CCMT2022展會看點二：智能化技術(shù)日益成為高端數(shù)控機床的重要標(biāo)志
2022-3-3 來源：機床協(xié)會 作者：-
二、智能化技術(shù)日益成為高端數(shù)控機床的重要標(biāo)志
制造業(yè)正面臨著越來越多的挑戰(zhàn)，深受產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品壽命周期短、人口老齡化、勞動力短缺等問題的困擾。智能制造成為了迎接這些挑戰(zhàn)的一個必然選擇。智能機床則是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。
智能機床能夠?qū)h(huán)境、加工對象、機床設(shè)備的溫度、負載、位置變化，通過傳感器和計算機技術(shù)進行識別、分析、判斷，并做出相適應(yīng)的調(diào)整、優(yōu)化、補償、預(yù)測、提示、建議、報警，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)控機床產(chǎn)品競爭力的新的重要因素，日益成為高端數(shù)控機床的重要標(biāo)志。
當(dāng)前，世界領(lǐng)先的機床制造廠商都在大力研發(fā)智能機床產(chǎn)品。他們近年來取得的眾多成果將在CCMT2022展會得到充分展現(xiàn)。如通過監(jiān)測速度、加速度、負載、功率、振動等信息的變化，優(yōu)化切削參數(shù)，抑制振動，提高加工效率；通過熱變形補償和控制、機床空間精度測量和補償?shù)龋岣呒庸ぞ龋煌ㄟ^虛擬仿真，防止刀具、工件和部件相互間的碰撞和干涉，保障機床運行安全；改善人機界面，擴大數(shù)控系統(tǒng)的功能，提高宜人性，實現(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)溫度和負載的變化，智能優(yōu)化控制；高效加工技術(shù)，縮短循環(huán)時間；表面精細處理技術(shù)，實現(xiàn)高品質(zhì)加工；通過預(yù)防維護，防止機床突然停機。同時展出的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，并具有機器人快速連接（CNC-QSSR）功能。全新設(shè)計的iHMI界面，宜人易用，加工現(xiàn)場的計劃、加工、完善等各個階段所需的功能集中到“Home”頁面上，如刀具信息管理、加工時間預(yù)測等，還支持豐富的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，方便實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
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（動態(tài)精度）功能提高加工精度；智能負荷控制（ILC）和智能動態(tài)控制（IDC）功能用于改善機床的動態(tài)性能。
SinumerickONE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)更為強勁，結(jié)合創(chuàng)新的功能將進一步提高機床的加工速度、加工精度和表面質(zhì)量。Sinumerick ONE提供的數(shù)字化雙胞胎，可幫助機床制造廠商和機床用戶改變工作流程，降低新產(chǎn)品開發(fā)的費用和風(fēng)險，縮短上市時間，助力機床的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
HEIDENHAIN（海德漢）的TNC 640數(shù)控系統(tǒng)的動態(tài)高效（DynamicEfficiency）功能，將主動振顫控制（ACC）、自適應(yīng)進給控制（AFC）、擺線銑、優(yōu)化輪廓銑（OCM）四個功能集成在一起，能最大限度地發(fā)揮機床和刀具潛能，同時減輕機械負載，提高加工效率。實際應(yīng)用中，材料切除速度可提高20-25 %。
TNC 640的動態(tài)碰撞監(jiān)測（DCM）功能，能在碰撞即將發(fā)生之前，停止機床運動，并發(fā)出警報信息。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，通過采集數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電控數(shù)據(jù)、插補數(shù)據(jù)，以及溫度、振動、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，并根據(jù)實時工況和狀態(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，可實現(xiàn)多面銑削加工，應(yīng)用先進的刀具和高速加工技術(shù)，大幅減少加工時間。配置Mazatrol Smooth Ai，具有多項增強智能功能。如SolidMazatrol 利用3D CAD數(shù)據(jù)和增強人工智能加工工藝選擇來優(yōu)化加工程序，提高加工效率；Smooth Ai Spindle主動檢測主軸的振動型號，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檢測溫度變化，應(yīng)用人工智能學(xué)習(xí)算法，對熱位移進行補償，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）、幾何誤差測量補償技術(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)、幾何誤差測量補償技術(shù)、伺服導(dǎo)航技術(shù)三項功能主要用來提高和保持機床的精度；防碰撞技術(shù)用以保障機床設(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)，提高機床的加工效率。
HERMLE公司的C42 U五軸聯(lián)動加工中心，配置有多項智能技術(shù)，如ACC（Active Chatter Control）振顫抑制、AFC（Adaptive Feed Control）自適應(yīng)進給、AVD（Active Vibration Damping）阻尼減振、CTC（Cross Talk Compensation）刀具中心點偏移補償、LAC（Load Adaptive Control）負載自適應(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)量計算補償值，減少或消除由于切削引起的振顫，從而可以使用更高的進給速度、更大的進給量，延長刀具壽命，提高生產(chǎn)效率，降低成本。AFC（自適應(yīng)進給）技術(shù)能夠根據(jù)主軸功率優(yōu)化進給速度，提高加工效率和可靠性。AVD（阻尼減振）技術(shù)能夠補償由于突然加減速引起機床振動而導(dǎo)致的刀具中心點的精度變化，提高表面質(zhì)量、加工精度，提高進給速度和加工效率。
CTC（刀具中心點偏移補償）技術(shù)能夠補償由于慣性和結(jié)構(gòu)彈性導(dǎo)致的軸加減速時產(chǎn)生的刀具中心點偏移，從而提高輪廓準(zhǔn)確度和加工精度，提高進給速度和加工效率。
LAC（負載自適應(yīng)控制）技術(shù)能夠根據(jù)工件的重量自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的參數(shù)設(shè)置，從而獲得更優(yōu)的動態(tài)特性，提高加工精度、表面質(zhì)量。
秦川機床智能數(shù)控絲杠磨床SK7432×15GX，具有自動夾緊、自動對刀、自動測量工件中徑和錐度、自動中心架、智能檢測等功能，配備智慧磨削軟件，通過人機交互方式靈活方便地實現(xiàn)各種砂輪形狀的修整和不同工件的磨削。建立機床精度分析模型，采用運動精度預(yù)估、幾何精度誤差補償以及熱變形補償?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，具有主動防御系統(tǒng)、防碰撞保護、行程智能控制和智能報警功能。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，還可以擴展對接機械手、折彎、焊接等系統(tǒng)配套設(shè)備，也可升級擴展對接生產(chǎn)管理MES系統(tǒng)及ERP系統(tǒng)。
宜昌長機的YK7832數(shù)控強力齒條磨齒機，六軸三聯(lián)動，具有砂輪與齒條自動對刀、齒條磨齒余量自動均勻分配、砂輪自動修整及動平衡、直線導(dǎo)軌抑制振動、AE防碰撞保護等功能；配置有恒溫、大流量冷卻裝置，熱變形小，精度高。
機器人控制技術(shù)對于智能制造來說是必不可少的重要組成。因此機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）有限公司將展示集成了傳感器的智能測量和視覺解決方案，包括機器人引導(dǎo)、部件識別、缺陷測試和裝配檢測。其下架系統(tǒng)、夾爪和零件定位校正解決方案，通過電子零件校準(zhǔn)系統(tǒng)指導(dǎo)機器人，然后通過集成在夾爪中的激光或紅外傳感器對零件位置進行6D校準(zhǔn)（平移和旋轉(zhuǎn)），自動調(diào)整抓取位置。
雄克公司的EGI智能機械手，行程可自由編程，適用于抓取多種工件，抓取力可調(diào)，可精密抓取對力敏感的工件。控制和電子元件全部集成在機械手內(nèi)部，無需外部控制器，具有智能、可靠、高靈活性的特點。
雄克iTENDO2智能刀柄，配有傳感器、蓄電池和傳輸單元，能夠監(jiān)測刀具的振動，實時將數(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，借助閉環(huán)反饋控制實時做出反應(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，無需花費時間重新進行系統(tǒng)編程。iTENDO2最高轉(zhuǎn)速可達30000r/min。
上銀科技i4.0BS智能絲杠具有壽命預(yù)診、智能潤滑、溫度提醒、振動提醒功能，通過專用傳感器并搭配專家算法，能有效監(jiān)測滾珠絲杠效能。操作人員通過手機或顯示器能得知滾珠絲杠的壽命狀態(tài)、溫升值、振動量、最佳潤滑時間，以維持加工質(zhì)量與效率。
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