金属切削机床智能化技术的应用过程
2015-7-21 10:23:07 点击：
金属切削机床是现代制造业的关键设备，其产量和技术水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。而技术的发展把大家带入了信息时代，也使机械类产品越来越智能化。
智能制造技术作为先进制造技术与数字化技术相结合的产物，其本质是将计算模型、仿真工具和科学实验应用于制造装备、制造过程和制造系统的定量描述与分 析，通过对制造全过程中的复杂物理现象和信息演变过程进行定量计算、模拟与控制，结合科学实验，揭示制造活动乃至产品全生命周期过程中的科学规律，提高制 造装备的自律性和适应性，实现对制造过程和产品性能的预测和有效控制，增强制造系统的可维护性和制造信息的可重用性，促使制造活动由部分定量、经验的试凑 模式向全面数字化的计算和推理模式转变，实现基于科学的高性能制造。智能制造强调信息集成与知识融合、制造系统与制造过程之间协同、虚拟仿真和数字加工软 硬件技术并重，更多关注数字建模、数字加工等底层技术以及制造过程中物理因素对产品质量的影响机理和高速、高精度数字加工装备的实现。
金属切削机床是智能化制造的主要组成单元，其本身也是一个复杂的机电一体化系统。当前，在全球化竞争的背景下，高、精、尖装备的生产不断向金属切削机床的极限能效提出新的挑战，亟需综合运用信息与计算技术、多学科联合仿真方法和科学实验手段，通过对切削过程中的复杂物理行为的数字化建模、仿真和优化， 实现对加工过程的定量主动控制。国外21世纪初就提出了“智能机床”的概念，旨在通过数字化制造技术在机床上的应用来取代人的部分脑力劳动，通过自主监控 和决策来控制加工质量。欧美等发达国家也通过制定研究计划，如PMI、SMPI、NEXT计划等，用于机床智能化的研究。因此，将智能制造技术应用于金属 切削机床，在加工设备与加工过程之间建立协同关系，为实现生产制造更高层次的智能化奠定基础，是国家科技战略的重要发展方向之一。
能机床需具有自优化、自监控、自诊断和预维护功能。在加工过程中，可借助各种传感器、声频和视频系统对加工过程中的力、振动、噪声、温度、工件表面质 量等进行实时监测，进而通过预先建立的系统性能参数库或知识库进行切削参数的自动优化与误差补偿。同时，根据健康状态进行及时维护，保障加工质量，减少停 工时间。
对于现代制造工厂来说，除了要提高机床的智能化水平，更要使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通 信畅通无阻，从而充分发挥智能机床的制造能力和特点。而对计算机、手机、平板电脑、机外和机内摄像头等现代通信设备的应用，实现了其与加工装备的语音、图 形、视像和文本的通信功能。设备还可通过与生产计划调度联网，实时反映机床工作状态和加工进度。操作者在授权后可在各类终端上观察加工过程及故障报警，并 进行在线处理。机器人的应用在最近已经如火如荼的进行着，成为一个朝阳产业。相信在不久的未来，人工劳动力已成为过去式，打不动的劳动生产力将有更智能的 机械代替。
智能制造技术作为先进制造技术与数字化技术相结合的产物，其本质是将计算模型、仿真工具和科学实验应用于制造装备、制造过程和制造系统的定量描述与分 析，通过对制造全过程中的复杂物理现象和信息演变过程进行定量计算、模拟与控制，结合科学实验，揭示制造活动乃至产品全生命周期过程中的科学规律，提高制 造装备的自律性和适应性，实现对制造过程和产品性能的预测和有效控制，增强制造系统的可维护性和制造信息的可重用性，促使制造活动由部分定量、经验的试凑 模式向全面数字化的计算和推理模式转变，实现基于科学的高性能制造。智能制造强调信息集成与知识融合、制造系统与制造过程之间协同、虚拟仿真和数字加工软 硬件技术并重，更多关注数字建模、数字加工等底层技术以及制造过程中物理因素对产品质量的影响机理和高速、高精度数字加工装备的实现。
金属切削机床是智能化制造的主要组成单元，其本身也是一个复杂的机电一体化系统。当前，在全球化竞争的背景下，高、精、尖装备的生产不断向金属切削机床的极限能效提出新的挑战，亟需综合运用信息与计算技术、多学科联合仿真方法和科学实验手段，通过对切削过程中的复杂物理行为的数字化建模、仿真和优化， 实现对加工过程的定量主动控制。国外21世纪初就提出了“智能机床”的概念，旨在通过数字化制造技术在机床上的应用来取代人的部分脑力劳动，通过自主监控 和决策来控制加工质量。欧美等发达国家也通过制定研究计划，如PMI、SMPI、NEXT计划等，用于机床智能化的研究。因此，将智能制造技术应用于金属 切削机床，在加工设备与加工过程之间建立协同关系，为实现生产制造更高层次的智能化奠定基础，是国家科技战略的重要发展方向之一。
能机床需具有自优化、自监控、自诊断和预维护功能。在加工过程中，可借助各种传感器、声频和视频系统对加工过程中的力、振动、噪声、温度、工件表面质 量等进行实时监测，进而通过预先建立的系统性能参数库或知识库进行切削参数的自动优化与误差补偿。同时，根据健康状态进行及时维护，保障加工质量，减少停 工时间。
对于现代制造工厂来说，除了要提高机床的智能化水平，更要使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间的底层之间及底层与上层之间通 信畅通无阻，从而充分发挥智能机床的制造能力和特点。而对计算机、手机、平板电脑、机外和机内摄像头等现代通信设备的应用，实现了其与加工装备的语音、图 形、视像和文本的通信功能。设备还可通过与生产计划调度联网，实时反映机床工作状态和加工进度。操作者在授权后可在各类终端上观察加工过程及故障报警，并 进行在线处理。机器人的应用在最近已经如火如荼的进行着，成为一个朝阳产业。相信在不久的未来，人工劳动力已成为过去式，打不动的劳动生产力将有更智能的 机械代替。
- 上一篇：工业4.0 数控车床在汽车制造业的广泛运用 2015/7/25
- 下一篇：2012上海科隆五金展/2012中国国际五金展参展信息 2013/10/22
