數控機床智能化技術研究

邵娟

摘要：隨著現代工業技術的發展，世界機床技術也開始緊跟著步伐快速向前發展。在這個對于任何事物都要求精度、智能化、效率、自動化、集成化、網絡化的時代，機床技術也出現了巨大的飛躍。近幾年，數控機床已經進入了智能化的時代，越來越多的智能化數控機床應運而生，這些新式的機床對于工業以及裝備制造業中的各種生產都提供了極大的幫助，提高了生產的效率以及精細程度。本文通過對于數控機床智能化的意義和研究方向，并結合數控機床智能化的各項技術，來進行數控機床智能化的研究討論。

關鍵詞：數控機床；智能化；技術研究

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

前言：自從1952年第一臺數控機床的誕生直到今日，數控機床經歷了各式各樣的年代，不停地向納米化、高速化、復合化、五軸聯動化發展，智能化的數控機床則是為未來裝備制造業實現全盤生產自動化創造了條件。2006年，首臺智能化的數控機床誕生標志著，將來發展工廠自動化具有很大的影響和促進作用，數控機床智能化的發展前景非常廣闊。

一、智能化數控機床的意義與作用

（一）智能化數控機床的意義

數控機床從制造出來直到發展至如今，它的目的就是為了代替人類艱辛的工作，實現裝備器械制造的全自動化而努力。為了實現這一目的，數控機床要做到的不光是為了幫助人類實現體力勞動的改善，更要做到腦力腦動的運算。智能化的數控機床因為其強大的智能化功能，不光能夠進行機械的生產更加能夠替代人腦，在一些特殊的問題上能夠進行智能的修正，智能化的機床能夠通過自動調節抑制震動、防止干涉、較少噪音、自動調節潤滑油量、減少熱變形等智能化的功能，可以很大程度上提高機床加工的精密度和效率。不光能夠智能化的補償錯誤，并且能夠儲存錯誤的參數，收容和分析數據進行處理、判斷、優化和控制，極大的節省了人類對于數據修正的時間，智能化數控機床的意義就在于將龐大的生產過程完全的給予機械控制，而減輕人類的勞動時間。

（二）智能化數控機床的作用

智能化數控機床是科技發展的道路中，必然會產生的一項新型技術，數控系統具有特殊的人機對話功能，在編程的同時還能夠在監測畫面上顯示出刀具軌跡以及刀具的樣本等，進一步提高切削效率，還能夠實現機床故障能進行遠距離診斷。智能化的數控機床有自動防止刀具和工件碰撞的功能，能夠極大的減少突發事故的產生，對于機床工作的安全性和可靠性都有很大的提升。有自動補充潤滑油和抑制噪音的功能，能夠極大的改善工作條件。智能化的數控機床有自動抑制振動的功能，比如說在高速加工過程中，運用自動抑制振動的功能，能夠提高加工的精度，以及加工的穩定性。能自動補償和自動測量，減少高速主軸、立柱、床身熱變形對機床的影響，從而使機床的加工精度顯著的提高。

二.智能化數控機床的技術研究

（一）智能化數控機床的技術特點

智能化是一個現在信息社會工業奮斗的目標所在，高端的智能化機器人也開始嶄露頭角。為了處理各種各樣復雜的數據，智能化的數控機床也開始更新換代。智能化的數控機床能夠處理各種不同的工作，產生出來的數據問題，并且能夠及時反映出生產制造過程中的變化，還具有自動處理功能，如遇到信號中斷的環境，也能自如的處理切換不會導致工作的停滯，是新時代的產物，是現在社會對現代機械水平要求越來越高的產物。

（1）智能化的加工技術：智能化的數控機床其對于整個加工過程來說，可以自動完成生產的各個步驟代替人類的操作。亦或者是通過全自動技術保證加工過程的順利進行和最優化。有著自動上下料機構、3D防碰撞技術、虛擬機床技術、工藝參數智能化修改與選擇、自動加工生產線技術等典型的技術以及功能。

（2）智能化監控與維修技術：智能化的監控與維修技術是指在數控機床生產的過程中，不僅可以了解自身的機體狀態，并且還可以根據這些數據進行自我調節，保證數控機床的工作效率和時間。有著智能化維護系統、振動檢測及抑制、故障自動診斷、自我修復、故障回訪、刀具檢測等典型的功能和技術。

（3）智能化操作界面與網絡技術：智能化操作界面與網絡技術包括具有語音提示的功能，通過遠程操作來輔助系統遠程訪問與監控，極大地方便了工作人員的管理。設計開發了對話式功能的操作、在數控機床的操作畫面上顯示現在位置、模擬、加工準備表，將刀具表、刀具壽命、大徑刀、刀長等數據，集中于同一個操作畫面，這樣顯示能夠方便操作者對刀具的管理以及設定，可以節約許多的操作時間。

（4）智能化誤差補償技術：主要包括智能主軸熱漂移補償、絲杠螺距誤差補償、反向間隙補償、測量系統誤差補償等。通過調用激光干涉儀檢測的數據，將處理好的數據進行螺距補償值和垂度補償值計算，從而自動生成補償表，將補償表通過軟件直接發送到補償表應該放置的指定位置，這樣不僅省去了手動輸入補償數據，并且還拷貝補償表格的時間，減少了工作人員的壓力。

結束語：

綜上所述，智能化數控機床的正確應用與及時維護，能夠最大限度保護生產過程中的技術安全，并且在眾多的智能化數控機床中工作人員要學會因地制宜，不濫用，不錯用，不掉以輕心，始終要把對技術與安全與效率的結合擺在第一位。對于傳統的數控機床我們要及時地維護，并且做到不夸張用法，不托大，工作人員要清晰地了解不同種類的智能化數控機床的特點和長處，揚長避短才能發揮出這些智能化數控機床的貢獻。而對于新型數控機床的使用和維護時，工作人員要做到及時、熟練的掌握這些高科技產品的使用方式，并且在用于實踐之前，要嘗試性的多次模擬使用，確保運用到工作環境中不發生不熟練，或者是傳感器出現故障等問題。時代在進步，生產技術也在進步，目前數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展，集成化的電路出現也有助于數控技術的體型越來越小，越來越精細，能夠作用于各種不同的數控機床上，數控機床智能化的發展前景，非常廣闊。

參考文獻：

[1]孫名佳. 數控機床智能化技術研究[J]. 世界制造技術與裝備市場，2012，04：74-76+81.

[2]趙敏. 數控機床智能化狀態監測與故障診斷系統[D].西南交通大學，2011.

[3]鄧凌，喬永忠. 智能化技術在數控機床上的開發應用[J]. 航空制造技術，2013，05：48-51.

[4]辛忠權. 數控機床智能化技術研究[J]. 科技致富向導，2012，35：189.

[5]陳傳海. 面向可靠性概率設計的數控機床載荷譜建立方法研究[D].吉林大學，2013.

[6]熊堯. 面向重型數控機床的服役可靠性評估方法及增長技術研究[D].華中科技大學，2013.