隨著科學技術的發展和制造業轉型升級的需要,智能化制造已經成為未來制造業技術發展的必然趨勢。智能化制造是制造技術MT和信息技術IT的融合;其充分利用了傳感器技術(比如光感應、熱感應、力感應及磁感應等),控制技術以及計算機技術等,使得加工設備具有數據分析、智能決策和調節控制等功能。
當前,世界領先的機床制造廠商都在大力研發智能機床產品,智能化已經成為高端數控機床的標志。機床智能化解決的主要問題是:
(1)提高加工效率,優化切削參數,抑制振動,充分發揮機床的潛力。
(2)提高加工精度,防止熱變形、測量機床的空間精度并加以自動補償。
(3)保證機床運行安全,防止刀具、工件和部件相互碰撞和干涉。
(4)改善人機界面,擴大數控系統的功能,實現其他各類輔助加工和管理功能。
智能化生產管理軟件智能化的數控機床是實現智能化制造最基本的前提;將技術、銷售、生產及管理的各個部門網絡化,通過在部門之間的信息共享,縮短生產的周期時間,從而大幅度降低成本。例如,不僅能在加工機器上從相關部門獲取或者查詢圖樣信息、加工信息及裝夾信息,還能利用加工機器的運轉狀態、進展情況等數據來進行實時生產管理、并且還能夠進行遠距離監控。
其智能化功能主要有以下幾個方面:
1 人機對話編程
在數控系統中內置專家數據系統,可根據加工零件材質及形狀描繪,自動生成最佳的加工模式,刀具選擇和切削條件參數。同時可以在機床上進行模擬加工,確認走刀路徑的正確性和模擬加工時間。大幅降低操作人員編程難度和試加工準備效率。
智能刀具管理系統
2 智能振動抑制技術
可以將機床加減速引起的機械振動消除,使得機床振動得到抑制。采用加速度計調整其時間常數與機械特性匹配(機械固有振動頻率),此時振動比最小。具備了這種功能,加減速時振動抑制在1μm以內。這種效果一方面體現在加工表面質量的提升,同時,也能大幅減少刀具的振動磨損。
3 智能熱屏障技術
以機床溫度為基準溫度,通過熱變位補償、主軸冷卻裝置同時控制,使得長時間加工精度保持穩定。環境溫度會快速變化,但機床本體溫度變化較慢,如果以環境溫度為基準控制,不能得到機床正確的變位狀態。所以以機床本體溫度為基準調整是最為科學的方式。
4 虛擬加工(自動運轉用)
機床、工件、刀具 3D模型下,實現加工程序與實際加工環境一樣模擬加工。這樣實際加工前,檢查加工中可能出現的干涉、加工使用的刀具以及實際機床模型在模擬加工時可以實際顯現。另外,在NC畫面操作后臺可以進行相同的模擬檢查。
實時檢查
5 智能安全保護(手動操作時用)
手動操作時的誤操作引起的干涉可以使用此功能來防止。手動操作時,3D模型同時檢查,干涉前停止。因為有3D模型,手動操作時看不見的地方發生的干涉也可以預防。有此功能可以實現機床正確的操作動作,不用擔心會發生撞車,大大提高加工準備的效率。
6 智能語音導航
CNC內部設置揚聲器,通過真人語音向操作者提示作業。機床開機后從問候語開始到操作注意事項,讓操作人員面對的不再是冷冰冰的機器,而是一個可以互動的工作伙伴。
7 智能維護保養支持
(1)機床運轉狀況的記錄,包括自動運轉時間,停機準備時間,故障維修時間等,有助于操作和管理人員優化工作,提高設備開動率。
(2)機床部件單元運行狀況管理,比如主軸總運轉時間,ATC換刀次數,進給軸的總運行距離等。并通過預先設定更換周期,能到期自動提示進行備件的更換準備,最大可能減少設備故障和停機時間。
(3)圖解維修支持,可在機床發生故障報警時,顯示畫面自動彈跳出故障點的位置、報警號和報警說明。方便維修人員排查故障,即使是對設備本身不是很了解。
(4)消耗品管理,可對各類機床所需油品(潤滑油,液壓油,冷卻油)、濾網濾芯等消耗品設定壽命周期,自動提醒作業人員及時進行更換。同時,也可以自定義設定個性化的設備點檢維護項目和要求。
(5)主軸運轉管理,可對主軸的負載、溫度及振動等進行有效監控管理,使其可靠穩定運行。
實時管理
8 智能遠程診斷
突破以往的聯網在線遠程診斷方式,通過電信3G網絡建立起用戶機床和設備廠家服務的無線連接。當用戶機床發生定義范圍內的故障報警時,報警信息會以郵件形式自動發送至售后服務中心;在線服務中心人員根據報警信息和用戶聯絡,并通過無線遠程方式指導客戶排除故障。機床的故障修復變得方便,快捷,最大程度縮短了故障停機時間。
(審核編輯: 智匯小新)
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