智能化引領世界機床技術進入一個新的發展領域
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| (發布日期：2007-3-28 9:26:05) 來源： |
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進入21世紀，世界機床技術快速向前發展，在精度、效率、自動化、智能化、網絡化、集成化方面，都出現了新的飛躍。在2006年9月6~13日美國舉辦的IMTS 2006展覽會上，日本MAZAK公司第一次展出了智能機床，這是一個重大突破。在今后一段時間內，這種類似的綜合性智能化機床將引領世界機床技術進入一個新的發展領域。
六大特色引人注目
在上世紀80年代，美國曾提出研究發展“適應控制”機床，但由于許多自動化環節如自動檢測、自動調節、自動補償等沒有解決，雖有各種試驗，但進展較慢。后來在電加工機床（EDM）方面，首先實現了“適應控制”，通過對放電間隙、加工工藝參數進行自動選擇和調節，以提高機床加工精度、效率和自動化。日本MAZAK公司2006年9月首先展出的智能機床，向未來理想的“適應控制”機床方面大大前進了一步。
日本這種智能機床具有六大特色：一、有自動抑制振動的功能。眾所周知，在高速加工過程中，機床容易出現振動，刀具也易于磨損。該機能自動抑制振動，大大提高了加工精度。二、能自動測量和自動補償，減少高速主軸、立拄、床身熱變形的影響，使機床加工精度大大提高。三、有自動防止刀具和工件碰撞的功能，能大大減少突發事故，提高機床工作的可靠性。四、有自動補充潤滑油和抑制噪音的功能，能大大改善工作條件。五、數控系統具有特殊的人機對話功能，在編程時能在監測畫面上顯示出刀具軌跡等，進一步提高了切削效率。六、機床故障能進行遠距離診斷。
為生產自動化創造條件
機床技術發展的前景和目標，是能夠實現裝備制造業的全盤自動化，由單機自動化向FMC，CIM，CIMS發展，提高加工精度、效率，降低制造成本，為人類創造更多的財富。在實現全盤自動化過程中，需要解決的技術問題異常復雜，不僅要解決代替體力勞動的問題，更要解決代替腦力勞動問題。它包括工藝、刀具、物流、聯網、信息存儲、控制等。如何用智能化代替人的手工和腦力勞動，是最關鍵的核心問題。
智能機床的出現，為未來裝備制造業實現全盤生產自動化創造了條件。首先，通過自動抑制振動、減少熱變形、防止干涉、自動調節潤滑油量、減少噪音等，可提高機床的加工精度、效率。其次，對于進一步發展集成制造系統來說，單個機床自動化水平提高后，可以大大減少人在管理機床方面的工作量。人能有更多的精力和時間來解決機床以外的復雜問題，更能進一步發展智能機床和智能系統。第三，數控系統的開發創新，對于機床智能化起到了極其重大的作用。它能夠收容大量信息，對各種信息進行儲存、分析、處理、判斷、調節、優化、控制。它還具有重要功能，如：工夾具數據庫、對話型編程、刀具路徑檢驗、工序加工時間分析、開工時間狀況解析、實際加工負荷監視、加工導航、調節、優化，以及適應控制。
智能機床的開發，是在納米化、高速化、復合化、五軸聯動化等浪潮之后的一個新的發展，為今后進一步研究開發適應控制、FMS、CIM、CIMS創造了更多有利的條件，為將來發展工廠自動化具有很大的影響和促進作用。
智能機床科研任重道遠
人類從創造出復雜生產工具——機床以來，為減少體力勞動，不斷努力提高機床的自動化程度。迄今為止，有三大階段：即1930～1960年從手動機床向機、電、液高效自動化機床和自動線發展為第一階段，主要解決減少體力勞動問題。1952~2006年數字控制機床發展是第二階段，它解決進一步減少體力和部分腦力勞動問題。2006年開發出智能機床以后，可作為第三階段，有可能逐步形成熱潮。加速發展智能化機床，將進一步解決減少腦力勞動問題。
21世紀，數控機床將在現有技術基礎上，由機械運動的自動化向信息控制的智能化方向發展。其發展速度和高度將取決于人才、科研、創新、合作四者。2006年展出的這個世界第一臺智能機床，還需要進一步不斷完善、提高。如在機、電、液、氣、光元件和控制系統方面，還有許多科研課題，路程還很長。要達到成熟的“適應控制”機床水平，還需要進行許多深入研究工作。特別是在加工工藝參數的自動收集、存儲、調節、控制、優化方面；在智能化、網絡化、集成化后的可靠性、穩定性、耐用性等方面，都還需要深入研究。
數控機床智能化的發展前景，非常廣闊。它是世界制造技術進一步提高效率、自動化、智能化、網絡化、集成化的努力目標，也是在今天數字控制機床技術基礎上向更高階段發展的努力方向。預計在21世紀前半期，有可能在現有機床技術上實現單臺機床的“適應控制”，并逐步向制造系統發展；在后半期，有可能建立不同程度智能化技術水平的CIM、CIMS，其發展時間的快慢，將取決于人類的努力和科學技術水平的提高。 |
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