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智能制造与智能机床技术
发布时间:2015-10-21   点击次数:1739次

  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zui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。

  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zui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zui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。

  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,zui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。

  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,zui大程度缩短了故障停机时间。


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