公司部分数控磨床因电气系统老化，导致不能正常生产，需进行数控改造，满足机床使用要求的基础上，对比各型CNC系统性能、特点及价格后，选择了NUM1020/1040数控系统。
一、NUM系统介绍
NUM1020/1040系统是紧凑且功能完善的32位数控系统，特别适合于1~6轴的数控机床。硬件方面采用了CMOS电路，光纤通讯技术及模块化的设计思想，减少了系统和外部的连线，大大提高了整个机床电气的可靠性；NUM数控系统具有很强的开放性、灵活性，CNC内部的许多信息都对用户开放，方便了用户进行程序的第二次开发，同时提供结构化编程和高级语言编程。具体特点如下：
1、CNC功能
?控制1~6轴，4轴联动，1~2主轴，可分为1~4个轴组。
?提供交互式的编程模块，2维CA D软件PROFILISO编程语言和绘画式编程语言PROCA M结构式编程和高级语言编程。
?工件程序可设4个保护区。
?自定义G指令，可用G指令修改已经存在固定循环或因其它需求而增加新的固定循环。
?M功能和PLC功能可调用子程序。
?外部E参数（用户可以通过E参数来读取或改变CNC状态）
?Dynamoper动态操作）编程。所谓动态操作是系统每个系统扫描周期都被执行的操作方式，使用简单的操作指令可以直接实时处理轴的运动和输入/输出。
2、PLC功能
?内置PLC
?输入输出模块设计，有效隔离，输出口负载能力为2A 远程I/O模块采用光缆连接，简化电路设计，提高可靠性。
?最大256I/O2个模拟输入，1个中断输入，1个模拟输出。
?梯形图及C语言编程，CRT上可动态监视。
?PLC图形界面编辑，用户可根据机床特点编写自己的图形界面。
二、凸轮磨床介绍
瑞士KOPP公司的FSK21.3数控凸轮磨床原采用专用系统，纸带机输入程序，该机床坐标轴为XZC见下图)坐标原采用直流伺服后改为SIEMENS611A 交流伺服，与HA IDENHA IN光栅形成全闭环控制，主轴采用INDRA MA T交流伺服控制。
该凸轮磨床具有以下特殊功能：
G01----螺旋插补
G06----抛物线插补
G51----Z轴摆动磨削，定义振荡宽度及频率：W--宽度、0.2~32mmF--频率、0~60HZ
M50----摆动停止；M51----摆动开始
G89----砂轮半径和外型修正，调用修正循环，提取修正位置文件、修正数据文件。
修正位置定义：
K--砂轮半径，R--X轴修正位置，Z--Z向启动位置，W--Z向结束位置
修正数据定义：
A --参考地址，E--进给次数，D--空行程次数，V--修正量，F--进给速度
砂轮线速度编程：S--0~35m/s
尤其是摆动磨削功能是X轴、C轴进行插补时，要求Z轴按一定的频率和行程摆动，以提高零件光洁度，这要求系统具有多任务处理的能力。
三、改造方案
从公司实际运转的机床来看，SIEMENS840CFA NUC18系统可满足机床功能要求，但是系统价格高，技术支持少，二次开发工作量大，由于轴、主轴伺服驱动保留，二者均为模拟接口，选择NUM1020GS系统改造该设备，利用NUM系统的Dynamoper动态操作功能）及外部E参数编程实现机床功能要求。
定义功能指令如下：
G151Z轴振荡ON
G150Z轴振荡OFF
格式：G151EW**EP**
说明：EW---振荡宽度， EP---振荡频率
该指令主要用于凸轮精加工，程序在执行过程中遇到指令G151Z轴便在当前位置进行宽度为EW振荡，而不影响加工程序的执行，除非用G150指令来取消。
G100螺旋线插补循环
格式：G100X**C**F**
说明：X,C---终点处X,C轴的绝对坐标值；F---进给速度
G106抛物线插补
格式：G106X**C**P**Q**F**
说明：X,C---终点处X,C轴的绝对坐标值； P,Q---起点、终点的切线角；F---进给速度
G189砂轮修正循环
格式：G189EF**EN**ER**
说明：EF---粗、精修正选择；EN---修正次数，ER---修正量
砂轮半径、修正位置等数据储存在刀具偏置表中，程序运行时自动计算与更改。
G196主轴线速度编程
格式：G196 ES**
说明：ES**---砂轮线速度
四、应用总结
通过以上改造方案，成功恢复该凸轮磨床的正常加工性能，使停机一年多的设备重新投入运转，机床运行稳定可靠，操作较简单。
成功改造凸轮磨床后，使用NUM1020/1040系统改造了德国产DRH2/1500双柱立式磨床，改造德国产SS13程控缓进磨床为数控磨床，改造德国产P250H程控滚齿机为数控滚齿机等，均取得了较好的效果。
NUM系统在以上设备的成功应用，充分发挥了其良好的开放性和灵活性，表明在旧设备改造上有较强适应性可满足旧机床多种特殊要求，性价比较高。
