• 关键词：                                                                Control-mind系统铣床                                                                数控铣床方案                                                                解决方案

• 摘要：铣床是一种应用非常广泛的机床，其主运动是铣刀的旋转运动，进给运动一般由工作 台带动工件的运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀 对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

1．简介

铣床是一种应用非常广泛的机床，其主运动是铣刀的旋转运动，进给运动一般由工作 台带动工件的运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀 对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

铣床类型很多，包括卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床、键槽铣床等。对于加 工部位是框形平面或不等高的各级台阶，那么选用点位---直线系统的数控铣床即可。如果加 工部位是曲面轮廓，应根据曲面的几何形状决定选择两坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零件加工要求，在一般的数控铣床的基础上，增加数控分度头或数控回转工作台，这时 机床的系统为四坐标或五坐标的数控系统，可以加工螺旋槽、叶片零件等。

铣床由有几个主要部分组成．即床身部分，铣头部分，工作台部分，冷却、润滑部分， 刀库部分等。各部分控制都由数控系统完成。目前国内多功能铣床、加工中心、复合机床等 高档机床还在应用国外系统，Control-mind 数控系统具备众多功能，用于替代国外系统。

2．电气控制

Control-mind 系统用于铣床电气控制结构图。

此系统可扩展至 16 轴，5 联动插补

端子板：4 轴控制接线，16 输入端口(光耦隔离)，16 输出端口(光耦隔离)

3．系统介绍

　　3.1 G 代码格式

　　识别国际标准 DIN66025 G 代码，兼容西门子系统 ISO G 代码文件。可实现点、线、圆

　　弧、螺旋线、NURBS 样条、指数曲线等插补，极坐标转换，数据变换，钻孔，镗孔，攻丝

　　等。

　　3.2 连续路径优化处理

　　Controlmind 预读多条指令进行处理，路径结合处平滑处理。 连续多段小路径

　　连续多段大路径

　　未优化(段与段之间要减速到 0 再加速)

　　已优化(段与段之间平滑过渡)

　　3.3 同步轴控制

　　可实现两轴或多轴间的同步，不同电子齿轮比控制。同步运动中实时检测各轴位置，动 态调整，精准控制。回参考点时同时回零，然后分轴自动调整同步关系。

3.4 刀具中心点控制(RTCP):

　　刀具中心点编程是依据物体表面的坐标值（X,Y,Z,)及进刀方向（B,C)来编程。编程方法 与机床无关，这样程序就可以在不同机床上执行。运动时系统自动把物体表面刀尖方位 （X,Y,Z,B,C）分解成各个轴的运动量，同时要保证运动高速，精确，平稳，低噪声。使用 RTCP 加工轮廓时可确保刀具方向始终垂直于刀路。

    3.5 多种补偿

　　间隙补偿：由于机械原因轴换向时产生机械间隙，通过此补偿设置正负值进行间隙修正。跟随误差补偿：通过高级 pid 算法，降低跟随误差，使加工轨迹更接近理想值。

　　丝杠螺距补偿：对进给轴各轴位置分段进行补偿，消除机械因制造与安装造成的误差。 轴变形补偿： 对大型龙门机床的塌腰现象进行补偿，提高加工精度。

　　角度补偿：通过坐标变换对倾斜轴进行角度补偿。

　　3D 刀具补偿：五轴联动加工中，刀具半径与长度补偿自动根据工件表面重新计算，简化 编程提高工作效率。

　　3.6 多通道控制

　　通道数表示的是一台数控系统可以处理的加工联动坐标系的数量。多通道系统中同一台 机床可控制多个坐标系，进行加工实现车铣复合或者复合车、铣、镗、钻、磨等控制，也可控制多台机床。每个通道都可单独控制，单独显示，操作灵活方便。

　　3.7 Mtasc 语言

　　此语言属于高级语言类似于 C 和 Basic，与 G 代码相比更灵活、功能更强大，适合设备 生产厂家进行二次开发。

　　(1).可任意定义各种长度、多种类型的变量和数组；

　　(2).具有许多常见的数学函数；

　　(3).具有多种循环语句与多种条件语句；

　　(4).允许有任意层扩展和嵌套；

　　(5).可调用自身子程序及其它语言的子程序；

　　(6).极其方便的 I/O 口操作；

　　(7).在程序的输入和编辑过程中可以执行任意一行或几行程序，可方便地验证程序及数据的合理性；

　　(8).大量运动控制专用语句。

　　3.8 刀具设置

　　在 Control-mind 中实现刀具分类管理，解决了如何组织刀具使刀具的存取更方便、如何调度刀具使刀具交换次数?少、如何选配刀具使刀具预备时间?短、利用率?高。刀具磨损 补偿、半径补偿、偏移快捷方便的进行设置。并可设置刀具寿命，到寿命后提示或自动换刀。 参数列表显示，非常直观。

　　3.9 刀库设置

　　可进行手动，自动刀库控制，支持盘式、链式刀库。

　　3.10 五轴联动

　　支持各种结构的五轴联动机床，包括刀具回转型，平台回转型，混合型。

　　3.11 读取 DXF 文件

　　可读取 DXF 文件导入工件轮廓信息，直接生产加工文件，进行加工。DXF 文件若有 多层信息，每层作为一把刀具进行处理。操作者再进行刀具参数设置，对好文件零点，然后就看进行加工。

　　3.12 刀具测量/工件测量

　　刀具测量，可对加工刀具进行精准半径、长度、磨损测量，然后自动进行相应补偿，提 高加工精度。

　　工件测量，将测量头撞在主轴上能精确对刀，精准进行工件零点设定，批量时进行工件 的偏移，旋转调整。

　　3.13 总线功能

　　此系列系统可以通过 CANbus、ProfiNet、 EtherCAT 等总线方式控制运动轴。。

　　3.14 铣床专用 G 代码

　　G81 钻孔循环

　　G82 钻孔、计数式镗孔

　　G83 深孔钻循环

　　G84 攻丝循环

　　G85 G86 镗孔循环

　　G73 步进循环

　　G74 反向攻丝循环

　　G76 精镗孔循环

　　4．总结

　　此方案已经成功应用于精密铣床，加工中心上。完全可替代西门子系统、发那科系统， 可进行平面、槽、钻、螺纹、各种曲面等的加工。此方案可以用于工件的粗加工、半精加工、 精加工等各种方式。加工出的产品精度及表面光洁度都达到了客户要求，生产效率高，操作 方便。

　　5．联系方式

　　MOTEC 中国营业体系

　　北京科明德科技有限公司

　　地址：北京海淀区西四环北路 137 号，北一号院 传真：010-66547015

　　电话：010—56298855 转 668    010—56298855 转 525

　　网站：www.control-mind.com

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