智能化引領(lǐng)世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展領(lǐng)域
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| (發(fā)布日期：2007-3-28 9:26:05) 來源： |
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進(jìn)入21世紀(jì)，世界機(jī)床技術(shù)快速向前發(fā)展，在精度、效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方面，都出現(xiàn)了新的飛躍。在2006年9月6~13日美國舉辦的IMTS 2006展覽會上，日本MAZAK公司第一次展出了智能機(jī)床，這是一個(gè)重大突破。在今后一段時(shí)間內(nèi)，這種類似的綜合性智能化機(jī)床將引領(lǐng)世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展領(lǐng)域。
六大特色引人注目
在上世紀(jì)80年代，美國曾提出研究發(fā)展“適應(yīng)控制”機(jī)床，但由于許多自動(dòng)化環(huán)節(jié)如自動(dòng)檢測、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)葲]有解決，雖有各種試驗(yàn)，但進(jìn)展較慢。后來在電加工機(jī)床（EDM）方面，首先實(shí)現(xiàn)了“適應(yīng)控制”，通過對放電間隙、加工工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)選擇和調(diào)節(jié)，以提高機(jī)床加工精度、效率和自動(dòng)化。日本MAZAK公司2006年9月首先展出的智能機(jī)床，向未來理想的“適應(yīng)控制”機(jī)床方面大大前進(jìn)了一步。
日本這種智能機(jī)床具有六大特色：一、有自動(dòng)抑制振動(dòng)的功能。眾所周知，在高速加工過程中，機(jī)床容易出現(xiàn)振動(dòng)，刀具也易于磨損。該機(jī)能自動(dòng)抑制振動(dòng)，大大提高了加工精度。二、能自動(dòng)測量和自動(dòng)補(bǔ)償，減少高速主軸、立拄、床身熱變形的影響，使機(jī)床加工精度大大提高。三、有自動(dòng)防止刀具和工件碰撞的功能，能大大減少突發(fā)事故，提高機(jī)床工作的可靠性。四、有自動(dòng)補(bǔ)充潤滑油和抑制噪音的功能，能大大改善工作條件。五、數(shù)控系統(tǒng)具有特殊的人機(jī)對話功能，在編程時(shí)能在監(jiān)測畫面上顯示出刀具軌跡等，進(jìn)一步提高了切削效率。六、機(jī)床故障能進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷。
為生產(chǎn)自動(dòng)化創(chuàng)造條件
機(jī)床技術(shù)發(fā)展的前景和目標(biāo)，是能夠?qū)崿F(xiàn)裝備制造業(yè)的全盤自動(dòng)化，由單機(jī)自動(dòng)化向FMC，CIM，CIMS發(fā)展，提高加工精度、效率，降低制造成本，為人類創(chuàng)造更多的財(cái)富。在實(shí)現(xiàn)全盤自動(dòng)化過程中，需要解決的技術(shù)問題異常復(fù)雜，不僅要解決代替體力勞動(dòng)的問題，更要解決代替腦力勞動(dòng)問題。它包括工藝、刀具、物流、聯(lián)網(wǎng)、信息存儲、控制等。如何用智能化代替人的手工和腦力勞動(dòng)，是最關(guān)鍵的核心問題。
智能機(jī)床的出現(xiàn)，為未來裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)全盤生產(chǎn)自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。首先，通過自動(dòng)抑制振動(dòng)、減少熱變形、防止干涉、自動(dòng)調(diào)節(jié)潤滑油量、減少噪音等，可提高機(jī)床的加工精度、效率。其次，對于進(jìn)一步發(fā)展集成制造系統(tǒng)來說，單個(gè)機(jī)床自動(dòng)化水平提高后，可以大大減少人在管理機(jī)床方面的工作量。人能有更多的精力和時(shí)間來解決機(jī)床以外的復(fù)雜問題，更能進(jìn)一步發(fā)展智能機(jī)床和智能系統(tǒng)。第三，數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)創(chuàng)新，對于機(jī)床智能化起到了極其重大的作用。它能夠收容大量信息，對各種信息進(jìn)行儲存、分析、處理、判斷、調(diào)節(jié)、優(yōu)化、控制。它還具有重要功能，如：工夾具數(shù)據(jù)庫、對話型編程、刀具路徑檢驗(yàn)、工序加工時(shí)間分析、開工時(shí)間狀況解析、實(shí)際加工負(fù)荷監(jiān)視、加工導(dǎo)航、調(diào)節(jié)、優(yōu)化，以及適應(yīng)控制。
智能機(jī)床的開發(fā)，是在納米化、高速化、復(fù)合化、五軸聯(lián)動(dòng)化等浪潮之后的一個(gè)新的發(fā)展，為今后進(jìn)一步研究開發(fā)適應(yīng)控制、FMS、CIM、CIMS創(chuàng)造了更多有利的條件，為將來發(fā)展工廠自動(dòng)化具有很大的影響和促進(jìn)作用。
智能機(jī)床科研任重道遠(yuǎn)
人類從創(chuàng)造出復(fù)雜生產(chǎn)工具——機(jī)床以來，為減少體力勞動(dòng)，不斷努力提高機(jī)床的自動(dòng)化程度。迄今為止，有三大階段：即1930～1960年從手動(dòng)機(jī)床向機(jī)、電、液高效自動(dòng)化機(jī)床和自動(dòng)線發(fā)展為第一階段，主要解決減少體力勞動(dòng)問題。1952~2006年數(shù)字控制機(jī)床發(fā)展是第二階段，它解決進(jìn)一步減少體力和部分腦力勞動(dòng)問題。2006年開發(fā)出智能機(jī)床以后，可作為第三階段，有可能逐步形成熱潮。加速發(fā)展智能化機(jī)床，將進(jìn)一步解決減少腦力勞動(dòng)問題。
21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床將在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，由機(jī)械運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化向信息控制的智能化方向發(fā)展。其發(fā)展速度和高度將取決于人才、科研、創(chuàng)新、合作四者。2006年展出的這個(gè)世界第一臺智能機(jī)床，還需要進(jìn)一步不斷完善、提高。如在機(jī)、電、液、氣、光元件和控制系統(tǒng)方面，還有許多科研課題，路程還很長。要達(dá)到成熟的“適應(yīng)控制”機(jī)床水平，還需要進(jìn)行許多深入研究工作。特別是在加工工藝參數(shù)的自動(dòng)收集、存儲、調(diào)節(jié)、控制、優(yōu)化方面；在智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化后的可靠性、穩(wěn)定性、耐用性等方面，都還需要深入研究。
數(shù)控機(jī)床智能化的發(fā)展前景，非常廣闊。它是世界制造技術(shù)進(jìn)一步提高效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的努力目標(biāo)，也是在今天數(shù)字控制機(jī)床技術(shù)基礎(chǔ)上向更高階段發(fā)展的努力方向。預(yù)計(jì)在21世紀(jì)前半期，有可能在現(xiàn)有機(jī)床技術(shù)上實(shí)現(xiàn)單臺機(jī)床的“適應(yīng)控制”，并逐步向制造系統(tǒng)發(fā)展；在后半期，有可能建立不同程度智能化技術(shù)水平的CIM、CIMS，其發(fā)展時(shí)間的快慢，將取決于人類的努力和科學(xué)技術(shù)水平的提高。 |
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