智能化机床（共8篇）
智能化机床 篇1
智能是智力和能力的表现。可以认为智能是知识与智力的总和,其中知识是一切智能行为的基础,而智力是获取知识并运用知识求解问题的能力,是头脑中思维活动的具体体现。
在科技领域,智能可特指机器所具有的自动控制能力和根据环境的自我调节能力;智能至少包括三个方面的能力:理解、分析、解决问题的能力;归纳推理能力和演绎推理能力;自适应环境而生存发展的能力。
从以上对智能的解释可以认为,智能锻压机床先进于数控锻压机床,其不但能可靠生产,还要高效生产;不但要数控化,还要智能化;不但易操作,而且要自动化操作;不但可发现并反馈问题,而且可分析并解决问题;不但具备生产功能,而且具备管理功能;不但具备自诊断能力,而且要具备远程协同处理能力。也就是说,智能锻压机床应具备:成形、监控、分析、诊断、处理、传输、记录、内外及远程协同能力,能够与互联网、大数据、物联网、云计算相结合,将数字化、信息化、智能化相融合,通过专业人士来操作,通过专家来处理问题,在全生命周期将用户端与制造端互联。即形成智能锻压机床与人类专家共同组成的人机一体化智能系统。
1 智能锻压机床及分类
智能锻压机床应具备以下25项功能:行程次数可调;低速调模;装模高度、气垫压力、气垫行程、平衡缸压力等可手动调节、自动调节并有记忆功能;模具自动夹紧;设备和人身安全保证功能;偏载预警;各项调节功能互锁;工作台自动更换;模具参数储存、调出;油量调节;温度检测与调节;润滑控制与检测;多机联动和单机自动化功能;故障自动诊断;精度动态检测,动态补偿;人机管理;协同远程诊断;互联网控制;手指工厂功能;物联网功能;微信扫描电子档案资料显示功能;GPS定位功能,等。
智能锻压机床可分为以下几种类型:
1.1 智能伺服锻压机床
伺服锻压机床通过伺服电机直驱带动锻压机床滑块,传递扭矩,控制靠伺服系统进行,可完全实现数字化、云计算、大数据、网络化功能。上述25项智能化功能在伺服锻压机床上已均具备实现条件。
1.2 智能数控锻压机床
对于大型闭式单、双、四点锻压机床以及高速锻压机床来说,快速换模、高速运行、记忆、分析、诊断等功能已普遍实现。上述25项智能化功能均具备实现条件,有些功能成本有所增加,但维护、管理更加方便。
1.3 一般智能化锻压机床
开式单点、双点及半闭式曲轴式锻压机床,由于结构限制,上述25项智能化功能中无法全部实现。该类型锻压机床也能实现部分智能化,其智能化指数比前述两类型智能化机床要低。
2 智能化机床举例分析
2.1 一般智能锻压机床
以徐锻生产的JH21-160A型开式精密智能快速换模压力机与某高性能压力机调模时间对比为例分析。结果如表1所示。
由表可见,一般智能锻压机床,智能换模比人工换模时间快,第一次调试6分08秒,存贮后二次调模5分38秒。表明智能锻压机床在调模方面省时、省力,对操作人员素质要求低,不必反复调模。
2.2 多机横杆生产线、机器人多机生产线、多机双横杆生产线
如图1所示为徐锻左右自动送料的单横杆压力机生产线;图2为徐锻两台压力机配三台机器人生产线;图3为徐锻5台双横杆电视机背板生产线。
2.3 智能数控锻压机床
如图4所示为徐锻JH71-800Y闭式多工位智能数控压力机。该机具备智能锻压机床25项功能的15项。行程次数高达18~22次/分,带有双拆垛台,带有磁性的机前送料机,伺服双横杆三次元送料机,更换模具双横杆自动更换,线尾皮带机,废料地下自动生产线。换模时间仅需6分钟。
2.4 智能伺服压力机热成形生产线
如图5所示为徐锻智能热成形伺服压力机生产线。该生产线工艺路线为:料箱-加热炉门机器人1-板料拆垛机器人2并将板料送入加热炉-关加热炉门机器人3-开加热炉门机器人1-从加热炉取加热后板料放到送料线机器人4-输送机将加热后板料输送前移-机器人5将输送线板料送到智能伺服压力机-伺服压力机热成形-机器人5由伺服压力机取出成形后零件,并放入料框。热成形过程中进行模具冷却。热成形压力机不但实现了换模智能化,而且和拆垛机器人、送料机器人、取料机器人、加热炉、加热炉开关门机器人、模具冷却、安全门、炉内温度检测、出炉温度检测、水温检测、模内温度检测、成形力检测与对比、板料未镀锌时加热炉氮气浓度检测等联动,实现远程监控、人机合一、完全智能型锻压制造。该智能生产线具备上述25项智能机床功能。
2.5 智能锻压机床控制模块
智能锻压机床模块分类如表2所示。其中每一类模块又有不同功能,不同模块根据功能不同,又分为不同系统或装置,如智能模块又分为7个子模块。根据用户需求,各模块将不断变化。子模块故障信息显示页面示例如图6所示。
综上所述,智能锻压机床可实现智能调模、参数存贮、自动换模、偏载预警、人机互动、与ERP连接、远程监控等功能,同时配备机器人、三次元机械手等智能化周边设备,实现人机合一,形成智能系统集成冲压生产线,在生产效率获得极大提高的同时,大大降低人工费用,减少试模废件、模具维修等成本。不但满足用户日益高涨的冲压智能化需求,而且帮助用户实现智能冲压制造转型升级。
3 锻压机床智能化面临问题
锻压机床的智能化尚存在有以下的问题:①与智能锻压机床配套的相关软件开发;②各种不同档次的智能锻压机床的研发;③与各种不同档次智能锻压机床配套且性价比高的附件研发;④现有锻压机床智能化改造。由于已使用锻压机床智能化改造难度比新购锻压机床智能化难度大得多,如何解决现有锻压机床智能化问题,需要下很大功夫;⑤与智能化锻压机床相配套的模具研发;⑥锻压机床智能化检测设备研究;⑦其他锻压机床智能化,等。
本文提出智能的概念及智能锻压机床的概念,阐述智能制造在中国的现状,分析锻压机床如何实现智能化,介绍徐锻在打造智能锻压系统集成商方面的做法,并提出锻压机床智能化面临的问题,对智能化锻压机床研究有参考价值,对于贯彻执行中国制造2025具有借鉴意义。
摘要：提出智能的概念及智能锻压机床的概念,阐述智能制造在中国的现状,分析锻压机床如何实现智能化,介绍徐锻在打造智能锻压系统集成商方面的做法。
关键词：锻压机械,智能化,智能制造,网络化,自动化
参考文献
[1]霍华德·加德纳,著.沈致隆,编译.智能的结构(经典版)[M].杭州:浙江人民出版社,2013.
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[3]周济.智能制造——中国制造2025的主攻方向[J].机械工程导报,2015,(3).
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[5]宋晓刚.我国工业机器人发展与应用现状及趋势[J].机械工程导报,2014.
[6]钟小艳,等.智能液压调节阀门设计与关键技术分析[J].液压气动与密封,2015,(11).
i5智能机床诞生背后的故事 篇2
通过“i5”云制造平台
可以整合社会闲置制造资源
不求全民所有，但为全民所用
沈阳机床正在打开一扇
“工业阿里巴巴”的大门。推开它
沈阳机床可以完成由制造商
向服务商的转型
新的盈利模式将层出不穷
如果告诉你这样一个事实：在国外，一台智能机床，需要一名技工经过数年专业的培训和半年以上的实际操作，才能做到熟练掌握其工作流程。但现在，在中国上海，沈阳机床上海研究院里，有这样一台智能机床：即便叫来一名稍微具备机床操作基础知识的技工，只需对其进行半天或者一天的培训，他就可以熟练操作该设备，甚至还可以按照每个用户的独特加工需求而实现“私人定制”。除此之外，用户还可以通过移动电话或电脑，只需要轻点指尖，即可实现对千里之外的智能机床下达各项指令。
你，会不会感到很惊讶？
这台神奇的智能机床，名字叫i5。
当德国电工委员会主席Roland Bent看到i5的操作流程时，说的最多的一句话是“不可思议”。因为，德国2013年提出第四次工业革命即“工业4.0”战略，以期在制造领域将资源、信息、物品和人实现互联，构建高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。没想到，短短一年多后，在中国的沈阳机床就已经看到了中国“工业4.0”的现实样本。
而做到这一切的，却不过是原同济大学一位叫朱志浩的老师，和他带领的一群离开校园没多久的毛头小伙子。
是什么原因，让他们决心攻占“数控系统”这座山头？又是通过哪些方法，让他们完成了“中国制造”到“中国智造”的智能化升级呢？这些科技极客后面，有着什么样的故事？
一定要拿下“数控系统”的山头
上海市杨浦区翔殷路128号，上海理工大学国家大学科技园。沈阳机床（集团）设计研究院有限公司上海分公司（以下简称上海研究院）就坐落于此。
清晨9点，在台风灿鸿抵达之前，上海的天气温润凉爽，年轻人陆续来上班。
原本以为研发如此高精尖产品的奇才，应该是一些研究数控系统多年的资深专家，但是我们眼中所见却恰好相反。“我们整个团队平均年龄只有27岁，算是比较年轻的。”面对《中外管理》的疑问，上海研究院副总经理黄云鹰给出了解答。
跟黄云鹰一样，这些不到30岁的年轻人从来都不曾想到，让他们如今共事的理由，源于多年前国家领导人对沈阳机床的一次视察。
根据中国共产党新闻网的消息显示：早在2006年7月，时任中共中央政治局常委的李长春，先后到大连、丹东、沈阳、抚顺等地，就推进企业自主创新进行了调研。“其中，李长春对辽宁发展装备制造业、尤其是在机床产业方面率先实现突破并寄予厚望。”在黄云鹰的印象里，“据关总（沈阳机床集团董事长、总经理关锡友）说，正是这一次考察，国家领导人提出‘沈阳机床要重点攻克数控系统的要求。’”
这，成为了i5诞生的一个重要源动力。
2007年，关锡友找到了当年同济大学的校友朱志浩教授。还没等关锡友将这一想法说完，朱志浩就连连摇头。因为，要攻下“数控系统”的山头无比艰难。
事实确实如此。虽然我们如今看到的i5是一个简洁高效的操作系统，但是其背后的数控系统底层技术，更像一个深不可测的“黑匣子”，包含着电子、计算机软件、伺服驱动等一系列运动控制技术。尽管运动控制理论及公式书本上都有，但一碰实际操作就水土不服。多年来，已经有无数人在这个领域铩羽而归。遑论还有人才、资金的压力。
然而，“这不是做不做的问题。如果不做，中国机床行业没有核心技术就没有出路，你放心去做，我牵头，有风险我埋单！”关锡友的坚定给了朱志浩信心，也让他下定决心继续向着“拿出中国自己的数控系统”的梦想前行。
事实上，关锡友的坚定有他自己的理由。中国机床行业的生存现状虽然尚且说得过去，但是，数控系统和关键部件等核心技术的落后，使中国机床业一直干着卖苦力的事。几千家机床企业的利润不如日本发那科（FANUC，专业数控系统生产制造商）一家，90%以上的技术附加值被国外拿走。
关锡友知道，没有“中国心”的组装业态支撑不了整个机床行业的长久发展。所谓创新，是被现实逼迫的。
“奇葩”挑战家长式管理
完全开放的办公环境，办公室玻璃上的各种充满个性的涂鸦、手绘标语……如果忽略搁置在门口玻璃罩内的一系列机械摆件，和办公区域内偶遇的测试产品，很少有人会相信，这是一家传统制造企业的研发部，反而会觉得像是一家新兴的互联网公司。
这就是上海研究院内部的样子。
和董事长关锡友谈话后不久，朱志浩便紧锣密鼓地展开行动。这时候，他利用自己教师身份的优势，从自己的学生当中找到几个人，形成了最初的研发团队。
他选人的原则是：第一，专业需求一致；第二，为人正直，愿意去学习。除此之外，一定要是拥有共同语言和思维方式的人。因为便于快速“形成自己的文化，大家不需要解释太多，就明白彼此在说什么，这样可以提升效率”。
事实证明，他的判断是正确的。在上海研究院里，所有研发人员以项目为聚合，人人具有平等发言权，除了朱志浩的老师身份以外，没有上下级，没有条条框框，甚至他们也极少开会。尽管目前朱志浩的头衔是：沈阳机床总系统师。但是，这种“无为”的管理氛围，恰好适合这些纯粹的研发极客们发挥创意。
然而，这条路走得远比想象中漫长。从2007年上海研究院成立，到2012年i5智能系统实现核心技术突破，2013年推出第一款i5产品。整整5年时间，耗资11.5亿元。
这中间的艰辛和漫长恐怕只有研发人员感触最深。“每天就是运算、实验、测试。”黄云鹰说，其实现实中并没有多少精彩的故事，而更多的是日复一日的“重复、试错、再修正”，“大家每天一钻进实验室就是8个小时，甚至十多个小时”。
这些年轻人只是埋头做研发，间或听闻关总（关锡友）和朱老师（朱志浩）帮着他们扛了很多压力，但是并不知道压力背后还有更多的波折。
而关锡友很清楚，既然下定决心要做成，就得持续不断地投入，尽管这有可能是“无底洞”。现在关锡友可以语气镇定地说：“做这个东西不能按份量称，也不能用尺子量，啥也看不着。只能等着最后出结果。”
但是，在研究院成立的前两年里，“大老板”关锡友居然一次都没有去过！“我长时间给他们拨钱，但我不敢去！因为大家都拿我当领导，万一我指挥错了怎么办？所以，干脆让他们心无旁鹜地去做。”关锡友说。
但创新的阻力来自方方面面，甚至有时来自于“责任心”。有一次，关锡友给上海研究院下拨几百万，刚转过一个月，朱志浩又向关锡友要求拨经费。关锡友大为诧异。细一追问才获知，原来上海研究院漫无目的地“折腾”，迟迟不出成果，让总部高管们很是担忧。因此一位副总很“负责任”地把刚拨下去的款硬是给要了回来！
而更早之前，由于沈阳机床国企的办事流程缘故，员工工资必须延迟发放，为了不影响研发人员的热情，朱志浩还从自己朋友处借了几十万元给研发人员发工资。
在朱志浩的眼里，自己就是这些“孩子们”的保姆，他要做的就是提供一个纯粹、宽容、信任的办公氛围给他们。借钱发薪只是一件小事，背后体现的是他对员工的承诺。“任何事情只要承诺员工，不管是什么原因，就得兑现，我作为这个负责人，必须要对下属有担当和责任。”作为上海研究院院长，朱志浩认为这些都是他该做的。
更大的压力来自市场
5年时间，1917个大小版本的修正更新，累计了1032条测试用例。
这是上海研发团队这些年走过的路。没有任何外援，也没有任何参考案例，其间，错误、失败如影随形。终于，在2010年9月，当伺服项目部的夏斌按照自己的算法成功地驱动电机运转之后，一切终于开始变得没那么难了。
“就是那样算出来的啊！”如今再追问夏斌当初是如何做到的，他腼腆地笑着，依旧“说不清楚”。只是黄云鹰还记得，当他们一起为夏斌欢庆胜利时，实验室里堆的是数不清的烟头。
“做技术的人就是这样，不擅长说，但他们简单、质朴、纯粹，只会埋头做自己的事。”朱志浩很喜欢自己一手培养起来的这些研发奇才，他也在努力通过各种途径保持他们的纯粹与研发热情。
而这种钻研技术的气氛，甚至一度让关锡友完全放手不去过问。直到后来有一次，他去上海研究院，看到这些年轻人的拼命工作状态，作为老板的自己都感动不已。
尽管，这些研发人员被视为“奇葩”，但在关锡友眼里是拿多少金钱都换不来的宝贵资源。
除此之外，对于这些年轻人的成长，在朱志浩看来，“找到他们的兴趣点比什么都重要。”因为每个员工都有自己的诉求和特质，帮助他们找到自己适合做什么非常重要。
为此，朱志浩采用各种不同手段来对待员工，“有些人我经常骂，其实目的就是为了激励他一下。有的人我却从来没骂过，因为这和每个人的性格有关。我觉得我们这里有家长制的传统文化，其实骂不等于看不上他，只是换一种方式激励他。”朱志浩的家长制作风自有其优势，迄今为止大家对他的称呼都是“朱老师”，很多人怕他，但是不得不依赖他，而他，也努力践行着作为“家长”对“子女”的守护和承诺。
但是眼下，朱志浩这个保姆兼家长又遇到了新的压力——这个压力来自市场。
2013年，i5第一台机床正式面世。2014年2月，i5开始接订单，接受市场考验。截至2014年底，仅i5一个系列的机床订单数量就近2000套，重复购买率高达60%，创造了机床新品牌推广的良好记录。但是最终，上海研究院最终交付用户的只有800套，原因是——人手不够，产品供不上。
“产品真正进入市场化阶段以后，市场是不等你的，一旦你跨出去了，你就不能再躲闪。”朱志浩说，“2013年之前，我只要聚焦项目进程，以及把我的一些经验灌输给团队，但是现在，原来的事情还要继续，同时还要应对来自市场端的挑战，还要想着进行一个一个新业务的细分，并把它们培育起来。”
这个时候，朱志浩已然感觉到：“麻烦真的来了。”
而之前一直焦虑i5能否顺利面世的关锡友现在不焦虑了，他开始着急。因为在他的战略规划中，通过“i5”云制造平台，可以整合社会闲置制造资源，不求全民所有，但为全民所用，沈阳机床正在打开一扇“工业阿里巴巴”的大门。推开它，沈阳机床可以完成由制造商向服务商的转型，新的盈利模式将层出不穷！
新的挑战，即将开始……管理
现代数控机床的智能化应用 篇3
1.1 振动的自动抑制技术
数控机床在工作过程中难免会存在一定的振动, 振动摩擦会影响产品的质量, 破坏产品的表面状况, 除此以外, 对机床刀具的使用寿命也有一定的影响, 甚至会严重影响整个工作效果, 阻碍工作的正常进行。为此需采取有效措施减小机床的振动, 从而确保产品的加工质量和工作效率, 时刻对自动化生产进行监控。目前, 现代数控机床的智能技术中加入了振动的自动抑制技术, 在监测过程中一旦机床的振动幅度和频率超过一定指标, 能够及时降低进行调整, 反之, 同样可以进行加大, 从而提高工作效率。
1.2 切削温度的监控及补偿
一般来说, 机械运动都会伴随着热量的产生, 在数控机床的切削过程中同样会产生热能, 若局部温度过高会引起零件的变形, 对后期的产品加工工作造成影响, 容易产生误差, 无法保证生产高质量的产品。机床的切削速度越大, 伴随的热量就越高, 其误差也就越大, 因此需要提高数控系统的高速数据处理能力, 同时对温度也应具备调整能力, 进行温差的补偿。可以通过安装温度传感器对温度进行监控和补偿, 将温度信号进行电信号的转换, 发送给整个数控系统, 从而提高零件的加工效率。
1.3 智能刀具的监控技术
刀具在加工过程中可能因为某些因素被损坏, 无法保证产品加工的正常进行, 因此需要对刀具的加工情况进行智能监控, 从而减少机床故障。随着数控加工技术的发展, 生产力水平逐渐提升, 现代智能数控机床具有生产率高、稳定性强、灵活度好等特点, 以往传统的数控加工技术已经不能满足人们现在对产品的需求量和质量要求。近年来智能技术在不断创新和改革, 信息处理功能和传感技术达到了一个更高的层次, 为刀具的智能监控提供可能。
1.4 智能操作与远程通信技术
随着机床的使用时间的增长, 越容易产生各种故障, 并且在操作过程中也可能发生失误, 从而导致产品的报废和对机床的损坏, 造成一定的经济损失。为了使加工项目正常运作, 达到预期的效果, 需要经过反复的模拟和数据的计算, 对参数进行合理的设定优化加工过程, 以便改善加工效率。通过智能操作与远程通信技术能够及时调整, 系统自动根据参数操作和设定人员控制机床, 保证机床的操作精度和产品的质量。
2 现代数控机床的智能化应用
2.1 Mazak的e系列智能机床
智能机床可以对自身工作状态和进度进行监控, 通过采集产品加工的数据信息, 分析产品的加工质量, 能够保证工作的效率, 并在不断的优化中确保效益的最大化。
在Mazak的e系列智能机床中主要体现了四个方面的智能细节, 当机床在加工过程中随着振动的加强, 引起机床智能感应并主动进行振动的控制, 已达到平衡水平;在刀具切割过程中产生的热量超过安全值时, 机床能够进行热量的智能屏蔽和转移, 从而进行控制;在机床和刀具发生碰撞时, 为了避免产生安全隐患而进行智能安全屏蔽;为了方便操作者对机床的使用, 增加了语音提示功能, 使得操作更简单、明了。
2.2 O kuma的thinc智能化数控系统
Okuma的thinc智能化数控系统可以排除人为对机床的干扰, 根据机床工作的实际情形做出正确的调整, 其操作具有很大的灵活性。除此以外, 添加了自动将使用功能完善的功能, 可以根据客户的不同需要, 自行进行编程增加自己想要的功能。Okuma的thinc智能化数控系统是以国际硬件作为标准, 采用专业的操作系统, 可根据技术的发展自动进行升级, 从而适应时代的需求。
2.3 Mikron的智能机床模块
而Mikron的智能机床也增设了很多智能功能, 使得整个加工过程更简便、更安全、更透明。其主要分为四个功能模块, 一个是对加工工艺进行高级控制, 加强了对机床的掌控能力;一个是对机床的热量进行智能控制, 屏蔽将多余的热量或将其转移;另外, 是增加了机床操作的智能系统, 使得用户进行程序操作更方便;最后一个就是能进行无线通知, 使得信息的传达更迅速、直观。
3 结语
随着科技的发展, 机床的智能化帮助各大企业创造了更大的利益, 取代了以往以手工为主的传统加工模式, 在保障产品质量的同时, 减少了人力和物力。为了实现智能数控机床的进一步发展, 人们应加强研发新技术, 充分发挥想象力, 借鉴国内外先进的技术理念, 促进数控机床智能化的延伸。
摘要：技术的智能化发展情况代表着了一个国家的科技技术发展水平, 随着时代的发展, 智能产品受到广大群众的推崇, 逐渐走进人们的日常生活, 对人们的生活起居有着重大影响。在现代数控机床中, 也逐渐走向智能化, 有效促进了现代制造技术和装备现代化的发展。本文主要对现代数控机床的关键智能技术进行简介, 并且对其智能化应用进行探讨。
关键词：现代数控机床,智能化,关键技术,应用
参考文献
[1]陈闯, 王增新.金属切削机床的智能化技术应用现状与发展趋势[J].航空制造技术, 2014 (11) .
[2]祁娜, 张珣.数控机床工业设计智能化技术综述[J].工业设计研究, 2013 (00) .
智能化机床 篇4
2012年6月12至16日,第十一届中国国际机床工具展览会(CIMES2012)将在北京中国国际展览中心(新馆)隆重拉开帷幕。届时,代表当今世界顶尖技术的机床工具产品将在新国展大放异彩,为来自世界各地的专业观众奉献一顿智能的、绿色的机床工具“饕餮盛宴”。
本届展会的主题是“发展智能和绿色机床,引领中国‘智造’”。展会不仅是产品展示的舞台,更是代表着产品的发展方向。在第十一届CIMES中,观众不仅能看到世界水平的机床工具技术与设备,更有机会和国际专业人士交流技术、洽谈业务。在这届展会中,观众将详细了解到德国、日本、美国等机床强国的制造装备,还能了解国产机床工具的发展情况。
本届展会主办方还将举办专业高峰论坛、百余场技术交流活动,如“重大专项之数控机床战略发展研讨会暨第二届加工中心调查报告发布会”、“CIMES与中国机床工具业”有奖征文活动、“航空加工工艺研讨会”、“智能化和绿色制造高峰论坛”等。
智能化机床 篇5
智能机床是对制造过程能够做出判断和决定的机床。智能机床了解到制造的整个过程后, 能够监控, 诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差。并且能为生产的最优化提供方案。此外, 还能计算出所使用的切削刀具, 主轴, 轴承和导轨的剩余寿命, 让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。
智能机床的出现, 为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。智能机床通过自动抑制振动、减少热变形、 防止干涉、自动调节润滑油量、减少噪音等, 可提高机床的加工精度、效率。对于进一步发展集成制造系统来说, 单个机床自动化水平提高后, 可以大大减少人在管理机床方面的工作量。
智能机床使人能有更多的精力和时间来解决机床以外的复杂问题, 更能进一步发展智能机床和智能系统。数控系统的开发创新, 对于机床智能化起到了极其重大的作用。它能够收容大量信息, 对各种信息进行储存、分析、处理、判断、调节、优化、控制。智能机床还具有重要功能, 如: 工夹具数据库、对话型编程、刀具路径检验、工序加工时间分析、开工时间状况解析、实际加工负荷监视、加工导航、调节、优化, 以及适应控制。
信息技术的发展及其与传统机床的相融合, 使机床朝着数字化、集成化和智能化的方向发展。数字化制造装备、数字化生产线、数字化工厂的应用空间将越来越大; 而采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控制、复杂曲面加工运动轨迹优化控制、故障自诊断和智能维护以及信息集成等功能, 将大大提升成形和加工精度、提高制造效率。数控机床需要加强信息方面的智能判断。
智能化发展是对于约束控制较有利的发展, 可以利用智能技术来实时监测加工的状态和反应, 德国以前成为约束控制, 后来到了日本, 便成为智能控制了, 这其实是一个概念。
机床的智能控制对数控系统提出了更高的要求, 这需要数控系统不仅具有开放性、包容性和一定的二次开发特性, 还要根据用户对其功能个性化的需求, 对数控系统接口的普适性和前瞻性也提出了较高的期望。
随着经济和科学技术的大力发展, 人们文化素质的提高以及生活条件的改善, 此外还有国家大力的支持, 国家对安全方面的逐渐重视, 越来越多的机器人逐渐替代人进行了很多工业领域的工作。工业机器人时代正在迎来自己的春天。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉调研显示, 国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线, 以保证产品质量, 提高生产效率, 同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明, 工业机器人的普及是实现自动化生产, 提高社会生产效率, 推动企业和社会生产力发展的有效手段。机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流, 国内机器人普及也是迟早的事情。
虽然今天的机器人还未发展到非常智能的程度, 但简单的机器工人、机器助理已经渐渐深入工业领域, 人们也越来越依赖先进的科技去进行生产和生活。据消息称, 美国国会规定, 到2015年前, 三分之一的地面战斗将使用机器人士兵。
智能化机床 篇6
机床, 作为目前工业设备加工制造上最重要的设备之一, 正在不断向智能化迈进。数控机床, 便开创了集成精密制造技术及相关技术、计算机软、硬件技术, 并兼容网络技术的先河, 启动了人类智能型生产工具的发展步伐。当数控机床通过数控装置逐步具备逻辑判断和示教功能之后, 这一智能特性开始受到人们更多关注。
智能机床是对制造过程能够做出判断和决定的机床。智能机床了解到制造的整个过程后, 能够监控, 诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差。并且能为生产的最优化提供方案。此外, 还能计算出所使用的切削刀具, 主轴, 轴承和导轨的剩余寿命, 让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。
智能机床的出现, 为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。智能机床通过自动抑制振动、减少热变形、防止干涉、自动调节润滑油量、减少噪音等, 可提高机床的加工精度、效率。对于进一步发展集成制造系统来说, 单个机床自动化水平提高后, 可以大大减少人在管理机床方面的工作量。
智能化机床 篇7
1.1 安全系数低
在传统车削加工中, 操作者需要频繁使用卡盘钥匙, 而卡盘钥匙可以自己插在钥匙孔中, 许多操作者常常会图省事儿, 不将卡盘钥匙及时地取出, 这样就很容易造成操作者误开动卡盘, 由于离心力的原因造成卡盘钥匙飞出砸人, 砸设备的安全隐患, 容易引起非常严重的人身和设备事故。
1.2 工作效率低
(1) 在车削过程中, 工作效率低下是传统车削装置的又一个越来越突出的问题, 由于在车加工过程中, 需要经常使用刀架扳手和卡盘钥匙, 有时需要交替使用, 而这两件随车附件又常常置于机床的同一位置, 容易造成拿混淆的情况, 不仅如此, 而且这两件附件存在同样的配件———加力杆, 每次使用时, 均要将加力杆套在附件上使用, 显得麻烦, 低效。
(2) 在需要加工成批量规格不一的轴类零件时, 卡盘的张开幅度需要根据被加工件的大小不停地调整, 而张开量的大小却不能直观地在卡盘上显示出来, 操作者需要用肉眼去观察, 常常会出现偏差较大的情况, 而这又大大降低了车削加工的效率。
(3) 在传统的车削对刀过程中, 操作者常常使用较多的垫刀片来凑刀尖的高度, 由于垫刀片间隙的缘由, 在加紧力的作用下, 垫刀片的总高度难以精确地控制, 初调整时, 在稍高或者稍低的情况下, 操作者常采用增加或者减少垫刀片的方法来调节垫刀高度, 造成了刀尖高度的难以精确高效地控制。
1.3 能源消耗高
1.3.1 附件之间的重复件较多
随车附件卡盘钥匙和刀架扳手存在同结构、同作用的加力杆部分, 设计过程中, 设计师完全可以将这两件附件进行有机融合设计, 传统车削装置将这两附件脱离设计, 造成了能源的较大浪费。
1.3.2 垫刀片繁多
如前所述, 传统车削装置中, 垫刀片难以精确的控制刀尖高度, 而且在使用的过程中, 需要使用到数量较多的垫刀片, 在一个刀架上, 如果装满刀具 (通常情况下是四把刀) , 需要的垫刀片数量将更多, 这极大的增加了车削加工的工作能耗。
2 新型节能高效车削装置的研发
作者及研发团队针对上述传统车削装置存在的缺点进行了新型节能高效车削装置的研发, 具体研发情况如下。
2.1 新型随车组合附件的研发
开发团队研发了新型系列组合附件, 该附件将传统的卡盘钥匙和刀架扳手进行了组合设计, 新的附件不仅具有卡盘钥匙的功效, 而且还有刀架扳手的功效, 优点体现在如下三个方面:
2.1.1 安全系数的提高
新的随车附件中, 作者将卡盘钥匙和刀架扳手的套筒之间采用了弹簧嵌入式设计, 使得附件在常态下处于刀架扳手的状态, 如需要操作卡盘, 则需要施加合适的作用力, 这就保证了附件在不施加力的情况下能够脱离卡盘的钥匙孔。不会造成操作者因为忘记将卡盘钥匙拔出卡盘钥匙孔而造成严重事故的发生几率, 保障了操作者和机器设备的安全。
2.1.2 能源消耗的降低
由于采用了卡盘钥匙和刀架扳手的合二为一设计, 省去了两附件的公共重复设计, 降低了能源消耗, 由于车床的普及面极广, 所以这一设计意义深远。对整个车削装置的普及和成本的降低起着积极的作用。
2.1.3 工作效率的提高
在车削加工中, 有了新的随车附件之后, 操作者再也不会因为拿错附件而降低工作效率, 因为将卡盘钥匙和刀架扳手的合二为一设计, 操作者很容易取出所需工具, 只要适当调节附件的工作状态即可快速完成加工准备。大大提高了工作效率。
2.2 高效节能垫刀块的研发
车刀刀尖的高度对车削过程有着较大的影响, 在传统的控制方法中, 常常是利用多片垫刀片叠加而成, 缺点大, 麻烦多。此处设计研发的高效节能垫刀片, 共有三个零件组成, 其中两楔形垫铁可以灵活调整上垫块的水平高度, 方便地控制上面方车刀刀尖的高度, 操作者还可以根据车刀刀柄的几何形状有选择地使用上方的三棱块, 如刀柄为圆形的, 则不需要用三棱块, 如刀柄为方形的, 则可以选择三棱块叠加在楔形铁上方。相比传统垫刀片而言, 不仅节能, 而且大大提高了工作效率和刀尖的位置精度。
2.3 可读数值卡盘的研发
传统的卡盘面板无任何数字显示, 更无张开直径的实时显示, 可读数值卡盘的成功研发解决了卡盘张开幅度无显示的问题, 这样就可以方便地给操作者提供实时张开量, 便于操作者提高工作效率。快速装夹被加工零件。进一步提高工作效率, 尤其在成组技术的实施过程中, 优势更加明显。
3 新型节能高效车削装置进一步完善的设想
新型节能高效车削装置的成功研发, 相比传统车削装置, 它较大的提高了系统装置的安全性, 节能性和操作的高效性。实践证明, 开发的思路和研发的过程是科学的、可行的, 但, 任何一个新生事物的诞生, 都需要不停的完善, 本装置将继续从进一步提高安全性、节能性和操作的高效性等多个方面来进一步完善。为传统机床的改造之路提供科学的样板, 为机械制造投石问路。
摘要：车床是机械加工中的重要设备之一, 它普及面广且用途广泛。但在车削实践过程中, 人们也逐步发现它的缺点:低效率、高耗能和较低的安全保障等问题, 作者通过不断实践和改进, 带领研发团队研制出了新型节能高效车削装置。本文围绕如何提高安全保障等级、提高工作效率和降低能耗等方面进行叙述。
智能化机床 篇8
6月16日至17日,中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽在辽宁调研东北地区等老工业基地振兴情况。
在辽宁期间,张高丽在沈阳市和平区政务审批服务局办事大厅,察看国地税窗口、证照发放窗口,调研辽宁加快转变政府职能、全面推开营改增实施情况。
到沈阳机床公司察看智能机床和智能制造示范基地,调研推进国有企业改革、促进装备制造等优势产业提质增效等工作。
到沈阳新松机器人自动化公司察看工业机器人数字化生产车间,调研推进结构调整、培育新产业新业态工作。
到沈阳国际软件园,调研支持民营经济发展、鼓励创业创新工作情况。
张高丽表示,东北地区在国家发展全局中具有举足轻重的地位。
他强调,东北地区要大力实施创新驱动发展战略,着力调整经济结构,加快构建现代产业发展新格局。要加快转变政府职能,深入推进简政放权、放管结合、优化服务,创造良好营商环境。
东北经济仍有巨大潜力
21世纪经济报道获悉,东北经济迄今仍未企稳。以规模以上工业而言,除了吉林、内蒙古外,辽宁和黑龙江前5个月规模以上工业增速分别为-7.7%、1.1%,低于全国1-5月的5.9%增速。从投资和财政收入来看,辽宁经济下行压力仍大,1-5月辽宁投资和一般预算收入增速分别为-48.7%、-9%。至于出口领域,东北三省和内蒙古都是负数。
东北地区经济放慢,主要在于工业结构中钢铁、煤炭、石油等资源能源产业比重大,而民营经济、第三产业比例小。但是,东北经济仍有巨大潜力。一是生态资源丰富,发展旅游和第三产业前景大,另外工业基础好,有很好转型基础。比如张高丽本次调研沈阳机床,开发了数字的机床i5技术,首次实现了机床领域的工业4.0落地,引发订单迅猛增长。该技术通过数年上10亿巨资研发而成。可见东北的传统产业并非没出路,而在于需要进行数字化改造,实现产业升级换代。
另一家沈阳新松公司,隶属中国科学院,是一家以机器人独有技术为核心,致力于数字化智能高端装备制造的高科技上市企业,目前其订单良好。有专家建议,东北需要尽快尽快解决政府与市场之间的关系,改善投资软环境,促进民营经历发展。另外东北定位也要尽快改变,比如打造北方生态屏障和山青水绿的宜居家园,为大力发展消费和旅游等行业发展创造条件。