二、智能化技術(shù)日益成為高端數(shù)控機(jī)床的重要標(biāo)志

　　制造業(yè)正面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，深受產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品壽命周期短、人口老齡化、勞動(dòng)力短缺等問(wèn)題的困擾。智能制造成為了迎接這些挑戰(zhàn)的一個(gè)必然選擇。智能機(jī)床則是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。

　　智能機(jī)床能夠?qū)h(huán)境、加工對(duì)象、機(jī)床設(shè)備的溫度、負(fù)載、位置變化，通過(guò)傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行識(shí)別、分析、判斷，并做出相適應(yīng)的調(diào)整、優(yōu)化、補(bǔ)償、預(yù)測(cè)、提示、建議、報(bào)警，提高加工精度、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、效能和安全性。

　　智能化技術(shù)構(gòu)成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的新的重要因素，日益成為高端數(shù)控機(jī)床的重要標(biāo)志。

　　當(dāng)前，世界領(lǐng)先的機(jī)床制造廠商都在大力研發(fā)智能機(jī)床產(chǎn)品。他們近年來(lái)取得的眾多成果將在CCMT2022展會(huì)得到充分展現(xiàn)。如通過(guò)監(jiān)測(cè)速度、加速度、負(fù)載、功率、振動(dòng)等信息的變化，優(yōu)化切削參數(shù)，抑制振動(dòng)，提高加工效率;通過(guò)熱變形補(bǔ)償和控制、機(jī)床空間精度測(cè)量和補(bǔ)償?shù)?，提高加工精?通過(guò)虛擬仿真，防止刀具、工件和部件相互間的碰撞和干涉，保障機(jī)床運(yùn)行安全;改善人機(jī)界面，擴(kuò)大數(shù)控系統(tǒng)的功能，提高宜人性，實(shí)現(xiàn)輔助加工和管理功能。

　　北京FANUC展出的0i-F Plus數(shù)控系統(tǒng)，搭載了新的數(shù)字控制和智能伺服技術(shù)，根據(jù)溫度和負(fù)載的變化，智能優(yōu)化控制;高效加工技術(shù)，縮短循環(huán)時(shí)間;表面精細(xì)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)加工;通過(guò)預(yù)防維護(hù)，防止機(jī)床突然停機(jī)。同時(shí)展出的31i-MODEL B Plus搭載了發(fā)那科最新的數(shù)字控制技術(shù)和智能伺服技術(shù)，具有智能重疊、智能自適應(yīng)控制、智能主軸加減速、智能熱控制等功能，并具有機(jī)器人快速連接(CNC-QSSR)功能。全新設(shè)計(jì)的iHMI界面，宜人易用，加工現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)劃、加工、完善等各個(gè)階段所需的功能集中到“Home”頁(yè)面上，如刀具信息管理、加工時(shí)間預(yù)測(cè)等，還支持豐富的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，方便實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。

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　　SIEMENS(西門子)公司展出Sinumerick 808D、Sinumerick 828D以及Sinumerick one數(shù)控系統(tǒng)。其Top Speed功能，能夠顯著提升機(jī)床的加工速度;Top Surface(臻優(yōu)曲面)功能可提升表面加工質(zhì)量;DYNPREC(動(dòng)態(tài)精度)功能提高加工精度;智能負(fù)荷控制(ILC)和智能動(dòng)態(tài)控制(IDC)功能用于改善機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。

　　Sinumerick ONE是西門子新一代數(shù)字化原生數(shù)控系統(tǒng)。NC性能和PLC性能表現(xiàn)更為強(qiáng)勁，結(jié)合創(chuàng)新的功能將進(jìn)一步提高機(jī)床的加工速度、加工精度和表面質(zhì)量。Sinumerick ONE提供的數(shù)字化雙胞胎，可幫助機(jī)床制造廠商和機(jī)床用戶改變工作流程，降低新產(chǎn)品開發(fā)的費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)，縮短上市時(shí)間，助力機(jī)床的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　HEIDENHAIN(海德漢)的TNC 640數(shù)控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)高效(Dynamic Efficiency)功能，將主動(dòng)振顫控制(ACC)、自適應(yīng)進(jìn)給控制(AFC)、擺線銑、優(yōu)化輪廓銑(OCM)四個(gè)功能集成在一起，能最大限度地發(fā)揮機(jī)床和刀具潛能，同時(shí)減輕機(jī)械負(fù)載，提高加工效率。實(shí)際應(yīng)用中，材料切除速度可提高20-25 %。

　　TNC 640的動(dòng)態(tài)碰撞監(jiān)測(cè)(DCM)功能，能在碰撞即將發(fā)生之前，停止機(jī)床運(yùn)動(dòng)，并發(fā)出警報(bào)信息。從而提高操作人員和加工設(shè)備的安全性。

　　華中數(shù)控智能數(shù)控系統(tǒng)iNC，搭載了AI芯片，通過(guò)采集數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電控?cái)?shù)據(jù)、插補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及溫度、振動(dòng)、視覺傳感器的數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)智能技術(shù)，獲得智能化控制知識(shí)，并根據(jù)實(shí)時(shí)工況和狀態(tài)信息，優(yōu)化加工參數(shù)，提高加工效率和加工質(zhì)量。

　　MAZAK公司展出的Variaxis i-800 NEO高速、高精度立式五軸加工中心，一次裝夾，可實(shí)現(xiàn)多面銑削加工，應(yīng)用先進(jìn)的刀具和高速加工技術(shù)，大幅減少加工時(shí)間。配置Mazatrol Smooth Ai，具有多項(xiàng)增強(qiáng)智能功能。如SolidMazatrol 利用3D CAD數(shù)據(jù)和增強(qiáng)人工智能加工工藝選擇來(lái)優(yōu)化加工程序，提高加工效率;Smooth Ai Spindle主動(dòng)檢測(cè)主軸的振動(dòng)型號(hào)，應(yīng)用人工智能技術(shù)優(yōu)化切削參數(shù)，提高表面質(zhì)量;Ai Thermal Shield檢測(cè)溫度變化，應(yīng)用人工智能學(xué)習(xí)算法，對(duì)熱位移進(jìn)行補(bǔ)償，保證穩(wěn)定的加工精度。另外，Mazatrol Smooth Ai還具有數(shù)字雙胞胎虛擬仿真、生產(chǎn)項(xiàng)目管理等功能。

　　OKUMA公司的智能化技術(shù)，包含規(guī)則熱變形控制技術(shù)(Thermo-Friendly)、幾何誤差測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)(5-AxisAuto Tuning System)、伺服導(dǎo)航技術(shù)(Servonavi)、防碰撞技術(shù)(Collision Avoidance System)和加工參數(shù)優(yōu)化技術(shù)(Machining Navi)等功能。其中規(guī)則熱變形控制技術(shù)、幾何誤差測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)、伺服導(dǎo)航技術(shù)三項(xiàng)功能主要用來(lái)提高和保持機(jī)床的精度;防碰撞技術(shù)用以保障機(jī)床設(shè)備的安全，加工參數(shù)優(yōu)化技術(shù)用以優(yōu)化切削參數(shù)，提高機(jī)床的加工效率。

　　HERMLE公司的C42 U五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，配置有多項(xiàng)智能技術(shù)，如ACC(Active Chatter Control)振顫抑制、AFC(Adaptive Feed Control)自適應(yīng)進(jìn)給、AVD(Active Vibration Damping)阻尼減振、CTC(Cross Talk Compensation)刀具中心點(diǎn)偏移補(bǔ)償、LAC(Load Adaptive Control)負(fù)載自適應(yīng)控制等。

　　其中，ACC(振顫抑制)技術(shù)能夠根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速和刀片的數(shù)量計(jì)算補(bǔ)償值，減少或消除由于切削引起的振顫，從而可以使用更高的進(jìn)給速度、更大的進(jìn)給量，延長(zhǎng)刀具壽命，提高生產(chǎn)效率，降低成本。AFC(自適應(yīng)進(jìn)給)技術(shù)能夠根據(jù)主軸功率優(yōu)化進(jìn)給速度，提高加工效率和可靠性。AVD(阻尼減振)技術(shù)能夠補(bǔ)償由于突然加減速引起機(jī)床振動(dòng)而導(dǎo)致的刀具中心點(diǎn)的精度變化，提高表面質(zhì)量、加工精度，提高進(jìn)給速度和加工效率。

　　CTC(刀具中心點(diǎn)偏移補(bǔ)償)技術(shù)能夠補(bǔ)償由于慣性和結(jié)構(gòu)彈性導(dǎo)致的軸加減速時(shí)產(chǎn)生的刀具中心點(diǎn)偏移，從而提高輪廓準(zhǔn)確度和加工精度，提高進(jìn)給速度和加工效率。

　　LAC(負(fù)載自適應(yīng)控制)技術(shù)能夠根據(jù)工件的重量自動(dòng)調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的參數(shù)設(shè)置，從而獲得更優(yōu)的動(dòng)態(tài)特性，提高加工精度、表面質(zhì)量。

　　秦川機(jī)床智能數(shù)控絲杠磨床SK7732×15GX，具有自動(dòng)夾緊、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)測(cè)量工件中徑和錐度、自動(dòng)中心架、智能檢測(cè)等功能，配備智慧磨削軟件，通過(guò)人機(jī)交互方式靈活方便地實(shí)現(xiàn)各種砂輪形狀的修整和不同工件的磨削。建立機(jī)床精度分析模型，采用運(yùn)動(dòng)精度預(yù)估、幾何精度誤差補(bǔ)償以及熱變形補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，提升設(shè)備加工精度。

　　迪能激光的D-Soar Plus-G高功率高速光纖激光切割機(jī)，具有主動(dòng)防御系統(tǒng)、防碰撞保護(hù)、行程智能控制和智能報(bào)警功能。定制開發(fā)的總線控制系統(tǒng)，集成了高效套料、智能排版軟件，還可以擴(kuò)展對(duì)接機(jī)械手、折彎、焊接等系統(tǒng)配套設(shè)備，也可升級(jí)擴(kuò)展對(duì)接生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)及ERP系統(tǒng)。

　　宜昌長(zhǎng)機(jī)的YK7832數(shù)控強(qiáng)力齒條磨齒機(jī)，六軸三聯(lián)動(dòng)，具有砂輪與齒條自動(dòng)對(duì)刀、齒條磨齒余量自動(dòng)均勻分配、砂輪自動(dòng)修整及動(dòng)平衡、直線導(dǎo)軌抑制振動(dòng)、AE防碰撞保護(hù)等功能;配置有恒溫、大流量冷卻裝置，熱變形小，精度高。

　　機(jī)器人控制技術(shù)對(duì)于智能制造來(lái)說(shuō)是必不可少的重要組成。因此機(jī)器人的視覺以及抓取力的控制技術(shù)引人關(guān)注。萊尼特種電纜(中國(guó))有限公司將展示集成了傳感器的智能測(cè)量和視覺解決方案，包括機(jī)器人引導(dǎo)、部件識(shí)別、缺陷測(cè)試和裝配檢測(cè)。其下架系統(tǒng)、夾爪和零件定位校正解決方案，通過(guò)電子零件校準(zhǔn)系統(tǒng)指導(dǎo)機(jī)器人，然后通過(guò)集成在夾爪中的激光或紅外傳感器對(duì)零件位置進(jìn)行6D校準(zhǔn)(平移和旋轉(zhuǎn))，自動(dòng)調(diào)整抓取位置。

　　雄克公司的EGI智能機(jī)械手，行程可自由編程，適用于抓取多種工件，抓取力可調(diào)，可精密抓取對(duì)力敏感的工件。控制和電子元件全部集成在機(jī)械手內(nèi)部，無(wú)需外部控制器，具有智能、可靠、高靈活性的特點(diǎn)。

　　雄克iTENDO2智能刀柄，配有傳感器、蓄電池和傳輸單元，能夠監(jiān)測(cè)刀具的振動(dòng)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)，在切削刃或刀具狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，借助閉環(huán)反饋控制實(shí)時(shí)做出反應(yīng)，從而避免工件或刀具受損。iTENDO2智能刀柄規(guī)格為HSK-A 63，可與雄克標(biāo)準(zhǔn)刀柄互換，操作便捷，無(wú)需花費(fèi)時(shí)間重新進(jìn)行系統(tǒng)編程。iTENDO2最高轉(zhuǎn)速可達(dá)30000r/min。

　　上銀科技i4.0BS智能絲杠具有壽命預(yù)診、智能潤(rùn)滑、溫度提醒、振動(dòng)提醒功能，通過(guò)專用傳感器并搭配專家算法，能有效監(jiān)測(cè)滾珠絲杠效能。操作人員通過(guò)手機(jī)或顯示器能得知滾珠絲杠的壽命狀態(tài)、溫升值、振動(dòng)量、最佳潤(rùn)滑時(shí)間，以維持加工質(zhì)量與效率。

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