海德漢HEIDENHAIN公司是一家擁有100多年歷史的專門生產高精密測量元件和數控系統的跨國集團公司。所生產的高性能數控系統和測量反饋元件在模具加工和高精密加工領域中得到了廣泛的應用。

Heidenhain的iTNC530控制系統是適合銑床、加工中心或需要優化刀具軌跡控制之加工過程的通用性控制系統。該系統的數據處理時間比以前的TNC系列產品快8倍，所配備的“快速以太網"通訊接口能以100Mbit/s的速率傳輸程序數據，比以前快了10倍，新型程序編輯器具有大型程序編輯能力，可以快速插入和編輯信息程序段。在新系統中，該公司將NC主控計算機與驅動控制單元分開，并裝了英特爾處理器。該機采用15英寸高分辨率XGA顯示器（1025×768）或10.4英寸（640×480）VGA顯示器顯示。任何熟悉TNC系統的操作者很快便可以掌握這種新系統的操作。機械師不必記憶G代碼，只需要用組合鍵按鍵就可以編制線段、弧段、循環程序。針對模具加工的復雜曲面，如果要實現高速、高精和高表面質量加工，必須具備好的硬件基礎、良好的伺服性能及高速控制能力。

高速3D控制器HeidenhainiTNC530主要特點是采用了速度更快的400MHz的AMD處理器，iTNC530所有的實時任務均在自己開發的實時操作系統（HEROS）下完成，而且也可提供帶雙處理器的主計算機，一個用來運行Heidenhain操作系統，即CNC的核心“NewHeros"，另一個用來運行MSWindows2000操作系統。它既可以保證系統的實時計算和穩定性能，同時又能滿足用戶對Windows應用程序的需求。HeidenhainiTNC530程序段的處理時間是0.5ms。幾何形狀越復雜、公差要求越嚴格，點的密度將越高。用高速進給加工時，必須更快地處理相應的NC編碼，以免發生所謂的數據饑餓限制進給速度。當被處理的NC程序段的緩存中沒有數據時，由于缺少定位指令，運動將停止或突變。HSM的CNC的特點是程序段的處理時間要短到1ms甚至更短的時間。iTNC530能勝任高速加工（HSM）要求的CNC系統。高速加工應用中的數控加工NC程序是在外部的CAM系統上生成的。通常，NC程序只有幾百千字節，也常常有高達數百兆字節的程序。因此，HSM使用的CNC系統的重要特點是，要具有高速數據傳輸能力的快速以太網接口。以太網接口的傳輸速度是100MBit/s，這是現今常規網絡的標準速度。新型的

HeidenhainCNC系統主機單元帶有各類數據通信接口（Ethernet/RS232/RS422/USB等），所配備的快速以太網通信接口能以100Mb/s的速率傳輸程序數據。iTNC530系統采用限制加加速值并利用過濾器對加加速度進行了光滑處理。高速進給時，如果任何一個軸突然換向會導致過高加速度和加加速，將造成機床結構產生振動。通過CNC實現速度、加速度和加加速平滑方案是降低或消除該影響的好方法。HeidenhainiTNC530支持姊妹刀具的自動更換功能。為了自動處理刀具磨損或斷裂需要用同尺寸的銑刀進行更換的情況，而且如果CNC支持該功能的話，操作人員可加載多個相同銑刀的換刀裝置，將這些相同的銑刀標識為姊妹刀具用于NC程序的調用。CNC將自動用這些特定的姊妹刀具更換磨損或斷裂的銑刀，繼續完成NC程序。

Heidenhain TNC530的“預讀"功能為256行。所謂“預讀"功能預先計算每一個程序段所應采用的正確速度和加速度，并生成速度和加速度配置方案以便滿足編程的刀具路徑要求。預先計算的信息被讀入到CNC系統內的緩存中，并按加工中的程序要求從緩存中調用。一旦緩存中沒有數據，由于CNC系統的計算速度無法跟上進刀速度，機床將停止運動直到達到下一個預先計算行為止。這種問題被稱為數據饑餓。現代CNC系統的程序段處理時間越來越短，為避免發生數據饑餓需要數控系統預讀的行數也越來越少。在強大硬件的支持下，iTNC530采用了全數字化驅動技術。其位置控制器、速度控制器和電流控制器全部實現數字控制。數字電機控制技術能獲得非常高的進給速率。iTNC530在同時插補多達5軸時，還能使轉速高達40000r/min的數控主軸達到要求的切削速度。該系統通用性好并適合五坐標控制，在需要優化刀具軌跡控制的情況下，其強大的控制能力可計算實際坐標系，因而簡化了加工循環的編程。在脫線編制3D形狀程序時，該系統可計算單臺機床的幾何結構，所以同一程序可用于不同的機床。4結語模具高速加工技術目前已在發達國家的模具制造業中普遍應用，而在我國的應用范圍及應用水平仍有待提高，隨著我國模具工業的發展，采用高速切削生產模具已經成為模具制造的大趨勢，高速切削逐漸取代電火花精加工模具在國外的模具制造企業已經普遍采用，高速切削生產模具已經成為逐漸模具制造的大趨勢，大大提高了模具生產效率和質量。在德國用HSC技術生產模具以來，實現了生產成本和加工時間的大幅下降，相對以前用的電火花方法，生產鍛模的成本下降了50到60％，而加工時間下降了約70％，已經顯示了其為模具制造企業帶來的巨大利益