自主的I5系统,较多的是配置日本的发那科系统。一个好的系统在车间里需要经过实际产品加工以及工人实际操作个几年才行,最后加工成品会说明一切,稳定性及好坏一切自有分晓。光在办公室听汇报,拿着说明书看参数然后就评价机床这么复杂的行业是不对的。造出来不代表能用,能用不代表能用好,能用好不代表能长期用好。
沈阳机床厂有一个重要原因,就是大企业的管理不达标。人才陈旧,系统知识成就,管理陈旧,不然不可能I5做成这个样子。本身可以把数控系统和硬件,高度适配,也可以拆分售卖。
国内有一些伪专家,一群流氓不停制造谎言的过程就是软件开发。实际上在国内高管眼里只有研发人员,在公司里面算人,其余不算(话虽难听,但却是实情)。这就是中国硬件不行的问题。智能化必然会失控。因为软件世界就是一个谎言的世界。基础不牢,让一个便宜去看世界必然是虚无的。硬件一开始的开发,软件二进制从属于硬件数学逻辑。如果这个逻辑推理有问题,那么这个软件驱动就有问题。现在不一样了。软件独立于硬件开发。软件用无数的谎言来支撑一个真理。然后用这个真理来驱动硬件。这就是现在硬件无序扩张的根本原因,智能就是虚伪的概念。沈阳机床厂的失败就在这里!
硬件逻辑有缺陷,只能撇开硬件搞软件。凡是硬件逻辑很严谨的,开发软件都是很厉害的。看看北京精雕和大连科德,发展势头很好。
沈阳机床没有做大做强有一半就是因为数控系统的缺失造成的,北京精雕本来十年前就能突出来,也是因为软件系统的匹配问题。
十年前,本来中国没有这么大的差距。问题就在于国内软件,系统,芯片,数控系统的全方位缺失,造成的一个死循环。没有国产软件,数控机床和数控系统就不能形成行业整合能力。没有数控系统和软件就不能拉动硬件制造和升级。没有cae软件,国内的材料开发就受制于人。整体的机床业萎缩有进一步挖空芯片的制造业,芯片搞不出来,还谈什么系统。再加上一帮行政官僚与学术官僚形成互不干涉的默契。这种隐患不断积累。要不是美国无法独立完成智能化,说不定中美贸易战永远不会这么剧烈。
别跟我谈钱。有技术技术强,到哪都能赚到钱。国内填鸭式投资正是一种唯资本论调的体现。很多行业不是洒洒水就能长起来的。这恰恰说明这些领导层战略性的盲区很大。
什么大鱼吃小鱼小鱼吃虾米的论点,只是一种语言运用。根本就是在隔靴搔痒。
三瓜两枣的功能,跟不上用户的实际需求。软件栓不住用户的!中国人很实际的!懂得及时止损!别说软件硬件,这个世界上,没有什么能栓得住中国用户!死猪不怕开水烫。几十年改开,磨炼了中国用户,中国用户发现,并没有什么值得驻足的地方。欧美的机床限制,恰恰促使中国用户,更肯定了一点。这个世界没什么值得中国用户停留驻足的东西。一群只会在ppt上商业互吹的,更不可能值得中国用户的关注。不是中国缺乏诚信,而是这个世界缺乏诚信。