：作為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)裝備，請您簡要介紹一下目前國內(nèi)外智能機床的研發(fā)現(xiàn)狀。

洪軍：高檔數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的工作母機，也是支撐航空航天、海洋工程等高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。智能機床作為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)裝備，勢必引領(lǐng)高檔數(shù)控機床的發(fā)展方向。

近年來，國內(nèi)外知名機床企業(yè)陸續(xù)推出智能化機床，但目前仍處于“低級”智能及基于單項智能技術(shù)的階段。根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的定義，智能機床應(yīng)具有如下特征：（1）能夠感知自身狀態(tài)和加工能力，并進行標(biāo)定；（2）能夠監(jiān)視和優(yōu)化自身加工行為；（3）能夠?qū)λ庸すぜ|(zhì)量進行評估；（4）具有自學(xué)習(xí)能力。我國數(shù)控裝備企業(yè)對智能機床的研究還處于跟蹤國外技術(shù)階段，未對智能機床的研發(fā)提出合理的設(shè)想和規(guī)劃，只有少數(shù)大型機床企業(yè)在積極探索智能機床技術(shù)的研發(fā)。

：針對智能機床的特點和功能，今后我國對智能機床的研發(fā)應(yīng)該重點關(guān)注哪些關(guān)鍵技術(shù)？

洪軍：通過對智能機床的特點和功能分析，我國智能機床的研發(fā)今后需重點關(guān)注以下關(guān)鍵共性技術(shù)。

（1）基于信息融合的智能傳感器與測試技術(shù)。利用傳感器對機床狀態(tài)進行監(jiān)測是提高機床加工質(zhì)量的必要手段。在我國智能傳感器技術(shù)的研發(fā)中，應(yīng)加強基于MEMS技術(shù)的振動加速度傳感器、切削力傳感器、溫度傳感器等的開發(fā)，采用無線網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)通訊，方便數(shù)據(jù)采集與傳輸；開發(fā)融合算法實現(xiàn)多傳感器并聯(lián)檢測分析，實現(xiàn)對機床狀態(tài)趨勢的監(jiān)測和預(yù)控。

（2）智能主軸關(guān)鍵技術(shù)。主軸是機床的核心部件，也往往是機床中最薄弱的環(huán)節(jié)。瑞士米克朗公司的Spindle Protection System專家系統(tǒng)可預(yù)測主軸溫度、振動等數(shù)據(jù)的變化，并對可能出現(xiàn)的故障作出相應(yīng)處理。在我國智能主軸技術(shù)的研發(fā)中，應(yīng)加強自動感知技術(shù)、智能決策技術(shù)、智能執(zhí)行技術(shù)等研究。

（3）智能監(jiān)測技術(shù)。實時、精確、全面的監(jiān)測技術(shù)是保證機床加工精度和加工可靠性的關(guān)鍵。瑞士DMG MORI公司的VIO tool dynamic系統(tǒng)可監(jiān)測刀具振動情況，通過預(yù)調(diào)平衡來避免劇烈振動，減輕軸承負(fù)荷，延長主軸和刀具的壽命，實現(xiàn)不停機狀態(tài)下加工安全的保證。我國應(yīng)加強對無線傳感器的機床性能監(jiān)測與診斷技術(shù)、刀具磨破損與顫振監(jiān)測技術(shù)和高速主軸動平衡監(jiān)測技術(shù)的研發(fā)；開發(fā)模塊可重構(gòu)的機床與功能部件故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。

（4）智能誤差補償技術(shù)。利用數(shù)控系統(tǒng)對誤差進行補償是提高機床加工精度的一條經(jīng)濟、有效的途徑。在機床加工過程中，動、靜摩擦力的差異、熱脹冷縮等自然現(xiàn)象造成的誤差需要利用補償?shù)姆椒▉斫档?；反饋控制算法存在一定的跟蹤誤差，需通過補償技術(shù)來減小。DMG MORI公司通過綜合應(yīng)用部件溫度控制技術(shù)和實時溫度補償技術(shù)，可限定機床主軸溫升不超過3℃。我國應(yīng)加強對幾何誤差補償技術(shù)、動態(tài)誤差補償技術(shù)和熱誤差補償技術(shù)的研發(fā)。

（5）智能加工工藝技術(shù)。全局協(xié)調(diào)的加工工藝路線以及合理的加工參數(shù)不僅可以提高機床加工精度和加工效率，還能有效降低加工過程的能耗。在加工參數(shù)智能調(diào)整方面，MAZAK公司基于切削參數(shù)自適應(yīng)改變技術(shù)，可將振動減至最小，實現(xiàn)振動的主動控制。我國應(yīng)加強對加工工藝技術(shù)及模板庫構(gòu)建技術(shù)、刀具路徑智能規(guī)劃技術(shù)、切削參數(shù)智能優(yōu)選技術(shù)和加工過程參數(shù)智能匹配調(diào)控技術(shù)的研發(fā)。

（6）3D防碰撞技術(shù)。利用3D防碰撞技術(shù)對機床加工過程進行監(jiān)測仿真，可以消除碰撞顧慮，進而大幅提高加工效率。OKUMA公司的Collision Avoidance System和MAZAK公司的Intelligent Safety Shield系統(tǒng)均可以實現(xiàn)手動與自動雙模式下的加工過程仿真及加工過程碰撞檢測。我國應(yīng)加強在線和離線兩種功能模式下機床3D防碰撞技術(shù)的研發(fā)；基于虛擬數(shù)控機床運動學(xué)建模、數(shù)控指令解析、運動信息實時獲取等技術(shù)的3D防碰撞軟件系統(tǒng)的開發(fā)。

：在智能機床的研發(fā)方面，我國今后的發(fā)展策略應(yīng)注重什么？

洪軍：我國智能機床研發(fā)工作目前仍處于起步階段，今后應(yīng)考慮“以點帶面，層次推進”的策略。以國家重大需求與戰(zhàn)略安全相關(guān)的航空航天裝備、海洋裝備為對象，重點支持若干機床制造企業(yè)、研究院所和高校，研制出若干種類的智能機床，探索和積累智能機床研發(fā)的科學(xué)問題和關(guān)鍵工程技術(shù)。只有通過對智能機床“核心問題”的研究，才能實現(xiàn)理論方法與技術(shù)手段的突破，提升“中國制造”的自主創(chuàng)新水平，促進由“中國制造”向“智能制造”的轉(zhuǎn)變！