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机床智能化的体现《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:56:21 阅读: 来源:连接器厂家

2017-04-22 20:27:09来源: 贤集网

加工过程、使用操作和加工能力的智能化,是机床智能化的具体体现。

(1)加工过程的智能化。以金属切削为代表的数控机床加工过程的智能化具体体现在:通过力、功率、扭矩、速度、加速度、振动、声、光、电等多传感器综合优化配置,实现对加工过程中多物理量的识别、监测,并分析上述物理量及其复杂耦合对机床关键部件、整机和工件所产生或可能产生的影响,通过高可靠性高速工业信息与通讯系统,适时调整加工状态或工艺参数,实现产品经济精度条件下的高效、低耗个性化制造。

以温度传感与监控为例,德马吉森精机公司推出的DIXI210龙门五轴加工中心在主轴、滚珠丝杠、驱动电动机、变速箱等多处设置了高通量冷却装置,所设的热量控制点由传感系统采集和传输数据,一旦超过设定温度范围即启动控温程序。通过这类措施及采用高性能传动部件,使机床的精度显著提高,各轴定位精度达到4μm。

随着机床智能化程度的不断深化和扩展,越来越多的机床添加了故障诊断、温控、防碰撞、空间插补、振动控制、刀具视觉检测等智能模块或子系统,特别是故障诊断与修复技术,不仅保障了智能机床的高效、高可靠运行,提升了机床维护的智能化水平,也为包括机床在内的制造系统的连续工作创造了有利的技术条件。上述技术的互相协调与综合运用,为机床的综合智能集成奠定了技术基础。

(2)操作与管理的智能化。数控机床是高度专业化的生产设备,但目前的数控机床及其配套技术在很大程度上存在操作技术难度大、系统兼容性和可移植性差、维护成本高、难以协同管理等问题。机床智能化的关键内容,就是提高机床操作、管理的智能化水平,降低机床操作、管理的技术门槛和时间成本,使机床使用者能够将主要精力放在更好地理解用户需求上,从而进行更高质量的设计和优化制造,更好地满足用户对产品的个性化需求。

智能机床不仅注重为使用者提供智能化的人机交互系统,还具有强大的数据获取、挖掘、分析和运用能力,例如,通过基于大数据的信息物理系统实现人与机床、机床与机床、机床与生产体系其他环节的信息共享与协调运行;利用移动互联技术和设备与机床状态信息的互联互通,实现机床远程操作与管理,在提高机床使用效率的同时,降低机床采购、维护、升级和管理成本;采用开放性的数控软件,通过逻辑控制器的高可靠实时联接,使其与传统意义上的数控系统逐步融合,降低各类数控设备之间的数据运用障碍,同时,通过开源硬件和开源软件构建低成本、高智能、高可靠性的可重构软硬件体系,实现智能数控机床开发者、使用者的融合。当前出现的机器人与数控机床融合发展的趋势,就是机床操作与管理智能化发展的具体体现。

(3)加工能力的智能化。加工能力的智能化不仅包括一般意义上的加工过程智能化和使用操作智能化,还包含了数控机床的集成、复合、高速、高效、高精、柔性、绿色等诸多内涵。例如,加工效率是困扰齿轮制造企业的难题,将滚齿与磨齿相结合,或者铣齿和磨齿相结合,制造面向粗精加工一体的智能化齿轮加工机床,将极大地提高齿轮加工的效率和精度。具备加工能力智能化水平的数控机床,是已经发展进化到可针对具体加工任务选择加工方式和加工工具辅具,并自行进行工艺规划和决策,进行柔性、高效和绿色加工的智能化制造系统。它能够对所加工工件的材料特性、结构特征、工艺参数、加工程序、加工过程及相关各类物理量进行记录,建立各型各类加工对象参数库,积累相应的加工经验,通过数据挖掘、机器学习和人工智能技术使机床具备学习能力,并且随着使役期的逐步提高为各类工件加工提供高效、经济和绿色的加工解决方案。同时,智能机床具备对机床本体、刀具、控制系统等的智能故障诊断与自修复能力,是智能机床的核心能力,也是国内外学术界的热点研究领域。

智能机床的发展,不是哪一类单项技术发展的结果,而是各项技术综合集成运用的结果。制造技术从来都是对科学探索、技术创新和产品应用最敏感的领域,现代科学技术的发展为包括智能机床在内的制造技术与装备的发展提供了强有力的支撑。

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