智能制造与智能机床技术

发布时间：2015-12-12 作者：佚名

关键字：智能制造智能机床

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随着科学技术的发展和制造业转型升级的需要,智能化制造已经成为未来制造业技术发展的必然趋势。

随着科学技术的发展和制造业转型升级的需要,智能化制造已经成为未来制造业技术发展的必然趋势。智能化制造是制造技术MT和信息技术IT的融合；其充分利用了传感器技术（比如光感应、热感应、力感应及磁感应等），控制技术以及计算机技术等，使得加工设备具有数据分析、智能决策和调节控制等功能。

当前，世界领先的机床制造厂商都在大力研发智能机床产品，智能化已经成为高端数控机床的标志。机床智能化解决的主要问题是：

（1）提高加工效率，优化切削参数，抑制振动，充分发挥机床的潜力。

（2）提高加工精度，防止热变形、测量机床的空间精度并加以自动补偿。

（3）保证机床运行安全，防止刀具、工件和部件相互碰撞和干涉。

（4）改善人机界面，扩大数控系统的功能，实现其他各类辅助加工和管理功能。

智能化生产管理软件智能化的数控机床是实现智能化制造最基本的前提；将技术、销售、生产及管理的各个部门网络化，通过在部门之间的信息共享，缩短生产的周期时间，从而大幅度降低成本。例如，不仅能在加工机器上从相关部门获取或者查询图样信息、加工信息及装夹信息，还能利用加工机器的运转状态、进展情况等数据来进行实时生产管理、并且还能够进行远距离监控。

其智能化功能主要有以下几个方面：

1 人机对话编程

在数控系统中内置专家数据系统，可根据加工零件材质及形状描绘，自动生成最佳的加工模式，刀具选择和切削条件参数。同时可以在机床上进行模拟加工，确认走刀路径的正确性和模拟加工时间。大幅降低操作人员编程难度和试加工准备效率。

智能刀具管理系统

2 智能振动抑制技术

可以将机床加减速引起的机械振动消除，使得机床振动得到抑制。采用加速度计调整其时间常数与机械特性匹配（机械固有振动频率），此时振动比最小。具备了这种功能，加减速时振动抑制在1μm以内。这种效果一方面体现在加工表面质量的提升，同时，也能大幅减少刀具的振动磨损。

3 智能热屏障技术

以机床温度为基准温度，通过热变位补偿、主轴冷却装置同时控制，使得长时间加工精度保持稳定。环境温度会快速变化，但机床本体温度变化较慢，如果以环境温度为基准控制，不能得到机床正确的变位状态。所以以机床本体温度为基准调整是最为科学的方式。

4 虚拟加工（自动运转用）

机床、工件、刀具 3D模型下，实现加工程序与实际加工环境一样模拟加工。这样实际加工前，检查加工中可能出现的干涉、加工使用的刀具以及实际机床模型在模拟加工时可以实际显现。另外，在NC画面操作后台可以进行相同的模拟检查。

实时检查

5 智能安全保护（手动操作时用）

手动操作时的误操作引起的干涉可以使用此功能来防止。手动操作时，3D模型同时检查，干涉前停止。因为有3D模型，手动操作时看不见的地方发生的干涉也可以预防。有此功能可以实现机床正确的操作动作，不用担心会发生撞车，大大提高加工准备的效率。

6 智能语音导航

CNC内部设置扬声器，通过真人语音向操作者提示作业。机床开机后从问候语开始到操作注意事项，让操作人员面对的不再是冷冰冰的机器，而是一个可以互动的工作伙伴。

7 智能维护保养支持

（1）机床运转状况的记录，包括自动运转时间，停机准备时间，故障维修时间等，有助于操作和管理人员优化工作，提高设备开动率。

（2）机床部件单元运行状况管理，比如主轴总运转时间，ATC换刀次数，进给轴的总运行距离等。并通过预先设定更换周期，能到期自动提示进行备件的更换准备，最大可能减少设备故障和停机时间。

（3）图解维修支持，可在机床发生故障报警时，显示画面自动弹跳出故障点的位置、报警号和报警说明。方便维修人员排查故障，即使是对设备本身不是很了解。

（4）消耗品管理，可对各类机床所需油品（润滑油，液压油，冷却油）、滤网滤芯等消耗品设定寿命周期，自动提醒作业人员及时进行更换。同时，也可以自定义设定个性化的设备点检维护项目和要求。

（5）主轴运转管理，可对主轴的负载、温度及振动等进行有效监控管理，使其可靠稳定运行。

实时管理

8 智能远程诊断

突破以往的联网在线远程诊断方式，通过电信3G网络建立起用户机床和设备厂家服务的无线连接。当用户机床发生定义范围内的故障报警时，报警信息会以邮件形式自动发送至售后服务中心；在线服务中心人员根据报警信息和用户联络，并通过无线远程方式指导客户排除故障。机床的故障修复变得方便，快捷，最大程度缩短了故障停机时间。

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