数控机床智能化技术研究

胡江平

(湖北工程职业学院，湖北 黄石 435000)

1 数控机床智能化简介

1.1 智能数控机床定义

根据日本马扎克公司对数控机床智能化的定义：智能化的数控机床能够完成对自身运行情况的监控，并且能够分析周围的工作环境，综合考虑与自身运行相关的其他机床的运行情况，从而对自身运行进行调整，保证自己在最佳的运行状态中。

根据美国智能加工平台对数控机床智能化的定义：智能化的数控机床能够清楚自身的运行状况，并作出及时调整，能够与工作人员实现良好的人机互动，对自我运行的质量有良好的监控作用，拥有良好的学习能力，能够不断学习新的东西，提升自己的能力，与其他机器之间能够使用机器通用语言进行交流。

以上为数控机床智能化的两大主流概念，可以看出，智能化的数控机床能够实现对自身状况的良好监控，并且保护自身的运行状态，能够根据运行情况以及周围的环境不断调整自我，从而达到最佳的运行状态。

1.2 数控机床智能化技术发展

数控机床智能化的研究从20世纪80年代就开始了，美国首先提出机床的“自适应发展”，希望能够实现机床的智能化，但是由于自动化科技水平有限，无法完成某些自动化实验，从而导致了研究的搁置。之后在美国国家标准技术研究所中，对智能机床、加工预测以及智能化机构控制3个项目进行了研究，共同成立了智能加工平台计划，智能数控机床才发展起来。到了2006年的美国芝加哥机床展，日本的马扎克公司以及日本的大畏公司都推出了严格意义上的智能化产品——智能机床和“THINC”智能数控系统，为智能化数控技术的发展拉开了序幕。

1.3 数控机床智能化技术研究意义

数控机床智能化技术研究使制造业从人力劳动中解放出来，实现了制造业的自动化发展，提高了制造业发展的速度。数控机床智能化只是工业发展自动化的第一步，为工业发展自动化的到来打下了基础，大大减少了人力。其发展的具体意义表现在以下几个方面：

(1)数控机床智能化使加工精度和加工效率得到提高，通过发展自动抑制振动、自动调节润滑油量、噪音消除、热变形消除等智能化功能，提高了制造业的工作效率和质量。

(2)数控机床的智能化是集成制造系统发展的第一步，要发展整体制造业的自动化水平，就必须首先发展单个机床的自动化水平，从而逐步实现机床管理去人员化，真正实现自动化工业的发展，使制造业向着真正的智能化方向发展。

(3)数控机床的智能化提高了机床处理信息、储存和开发信息的能力，使信息在进行储存的过程中能够更好地被机床分析计算，从而实现对工作过程更好地控制。

2 数控机床智能化研究方向

数控机床智能化研究目前是世界各国重点研究的项目，近些年也取得了良好的发展。从发展方向上看，主要分为以下4个发展方向：

2.1 智能化加工技术

该技术能够实现在加工过程中本来需要由人来完成的步骤自动化，并且在计算机的分析计算下实现精准的加工。这方面技术的代表有：虚拟机床、自动上下料、3D防碰撞、工艺参数选择性优化以及加工生产线的自动化。

2.2 智能化状态与维护技术

该技术能够实现在机床对自身运行状态的自我智能化监控，并且根据实际情况自动调整自身的运行状态至最佳状态，从而保证了加工的效率和质量，维护了加工机床的正常运行。常见的技术有：故障自诊断、自修复和故障回放、刀具检测等，通过智能化技术来实现机床的维护。

2.3 智能化驱动技术

该技术能够实现驱动器对负载和加工情况的自我调整，始终保持机床运行状态的良好，使机床通过智能化控制系统实现对环境的自适应。常见的技术有自动优化、自动识别负载、自动参数调整以及自适应控制。

2.4 智能化操作界面与网络技术

该技术是网络时代发展的特有产物，能够实现对操作者的智能化指导，或者提供远程监控等服务。常见的功能有语音提示功能的操作辅助系统、远程监控等等。

3 总结

数控机床的智能化是机床发展的方向，也是未来制造业智能化发展的第一步，对我国制造业的发展有着重要作用。通过对智能化技术的发展，能够解放人的双手和大脑，从而把精力放到其他更有益的事情上，从而加快人类社会的发展。