隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要,智能化制造已經(jīng)成為未來制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能化制造是制造技術(shù)MT和信息技術(shù)IT的融合;其充分利用了傳感器技術(shù)(比如光感應(yīng)、熱感應(yīng)、力感應(yīng)及磁感應(yīng)等),控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等,使得加工設(shè)備具有數(shù)據(jù)分析、智能決策和調(diào)節(jié)控制等功能。
當(dāng)前,世界機(jī)床制造廠商都在大力研發(fā)智能機(jī)床產(chǎn)品,智能化已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床的標(biāo)志。機(jī)床智能化解決的主要問題是:
?。?)提高加工效率,優(yōu)化切削參數(shù),抑制振動(dòng),充分發(fā)揮機(jī)床的潛力。
(2)提高加工精度,防止熱變形、測(cè)量機(jī)床的空間精度并加以自動(dòng)補(bǔ)償。
?。?)保證機(jī)床運(yùn)行安全,防止刀具、工件和部件相互碰撞和干涉。
(4)改善人機(jī)界面,擴(kuò)大數(shù)控系統(tǒng)的功能,實(shí)現(xiàn)其他各類輔助加工和管理功能。
智能化生產(chǎn)管理軟件智能化的數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)智能化制造zui基本的前提;將技術(shù)、銷售、生產(chǎn)及管理的各個(gè)部門網(wǎng)絡(luò)化,通過在部門之間的信息共享,縮短生產(chǎn)的周期時(shí)間,從而大幅度降低成本。例如,不僅能在加工機(jī)器上從相關(guān)部門獲取或者查詢圖樣信息、加工信息及裝夾信息,還能利用加工機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、進(jìn)展情況等數(shù)據(jù)來進(jìn)行生產(chǎn)管理、并且還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控。
其智能化功能主要有以下幾個(gè)方面:
1人機(jī)對(duì)話編程
在數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)置專家數(shù)據(jù)系統(tǒng),可根據(jù)加工零件材質(zhì)及形狀描繪,自動(dòng)生成的加工模式,刀具選擇和切削條件參數(shù)。同時(shí)可以在機(jī)床上進(jìn)行模擬加工,確認(rèn)走刀路徑的正確性和模擬加工時(shí)間。大幅降低操作人員編程難度和試加工準(zhǔn)備效率。
2智能振動(dòng)抑制技術(shù)
可以將機(jī)床加減速引起的機(jī)械振動(dòng)消除,使得機(jī)床振動(dòng)得到抑制。采用加速度計(jì)調(diào)整其時(shí)間常數(shù)與機(jī)械特性匹配(機(jī)械固有振動(dòng)頻率),此時(shí)振動(dòng)比zui小。具備了這種功能,加減速時(shí)振動(dòng)抑制在1μm以內(nèi)。這種效果一方面體現(xiàn)在加工表面質(zhì)量的提升,同時(shí),也能大幅減少刀具的振動(dòng)磨損。
3智能熱屏障技術(shù)
以機(jī)床溫度為基準(zhǔn)溫度,通過熱變位補(bǔ)償、主軸冷卻裝置同時(shí)控制,使得長時(shí)間加工精度保持穩(wěn)定。環(huán)境溫度會(huì)快速變化,但機(jī)床本體溫度變化較慢,如果以環(huán)境溫度為基準(zhǔn)控制,不能得到機(jī)床正確的變位狀態(tài)。所以以機(jī)床本體溫度為基準(zhǔn)調(diào)整是zui為科學(xué)的方式。
4虛擬加工(自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)用)
機(jī)床、工件、刀具 3D模型下,實(shí)現(xiàn)加工程序與實(shí)際加工環(huán)境一樣模擬加工。這樣實(shí)際加工前,檢查加工中可能出現(xiàn)的干涉、加工使用的刀具以及實(shí)際機(jī)床模型在模擬加工時(shí)可以實(shí)際顯現(xiàn)。另外,在NC畫面操作后臺(tái)可以進(jìn)行相同的模擬檢查。
5智能安全保護(hù)(手動(dòng)操作時(shí)用)
手動(dòng)操作時(shí)的誤操作引起的干涉可以使用此功能來防止。手動(dòng)操作時(shí),3D模型同時(shí)檢查,干涉前停止。因?yàn)橛?D模型,手動(dòng)操作時(shí)看不見的地方發(fā)生的干涉也可以預(yù)防。有此功能可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床正確的操作動(dòng)作,不用擔(dān)心會(huì)發(fā)生撞車,大大提高加工準(zhǔn)備的效率。
6智能語音導(dǎo)航
CNC內(nèi)部設(shè)置揚(yáng)聲器,通過真人語音向操作者提示作業(yè)。機(jī)床開機(jī)后從問候語開始到操作注意事項(xiàng),讓操作人員面對(duì)的不再是冷冰冰的機(jī)器,而是一個(gè)可以互動(dòng)的工作伙伴。
7智能維護(hù)保養(yǎng)支持
?。?)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的記錄,包括自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,停機(jī)準(zhǔn)備時(shí)間,故障維修時(shí)間等,有助于操作和管理人員優(yōu)化工作,提高設(shè)備開動(dòng)率。
?。?)機(jī)床部件單元運(yùn)行狀況管理,比如主軸總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,ATC換刀次數(shù),進(jìn)給軸的總運(yùn)行距離等。并通過預(yù)先設(shè)定更換周期,能到期自動(dòng)提示進(jìn)行備件的更換準(zhǔn)備,zui大可能減少設(shè)備故障和停機(jī)時(shí)間。
?。?)圖解維修支持,可在機(jī)床發(fā)生故障報(bào)警時(shí),顯示畫面自動(dòng)彈跳出故障點(diǎn)的位置、報(bào)警號(hào)和報(bào)警說明。方便維修人員排查故障,即使是對(duì)設(shè)備本身不是很了解。
?。?)消耗品管理,可對(duì)各類機(jī)床所需油品(潤滑油,液壓油,冷卻油)、濾網(wǎng)濾芯等消耗品設(shè)定壽命周期,自動(dòng)提醒作業(yè)人員及時(shí)進(jìn)行更換。同時(shí),也可以自定義設(shè)定個(gè)性化的設(shè)備點(diǎn)檢維護(hù)項(xiàng)目和要求。
?。?)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)管理,可對(duì)主軸的負(fù)載、溫度及振動(dòng)等進(jìn)行有效監(jiān)控管理,使其可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
8智能遠(yuǎn)程診斷
突破以往的聯(lián)網(wǎng)在線遠(yuǎn)程診斷方式,通過電信3G網(wǎng)絡(luò)建立起用戶機(jī)床和設(shè)備廠家服務(wù)的無線連接。當(dāng)用戶機(jī)床發(fā)生定義范圍內(nèi)的故障報(bào)警時(shí),報(bào)警信息會(huì)以郵件形式自動(dòng)發(fā)送至售后服務(wù)中心;在線服務(wù)中心人員根據(jù)報(bào)警信息和用戶聯(lián)絡(luò),并通過無線遠(yuǎn)程方式指導(dǎo)客戶排除故障。機(jī)床的故障修復(fù)變得方便,快捷,zui大程度縮短了故障停機(jī)時(shí)間。