智能化數(shù)控機床的發(fā)展趨勢與應(yīng)用的探究

沈俊 戴興

摘 ?要：市場競爭不斷加劇的時代背景下，需要提升現(xiàn)代數(shù)控機床的智能化發(fā)展及應(yīng)用研究的重視程度，在明確機床自動化生產(chǎn)期間現(xiàn)存問題的基礎(chǔ)上，積極展開智能化研究活動，融入更多先進的技術(shù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)監(jiān)控，智能處理的作用價值。 在聯(lián)網(wǎng)的方式下快速反應(yīng)實際工作情況，保證數(shù)控機床的工作效率，延長相關(guān)設(shè)備的使用時間。 本文針對現(xiàn)代數(shù)控機床的智能化發(fā)展及應(yīng)用進行分析，主要闡述振動的自動化抑制技術(shù)，切削溫度的監(jiān)控與補償技術(shù)，智能道具監(jiān)控技術(shù)等，探究其應(yīng)用價值與應(yīng)用方式，以期能夠在明確現(xiàn)存技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷實現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)控機床技術(shù)的智能化創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代數(shù)控機床;智能化發(fā)展;應(yīng)用

1振動的自動抑制技術(shù)

數(shù)控機床加工處理過程中，振動現(xiàn)象的產(chǎn)生會對零件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，不但會縮短機床的使用時間，刀具的使用壽命，嚴重情況下會機床切削加工活動無法順利開展。切削振動作為影響機械產(chǎn)品使用時間以及機床切削效率的主要因素，需要提升其研究的重視程度，為自動化生產(chǎn)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)。機床振動抑制過程中，需要對機床結(jié)構(gòu)進行科學(xué)設(shè)計。通常情況下通過電主軸殼體的安裝，以加速傳感器對振動實施監(jiān)控。比如MikronHSM系列高速銑削加工中心則通過系統(tǒng)設(shè)計的方式，將銑削加工期間的震動進行監(jiān)控。數(shù)據(jù)監(jiān)測期間，振動頻率以加速度g的形式進行表達，振動在0～10g之間，將其劃分為10個等級。其中0～3g則表示加工期間，刀具和夾具均處于穩(wěn)定運行狀態(tài)下。在4～7g之間，則表示加工期間頻率或者速度需要進行調(diào)整，對主軸或者刀具的使用時間會產(chǎn)生一定影響。8～10g之間，則表示處于危險狀態(tài)下，如果持續(xù)展開工作，則會對主軸、機床以及刀具等造成一定破壞。與此同時，數(shù)控系統(tǒng)還能夠預(yù)測不同振動級別下主軸部分的應(yīng)用時長。比如日本所提出的“智能主軸”，則能夠在震動過快或者出現(xiàn)異常的情況下，發(fā)揮智能控制的作用。主軸振動增加，機床自動降低運轉(zhuǎn)速度，且能夠轉(zhuǎn)變加工的條件。通過這種方式發(fā)揮智能控制與預(yù)防的用效果。

2切削溫度的監(jiān)控與補償技術(shù)

現(xiàn)代數(shù)控機床智能化發(fā)展過程中，電動機的旋轉(zhuǎn)、移動部件的切削工作等均會產(chǎn)生一定熱量，且在溫度分布不均勻的情況下，會造成數(shù)控機床熱變形的問題發(fā)生，對零件技工精度產(chǎn)生較大影響。高速加工期間，主軸轉(zhuǎn)速會直接用影響機床結(jié)構(gòu)，關(guān)系到系統(tǒng)熱變形測量的效果。在實際的運動過程中，需要發(fā)揮智能化控制的作用價值，科學(xué)控制切削溫度，對所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理。現(xiàn)代數(shù)控機床智能化系統(tǒng)的設(shè)計，不僅僅需要滿足其高速度的數(shù)據(jù)處理能力，還需要發(fā)揮熱誤差補償?shù)淖饔脙r值，進而有效避免高速主軸、立柱有機床身熱變形等問題。為了更好的控制切削溫度，發(fā)揮數(shù)據(jù)監(jiān)測的作用價值，則可以在高速主軸上安裝溫度傳感器，對溫度信號進行監(jiān)測，且轉(zhuǎn)換成為電信號傳輸給數(shù)控系統(tǒng)，實施與之相關(guān)的溫度補償。溫度傳感器能夠通過溫度的監(jiān)控，適當發(fā)揮差值補充的作用價值，通常情況下鉑、銅等為主的熱電阻傳感器，半導(dǎo)體材料位置度的熱敏電阻傳感器應(yīng)用頻率較高。

3智能道具監(jiān)控技術(shù)

刀具失效為致使加工活動中斷的主要原因之一，機床故障發(fā)生，對生產(chǎn)效率會產(chǎn)生較大影響，需要提升機床利用率。道具磨損與破損的監(jiān)督為機床智能化控制中的重要組成部分，現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)具有生產(chǎn)效率較高，靈活性較強以及穩(wěn)定性較強等特征，能夠滿足現(xiàn)代智能化生產(chǎn)工作的需求。實際工作期間，可以通過切削力監(jiān)控，振動監(jiān)控以及聲發(fā)射監(jiān)控技術(shù)等達到智能控制的要求，模糊模式識別技術(shù)是一種新穎的方式，其作用價值突出。

4結(jié)束語

市場競爭不斷加劇的時代背景下，需要提升現(xiàn)代數(shù)控機床的智能化發(fā)展及應(yīng)用研究的重視程度，在明確機床自動化生產(chǎn)期間現(xiàn)存問題的基礎(chǔ)上，積極展開智能化研究活動，融入更多先進的技術(shù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)監(jiān)控，智能處理的作用價值。在聯(lián)網(wǎng)的方式下快速反應(yīng)實際工作情況，保證數(shù)控機床的工作效率，延長相關(guān)設(shè)備的使用時間。

參考文獻

[1]馮毅雄，張舜禹，高一聰，等.基于特征語義分析的數(shù)控機床設(shè)計知識精確智能推送方法[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2016，22（1）：189-201.

[2]楊建國，范開國.數(shù)控機床主軸熱變形偽滯后研究及主軸熱漂移在機實時補償[J].機械工程學(xué)報，2015，49（23）：129-135.

[3]姜輝，楊建國，姚曉棟，等.數(shù)控機床主軸熱漂移誤差基于貝葉斯推斷的最小二乘支持向量機建模[J].機械工程學(xué)報，2017，49（15）：115-121.

[4]胡韶華，劉飛，何彥，等.數(shù)控機床變頻主傳動系統(tǒng)的空載能量參數(shù)特性研究[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2016，18（2）：326-331.

[5]數(shù)控機床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].趙曉麗，陳丙偉.河北農(nóng)機.2017（12）