王冬旭

新疆大學南校區(qū) 新疆 烏魯木齊 830047

前言

在工業(yè)4.0和中國制造2025的時代背景下,現(xiàn)代信息技術的高速發(fā)展,以及物聯(lián)網(wǎng)、CPS、計算機信息技術、機器人技術以及智能化生產技術等的深度交叉融合,給數(shù)控機床進一步創(chuàng)新型優(yōu)化升級提供新的發(fā)展機遇。現(xiàn)在工業(yè)和生產發(fā)展息息相關,并且大多數(shù)都是不可持續(xù)發(fā)展的,對于很多不可再生的資源有著過度的消耗,對環(huán)境的綠色可持續(xù)發(fā)展是非常不利的,甚至會導致環(huán)境的退化,在解決供需關系時候,也存在著上市的時間慢、成本較高、效率低、質量無法得到充分保證等影響長遠發(fā)展的問題。并且在機械制造行業(yè)的競爭也越來越激烈,傳統(tǒng)的制造已經不能滿足人們的需求,已經開始逐漸由傳統(tǒng)的工業(yè)過渡到智能工業(yè)領域。而智能化數(shù)控機床則是我們迫切需要解決的問題。利用計算機、通信、控制等技術進一步推動智能化數(shù)控機床的發(fā)展。智能數(shù)控刀具和智能數(shù)控系統(tǒng)是推動數(shù)控機床向智能化發(fā)展的催化劑。

1 智能數(shù)控機床

1.1 智能數(shù)控系統(tǒng) 所謂數(shù)控技術,是一種充分利用數(shù)值計算、插補計算和加工生產的技術。它可以利用高性能的驅動單元來精確的控制生產加工中的各種信息。隨著人們精神和物質生活的不斷提高,以及科技的不斷進步和創(chuàng)新,傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)已經不能滿足人們的需求,因此智能的數(shù)控系統(tǒng)成為未來發(fā)展的方向。智能數(shù)控系統(tǒng)應具備以下功能：智能化操作、智能化加工、智能化產品分析質量、智能化策略、智能化排障消除缺陷等。

系統(tǒng)智能化分析如下：智能化操作：實現(xiàn)自主化的智能操作,可以在一定的時間范圍內,無需認為的干擾可以自主的加工生產。實現(xiàn)人機界面的深度融合,機床能夠自主的適應不同個體的操作習慣和操作方式,并且能夠在人走神或者自身精神狀態(tài)不佳的時候,能高效正常的工作,并且能夠提供安全防護功能。智能化加工：通過采用智能化的技術在可以在保證穩(wěn)定性的前提下,提高加工的精度,提高加工的效率,降低加工的成本。對加工狀態(tài)進行感應,及時的進行檢測和補償。智能化產品分析質量：系統(tǒng)可以分析誤差代碼,統(tǒng)計并分析錯誤列表來對產品的質量進行分析,并可以及時處理,從而保證生產的成品率、穩(wěn)定性。保證生產的順利進行。智能化策略：系統(tǒng)能夠對生產產加工過程中出現(xiàn)的情況進行自主的分析和決策,檢測到顫振、實時誤差等能夠及時的做出決策,并能夠進行能耗、材料去除、加工精度,加工表面工藝等進行優(yōu)化,適時的調整加工參數(shù)以保證順利生產加工。智能化排障消除缺陷：在進行加工生產過程中,難免會出現(xiàn)一些突發(fā)情況導致出現(xiàn)不穩(wěn)定或者虛假的報警信息,而這些情況往往是沒有規(guī)律可尋的,而且不容易人為排查,智能數(shù)控系統(tǒng)則可以實時的跟蹤檢測,并且對故障來源進行定位,把錯誤的信息和數(shù)據(jù)進行整理和分析并進行實時的反饋,以便維修。由于設備存在著多樣性,不同生產廠家,不同地域,不同的環(huán)境,也會使系統(tǒng)產生一些細小的缺陷,導致一些系統(tǒng)的紊亂,但智能數(shù)控系統(tǒng)有非常好的容錯率,可以非常好的解決這個問題。

智能化的發(fā)展是機械制造業(yè)中一個質的飛躍,數(shù)控系統(tǒng)作為機床的“大腦”,有著至關重要的核心地位,數(shù)控系統(tǒng)的智能化不僅對傳統(tǒng)制造業(yè)有著重要影響,也對化工,計算機等行業(yè)的信息設備有著深遠影響。并且可以大大減少人力物力,提高生產效率,降低成本,提高生產加工的穩(wěn)定性。

1.2 智能數(shù)控刀具 刀具是數(shù)控加工過程中的核心部件,隨著數(shù)控技術水平的提高,加工精度的不斷提高,對加工道具的要求也越來越高,刀具的智能化則是需要急需解決的問題。刀具的智能化分析如下：磨損檢測智能化：通過對刀具的震動,切削力的大小,切削熱的程度等對道具進行實時的判斷是否磨損,以及磨損的程度如何,并且通過傳感器對刀具的信息進行實時的采集和分析,判斷是否換刀。以保證加工的準確性,提高成品率。刀具調度智能化：自主檢測刀具的使用次數(shù)、時長、切削里程、切削能耗、主軸轉速、切屑等進行判斷刀具壽命,并進行實時調度更換刀具,保證刀具壽命以及加工的順利進行。補償智能化：在生產加工的過程中肯定會有熱量的產生,機床能夠實時的追蹤檢測,及時的檢測出熱誤差偏離量,進行刀具補償,以保證生產的高效性和準確性。

刀具的智能化可以大大提高加工的效率,提高加工的精度,降低加工成本,并且可以進行大數(shù)據(jù)分析刀具的功耗,里程數(shù),刀具轉數(shù),加工過程中的速度,電流,位置等切削參數(shù)。為后續(xù)開發(fā)更多的實用性功能提供依據(jù),提高加工工藝水平和智能化程度。

2 總結

在工業(yè)4.0和信息化時代的大背景下,數(shù)控機床的智能化將會得到更進一步的改善和發(fā)展。未來對于提高加工工藝的質量,增大加工生產的效率,降低生產加工的成本,具有非常大的融合發(fā)展空間。