機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用探討

機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用探討摘要：智能制造是當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，是促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主攻方向。機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中起著重要作用，文中對(duì)機(jī)床數(shù)控技術(shù)進(jìn)行了概述與其在智能制造中的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)，為深入研究機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的推廣應(yīng)用提供了思路。關(guān)鍵詞：機(jī)床數(shù)控技術(shù)；智能制造；應(yīng)用引言：我國(guó)現(xiàn)代化水平不斷提高，帶動(dòng)了各行業(yè)生產(chǎn)制造水平的提升。當(dāng)前我們必須把握數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)自動(dòng)化制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行規(guī)范，以現(xiàn)代化技術(shù)推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上需要對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行選擇，從而不斷提高機(jī)床制造產(chǎn)品的質(zhì)量，充分體現(xiàn)出了微結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其更加符合實(shí)際需求，為行業(yè)創(chuàng)新提供有效推動(dòng)力。機(jī)床數(shù)控技術(shù)概述機(jī)床數(shù)控技術(shù)要點(diǎn)當(dāng)前需要將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中，不斷提高設(shè)備的靈活性，在科學(xué)技術(shù)的支持下提高機(jī)床制造質(zhì)量。機(jī)械加工是我國(guó)發(fā)展建設(shè)過程中的重要組成，機(jī)床數(shù)控技術(shù)在我國(guó)各類生產(chǎn)制造中都有著重要的作用，如微結(jié)構(gòu)零件可通過機(jī)床施工技術(shù)進(jìn)行加工，要求在生產(chǎn)中融合傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等，借助編程軟件來(lái)控制制造或者加工程序，不斷提升機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的精確度，使加工生產(chǎn)更加符合實(shí)際需求，推動(dòng)行業(yè)的后續(xù)發(fā)展建設(shè)。機(jī)床數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)較為單一，無(wú)法滿足當(dāng)前時(shí)代機(jī)械行業(yè)需求，而在當(dāng)前科技發(fā)展迅猛的時(shí)代背景下，數(shù)控技術(shù)的加工精密度在發(fā)生著變化，如借助機(jī)床數(shù)控技術(shù)可以將編程范圍擴(kuò)大，改變傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)或工程行業(yè)單一的模式，借助可編輯軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，提升各類機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用效率。當(dāng)前機(jī)床加工物件的形狀尺度向精準(zhǔn)化發(fā)展，取得了顯著的成果并具有很大的應(yīng)用價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，必須發(fā)展新興科技來(lái)帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)，不斷完善傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)計(jì)算等，在實(shí)際應(yīng)用中以數(shù)控裝置完成優(yōu)化充分體現(xiàn)出微結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，要求借助終端來(lái)完成后續(xù)操作［1］。智能制造的基本特征當(dāng)今時(shí)代，智能制造方興未艾、前景廣闊，它作為制造業(yè)的一種全新的生產(chǎn)方式，深度融合了新一代信息通信技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)，他使制造業(yè)的產(chǎn)品形態(tài)、設(shè)計(jì)和制造過程、管理方法和組織結(jié)構(gòu)、制造模式、商務(wù)模式發(fā)生了重大變革，將制造業(yè)帶入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，具有顯著特征。智能制造以智能工廠為載體智能制造以制造為本，智能是實(shí)現(xiàn)制造的手段，沒有制造的加工過程，智能化便無(wú)從談起。智能工廠作為智能制造的載體，以構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保舒適的人性化工廠為目標(biāo)，將智能化融入整個(gè)生產(chǎn)制造過程中，構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，將人機(jī)物料多維度融合，高效完成智能化生產(chǎn)控制中心、智能化生產(chǎn)過程管控以及智能化倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸和物流等工作。智能制造以生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心生產(chǎn)關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)包含產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)過程、管理以及服務(wù)等內(nèi)容，各環(huán)節(jié)的智能化要同步實(shí)施，相互融合，密不可分，缺一不可。智能制造以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)流通共享是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要條件，是數(shù)字化的具體體現(xiàn)。智能制造的系統(tǒng)層級(jí)自下而上共有五層，分別為設(shè)備層、控制層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層，不同層級(jí)之間數(shù)據(jù)暢通，實(shí)現(xiàn)信息協(xié)同共享，為各層級(jí)生產(chǎn)管理提供依據(jù)。數(shù)控加工技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用分析汽車工業(yè)領(lǐng)域汽車產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)逐步邁向智能化、電動(dòng)化、輕量化、網(wǎng)聯(lián)化，汽車產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)與重塑即將到來(lái)，對(duì)汽車零部件及加工設(shè)備提出了更高的要求。高端數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)緊跟汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式，在汽車零配件加工領(lǐng)域業(yè)研發(fā)不同的數(shù)控機(jī)床，比如，對(duì)稱性零件加工的對(duì)頭鏜銑復(fù)合加工中心，立式線性導(dǎo)軌加工中心，五軸立式加工中心等，機(jī)床數(shù)控加工技術(shù)升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜生產(chǎn)工藝的制定、汽車零件的制造。航空航天領(lǐng)域我國(guó)的航空航天事業(yè)發(fā)展迅速，在世界上處于領(lǐng)先地位，高精尖差異化的零件需求日益劇增，涉及到機(jī)翼、機(jī)身等大型零件，螺旋槳、渦輪葉片等復(fù)雜曲面加工，薄壁和薄筋等零件，這些零件對(duì)強(qiáng)度、剛度和可靠性要求很高，但材料性能剛度差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在普通機(jī)床上無(wú)法完成，高檔數(shù)控機(jī)床就能滿足高速、高精和高柔性的加工要求。智能機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域科技快速發(fā)展，機(jī)器人代替工人作業(yè)逐步進(jìn)入不同行業(yè)。在智能機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)也有著出色表現(xiàn)，比如在汽車制造過程中，智能機(jī)器人與數(shù)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了零部件制造、自動(dòng)焊接、自動(dòng)組裝，改變了傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少現(xiàn)場(chǎng)工作人員數(shù)量，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。機(jī)械制造領(lǐng)域隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人民的生活水平不斷提高，新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來(lái)越短，需要加工各種不同需求的零件，對(duì)機(jī)械精密零件的需求越來(lái)越多樣化個(gè)性化，如光電通訊精密零件、醫(yī)療設(shè)備機(jī)械零件、精密汽車零件、精密機(jī)床零件、精密模具零件、精密鐘表零件等。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)在數(shù)控加工設(shè)備上可以實(shí)現(xiàn)這些零件的精密加工，適應(yīng)產(chǎn)品更新快、精度高的需求。4機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造中的發(fā)展趨勢(shì)隨著《中國(guó)制造2025》深入實(shí)施，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能化水平顯著提升，機(jī)械產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，加工質(zhì)量越來(lái)越高，對(duì)用數(shù)控技術(shù)實(shí)施控制的機(jī)床提出了更高要求，加快高檔數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)、軸承、光柵等主要功能部件及關(guān)鍵應(yīng)用軟件研發(fā)，把高精高速、高柔性、高可靠性、集成復(fù)合化、智能網(wǎng)絡(luò)化作為未來(lái)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。4.1高柔性和高可靠性數(shù)控機(jī)床適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)逐步由單機(jī)柔性化向單元柔性化和系統(tǒng)柔性化發(fā)展。比如，升級(jí)拓展數(shù)控機(jī)床功能，在數(shù)控機(jī)床上增加大容量刀具庫(kù)、自動(dòng)換刀機(jī)械手、交換工作臺(tái)等裝置，配以工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)運(yùn)輸小車，組成新的加工中心、柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)。通過采用抗干擾技術(shù)、提高元器件和系統(tǒng)的可靠性、提高自診斷和保護(hù)能力等技術(shù)，來(lái)保證數(shù)控機(jī)床在高負(fù)荷狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)工作。目前，衡量數(shù)控機(jī)床可靠性主要參數(shù)的平均無(wú)故障工作時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，平均修復(fù)時(shí)間越來(lái)越短，有效度更接近100%。集成化和復(fù)合化數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行高效加工，就要對(duì)具有單一功能設(shè)備進(jìn)行集成和復(fù)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)床本體與數(shù)控系統(tǒng)集成，工序和功能復(fù)合，加工檢測(cè)一體化，如車削中心、車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床，五軸加工中心等設(shè)備就是集成復(fù)合化的成功案例。通過集成和復(fù)合，在數(shù)控機(jī)床上，工件一次裝夾可以完成車、銑、鏜、鉆、攻螺紋等多道工序的加工，甚至能完成除裝夾面以外的各個(gè)表面的加工。智能化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控設(shè)備通過應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)、引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工、故障診斷專家系統(tǒng)、智能化伺服驅(qū)動(dòng)裝置等措施，推動(dòng)數(shù)控加工智能化程度不斷提高。數(shù)控機(jī)床通過多種通迅協(xié)議組建通訊網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，完成加工進(jìn)程自適應(yīng)、自診斷、自調(diào)整。高速化和高精度化高速可通過高速運(yùn)算、快速插補(bǔ)、超高速通訊以及高速主軸等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀入加工指令數(shù)據(jù)后，能高速處理并計(jì)算出伺服系統(tǒng)的移動(dòng)量，伺服系統(tǒng)能高速做出反應(yīng)。高精度是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提，科技越發(fā)達(dá)，產(chǎn)品越尖端，質(zhì)量越高。結(jié)束語(yǔ)機(jī)床數(shù)控技術(shù)在智能制造業(yè)中應(yīng)用領(lǐng)域廣、發(fā)展空間大，它的推廣應(yīng)用有利于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量,助力智能制造早日實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。參考文獻(xiàn)：張飛,吳江江，宋巍?數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用及發(fā)展分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)