今天的制造業(yè)正面臨著許多挑戰(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。智能制造成為了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個必然選擇。智能機(jī)床則是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。
 

　　當(dāng)前，世界的機(jī)床工具制造商、控制系統(tǒng)提供商都在大力研發(fā)智能機(jī)床產(chǎn)品。智能化已經(jīng)成為高檔數(shù)控機(jī)床的標(biāo)志和發(fā)展方向。機(jī)床智能化技術(shù)主要解決的問題有：提高加工效率、提高加工精度、保證機(jī)床的運(yùn)行安全、改善人機(jī)界面、實(shí)現(xiàn)輔助加工和管理功能。
 

　　海德漢(Heidenhain)的TNC 640數(shù)控系統(tǒng)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(jī)床運(yùn)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。該數(shù)控系統(tǒng)的動態(tài)高效(Dynamic Efficiency)功能，將主動振顫控制(ACC)、自適應(yīng)進(jìn)給控制(AFC)、擺線銑、優(yōu)化輪廓銑(OCM)四個功能集成在一起，能大限度地發(fā)揮機(jī)床和刀具潛能，同時減輕機(jī)械負(fù)載，提高加工效率。實(shí)際應(yīng)用中，材料切除速度可提高20-25 %。
 

　　發(fā)那科(FANUC)數(shù)控系統(tǒng)的主軸負(fù)載、進(jìn)給軸加減速、主軸加減速、溫度控制、反向間隙補(bǔ)償?shù)戎悄芄δ埽茏詣诱{(diào)整切削參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的加工。
 

　　華中數(shù)控的iNC人工智能數(shù)控系統(tǒng)，采用AI智能芯片，運(yùn)用AI智能算法，具有工藝參數(shù)優(yōu)化、智能熱誤差補(bǔ)償、空間誤差補(bǔ)償、主軸自動避振、智能斷刀檢測及壽命管理、加工過程視覺監(jiān)控、機(jī)床健康保障、二維碼診斷、iNC-Cloud數(shù)控云管家等功能，可實(shí)現(xiàn)自主感知、自主學(xué)習(xí)、自主決策、自主執(zhí)行，提高加工效率和加工質(zhì)量。
 

　　馬扎克(MAZAK)公司的Intergrex i-350H S搭載了其新一代數(shù)控系統(tǒng) MAZATROL Smooth Ai，能夠幫助機(jī)床實(shí)現(xiàn)一系列智能化操作。例如，在機(jī)床加工工件過程中，Smooth Ai系統(tǒng)可以通過Ai確定優(yōu)化加工工藝(Solid Mazatrol)；應(yīng)用傳感器采集的數(shù)據(jù)，基于機(jī)床自學(xué)習(xí)算法自動調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速(Smooth Ai Spindle)，提高生產(chǎn)效率以及表面加工質(zhì)量；還可以根據(jù)檢測到的溫度變化，根據(jù)人工智能學(xué)習(xí)算法，自動確定補(bǔ)償值(Ai Thermal Shield)，從而確保穩(wěn)定的加工精度。
 

 

　　OKUMA的車銑復(fù)合機(jī)床MULTUS U3000具有熱誤差補(bǔ)償、幾何誤差補(bǔ)償、防碰撞等智能功能，搭載的OSP P300A數(shù)控系統(tǒng)，不僅集成了車削功能導(dǎo)航、主軸功率檢測、卡盤壓力計算等應(yīng)用，還引入了AI診斷功能，能夠分析并靈活應(yīng)用OSP了解的全部傳感器信息，自我診斷進(jìn)給軸的狀態(tài)，提高生產(chǎn)安全性、加工穩(wěn)定性，減少停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率。
 

 

　　濟(jì)南二機(jī)床的TH6513A精密臥式銑鏜加工中心，集成了其自主研發(fā)的機(jī)床PHM健康管理系統(tǒng)。在機(jī)床主軸、各傳動軸、液壓、潤滑等系統(tǒng)關(guān)鍵部位安裝有溫度、振動、壓力、流量等傳感器。PHM系統(tǒng)通過實(shí)時分析傳感器采集的數(shù)據(jù)，對機(jī)床進(jìn)行健康診斷，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的級別進(jìn)行預(yù)警和機(jī)床保養(yǎng)提示。
 

　　秦川機(jī)床集團(tuán)寶雞機(jī)床BL5i智能臥式車床、BM5i智能立式加工中心等多款展品，融合了新一代人工智能技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和傳感器技術(shù)，具有裝配質(zhì)量一致性檢測、機(jī)床健康狀態(tài)評估、智優(yōu)曲面加工、動態(tài)輪廓誤差補(bǔ)償、熱誤差補(bǔ)償、斷刀檢測、刀具壽命管理、遠(yuǎn)程運(yùn)維與監(jiān)控等一系列智能化功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的加工質(zhì)量提升、工藝參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備健康保障、數(shù)字生產(chǎn)管理。
 

　　武重的HBA6916/60X30數(shù)控落地銑鏜床，立柱、主軸箱采用熱對稱結(jié)構(gòu)，具有良好的剛性和熱穩(wěn)定性，配備溫度傳感器檢測主軸軸承的溫度，具有高溫報警保護(hù)功能。可選配主軸刀具內(nèi)冷功能。
 

　　北一集團(tuán)將展出的北二B2-K1026隨動式數(shù)控磨床，具有磨削過程中程序變換編輯、機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控、故障自診斷及異常報警等控制功能。
 

　　格力智能的五軸立加GF-FA500，具有五軸聯(lián)動加工防碰撞功能，運(yùn)動軸全閉環(huán)控制，全直驅(qū)傳動，適用于葉輪、葉片、精密模具等復(fù)雜曲面的精密加工。立加GA-CV960，傳動系統(tǒng)配置冷卻溫控系統(tǒng)，具有主軸熱補(bǔ)償控制功能、智能自適應(yīng)控制的高效加工技術(shù)，以及表面加工精細(xì)處理技術(shù)，適合模具、精密零件的加工。
 

　　日本YASDA的立式鏜銑加工中心YBM640V，在通過采用高剛性結(jié)構(gòu)、預(yù)載荷自動調(diào)整高速主軸、機(jī)體溫控系統(tǒng)、高精度補(bǔ)償功能HAS4等措施，展現(xiàn)其高精度優(yōu)勢的同時，在數(shù)字化技術(shù)領(lǐng)域也不甘人后，搭載其獨(dú)創(chuàng)的控制系統(tǒng)YASDA MiPS，具有維護(hù)演示、自診斷、刀具管理、主軸功率監(jiān)視等數(shù)字化管理功能。
 

　　日本Makino的五軸臥加A500Z，采用冷卻裝置主動控制運(yùn)動軸的溫升，保證機(jī)床的精度穩(wěn)定，具有語音人機(jī)交互、防碰撞等智能功能。
 

　　德國哈默公司的五軸立式加工中心C 650 U，具有切削振顫抑制、機(jī)床振動抑制、自適應(yīng)進(jìn)給、負(fù)載自適應(yīng)控制、診斷維護(hù)系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程維護(hù)等智能功能，提高加工質(zhì)量和加工精度，保障機(jī)床設(shè)備的安全運(yùn)行。其信息監(jiān)控以及刀具管理系統(tǒng)能提高機(jī)床設(shè)備的利用效率。
 

 

　　WFL公司的M50銑車復(fù)合加工中心，具有實(shí)時防碰撞功能，隨時檢測各軸的位置和速度，只允許已經(jīng)通過碰撞檢測的運(yùn)動，無需考慮“反應(yīng)時間”這種不確定因素。用戶可以自行確定各種碰撞的小安全距離。這個防碰撞功能也可離線使用，在外部計算機(jī)工作站進(jìn)行模擬仿真，對整個工藝過程以及加工程序進(jìn)行優(yōu)化。其自適應(yīng)控制功能可自動調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速和扭矩、進(jìn)給速度、冷卻液壓力和流量。
 

　　薩瓦尼尼將展出的PX精華型折彎中心，集成了其專利的智能化板材特性自動補(bǔ)償技術(shù)MAC 2.0，通過智能傳感器和獨(dú)特的算法，能夠在折彎時檢測板材的材料特性(回彈系數(shù)、拉伸強(qiáng)度)，以及環(huán)境的變化(如環(huán)境溫度)，并自動補(bǔ)正折彎力度。在大幅提升首件產(chǎn)品合格率的同時也保證了批量產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，保證每個工件的折彎效果一致，大大降低了測試時間和廢品率。
 

　　湖北三環(huán)PPEB-EFL160/40智能折彎單元的機(jī)器視覺系統(tǒng)，能根據(jù)工件的展開形狀，自動調(diào)用數(shù)控折彎機(jī)加工程序、機(jī)器人軌跡控制程序以及自動更換相應(yīng)手爪。其激光在線角度測量系統(tǒng)，可保證每件折彎工件精度合格。其智能互聯(lián)功能，可與用戶MES系統(tǒng)進(jìn)行通訊。
 

　　濟(jì)南邦德S4020激光切割機(jī)的智能激光切割系統(tǒng)，具有切割圖形智能排版、智能尋邊、自動定位、加工參數(shù)工藝庫、激光頭自動調(diào)焦、自動交換切割頭等智能功能，能實(shí)現(xiàn)不同厚度板材的高效、高品質(zhì)切割加工。
 

　　南通麥斯鐵的MBW系列電液伺服數(shù)控液壓折彎機(jī)，配激光角度測量儀，具有動態(tài)撓度補(bǔ)償功能，能夠自動修正實(shí)現(xiàn)智能折彎，獲得15'的高精準(zhǔn)折彎成型結(jié)果，確保可重復(fù)折彎精度。
 

　　深圳吉蘭丁公司的智能加工軟件，具有刀具斷裂、刀具磨損防碰撞、熱誤差補(bǔ)償?shù)裙δ埽軌蛱岣邤?shù)控機(jī)床加工精度，保障機(jī)床設(shè)備安全，提高加工效率。
 

　　森拉天時的ToolScope加工過程監(jiān)控系統(tǒng)，具有多個功能模塊：過程監(jiān)控(TS-PM)、刀具磨損監(jiān)控(TS-WEAR)、自適應(yīng)進(jìn)給控制(TS-AFC)、碰撞監(jiān)測(CD)、機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控(TS-CM)、換刀日志記錄(TS-TCLog)、機(jī)床數(shù)據(jù)分析(TS-MDA)、過程質(zhì)量文檔記錄(TS-ORep)、網(wǎng)絡(luò)功能(TS-Connect)。這些功能模塊通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)或加裝的傳感器，獲知設(shè)備的運(yùn)行情況。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲及可視化處理，并借助于專有的算法技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工過程監(jiān)控，提高加工質(zhì)量和加工效率，保障設(shè)備安全。
 

 

　　從已知展品看，智能技術(shù)不僅體現(xiàn)在主機(jī)和軟件上，一些功能部件也開始注入各種智能技術(shù)。
 

　　舍弗勒的主軸軸承監(jiān)測系統(tǒng)SpindleSense，可以對主軸進(jìn)行長時間的監(jiān)控，以防止主軸發(fā)生撞刀；自動再潤滑系統(tǒng)DuraSense，可以通過振動信號檢測直線導(dǎo)軌系統(tǒng)或滾動軸承的摩擦學(xué)狀態(tài)，自動控制潤滑系統(tǒng)，確保直線循環(huán)滾珠或滾子軸承和導(dǎo)軌組件安全可靠地運(yùn)行。
 

 

　　THK在其直線滾動導(dǎo)軌上安裝一個專門的傳感器，用來收集導(dǎo)軌的運(yùn)動數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過特定的算法來識別直線滾動導(dǎo)軌的潤滑和損壞情況，實(shí)現(xiàn)自動潤滑和預(yù)防性維護(hù)。
 

　　上海瑞曼將展出的瑞士Lehmann四軸和五軸轉(zhuǎn)臺分度頭，能夠監(jiān)控和測量轉(zhuǎn)速、電機(jī)外殼內(nèi)壓、溫度、濕度和震動。

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