简析智能制造与先进数控技术

（玉溪工业财贸学校，云南 玉溪 653100）

1 智能制造与数控技术概述

1.1 数控技术

现阶段，中国科学技术水平的迅猛发展大大提高了中国的工业水平，使各种先进技术在传统工业部门得到广泛应用，大大促进了中国的发展。随着机电集成技术的应用，先进技术融入传统工业的速度大大加快，工业生产的智能发展特征也越来越明显。通过智能制造，极大地提高了传统产业的生产效率，加强了智能制造在我国社会经济发展中的催化剂作用。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是一种新的技术，它来自于许多学科的相互作用，在工业制造领域的应用可以大大促进中国制造业的发展，并有效保证生产效率和质量。因此，要加速数控技术在制造业的应用和实践。

1.2 智能制造

毋庸置疑，在目前的制造业方向上，先进的数字控制技术是发展智能制造的关键，制造企业可以应用这种数字管理模式，改进企业制造系统，实现自主设计，通过数字控制系统的自动化生产和协作管理，提高生产链的适应性，提升管理人员的素质，促进整个生产系统的发展，形成自动感知、自主学习、科学决策的生产氛围，实现《中国制造业2025》。在此过程中，整个行业都必须强调将互联网与工业生产结合起来，促进数字制造的普及，并探索对制造示范的升级，同时强调制定智能制造标准。开发基本支持软件，加强工业互联网基础建设，建立信息个案系统[1]。

2 智能制造与数控技术发展现状

数字控制技术是利用计算机程序控制机器的一种手段，有助于提高工作效率和质量。在工业现代化的背景下，数码技术日益成为制造业发展的基础，直接影响到一个国家的经济水平和整体实力。因此，引起了世界各国的注意。近年来，在国家政策的大力支持下，随着互联网技术和信息技术等新的技术革新，数码控制技术迅速发展，物联网技术也应运而生。在21 世纪智能制造背景下，为了追求效率和质量，CNC 智能已经涉及许多工作领域，如自适应控制、自动编程、智能诊断和监视。在此过程中，智能制造技术的影响和效率是不容置疑的。所谓的智能制造技术，即通过利用计算机模拟和分析在制造业收集、储存、改进、共享和开发功能信息而产生的先进制造技术，取代了智力劳动。对于未来的发展，在数字控制领域探索和研究智能制造技术非常重要[2-3]。

3 智能制造和先进数控技术的融合

3.1 通信方面的融合

通过将微处理器技术与计算机技术相结合并将其应用于制造设备，使系统能够获得所需的测量值，从而使操作电压能够通过收集电容栅传感器的操作要求。移动信号，然后使用LM393 来转换移动信号，使得在电平上转换的数字信号在由逆变器重构之后可以发送到芯片寄存器，集成了数控和智能制造的先进技术，促进了机电集成技术的发展。这也将使智能制造技术与先进的数字控制技术更好地结合起来，从而使工业生产更加稳定，制造设备更加可靠。

3.2 集成方面的融合

在链路控制中的熔炼可以在链路控制中使用CNC 机床实现多轴链路，并且多轴链路可以有效地控制材料的处理。对于不同的机床，在设备的操作状态和性能方面存在很大差异，在使用联合控制技术处理产品时，很难有效地控制加工精度。这也可能使制成品的质量低于预期要求，从而不仅造成不必要的材料浪费，而且造成相当大的时间损失。先进的数字控制技术和智能制造技术的结合可以实现联合控制的高速和高精度，从而有效地解决上述问题。例如，多对等工具耦合控制可将多个工具应用于不同的工作站以实现产品的同步处理，每个工作站和相应的抛光轮具有对称的圆形对称分布，从而可同时调节。工件的不同位置允许工件使用抛光轮在三个工作台的支持下进行同步抛光。高速和高精度链路控制可以通过多轴补偿技术实时传输信息，控制和合理补偿处理过程中的所有链路，从而每个处理链都能严格地遵循控制程序。此外，考虑到产品制造过程中的干扰，本发明还根据PID 反馈原则提高了制造设备的抗干扰能力，这大大降低了产品制造过程中偏转和误差的概率。

3.3 误差补偿方面的融合

对于多源误差补偿技术，它被分成四种技术：几何误差补偿、力误差补偿、热误差补偿和主动振动抑制。补偿力误差使加工机具有更大的切削能力，从而有效地控制加工过程中产品的变形误差。热误差补偿可以使用加工信息来构造立体加工模型，从而减少误差测量时间，并有效地提高加工误差预测准确性。抑制振动可以有效地减少由加工材料产生的内部振动，从而提高加工控制性能。

3.4 数据方面的融合

目前，智能技术被广泛用于机床的开发，这也使人们能够收集更多的信息来构建相应的数据模型，并根据算法规则对信息进行监测和处理，设备的诊断、统计、优化等都具有智能特性。通过使用智能控制技术，该机床能够对加工过程进行全面分析，并对所有加工链进行实时监视，以监视产品和生产状态。同时，设备可以具有自我控制和维护功能。可以说，在智能开发中，使用智能控制技术收集和分析大数据已成为核心，通过探索和计算大数据，有效优化处理参数并实现实际操作状态检测[4-5]。

4 智能数控技术的优势

关键的数字控制技术应用主要集中在以下几个方面：

1）工业机器人。可用于传统劳动力不适合工作的领域，如高温车间、高风险车间、腐蚀车间等，同时也可用于其他领域。工业机器人系统的应用可以大大提高整个生产的精密度，降低误差率，提高生产的稳定性和促进产品的控制。

2）设备制造。这种材料和生产方法的组合能够将新材料和设备应用于实验室开发数字控制技术，从而提高了对材料的总体认识。

3）智能检测。检测系统的精确度直接决定装配制造附件的位置精度，精密检测系统可为工业机器人提供路径方向，并且组装网络系统可以配备用于自动控制。

4）设备组装。手动检测耗时很长，不可能完全统一标准和工艺。通过智能检测和装配设备，产品可以进入质量自动检验链，并通过标准化和统一的检验方法自动过滤非标准产品。这不仅能大大提高生产效率，而且还能降低人力资源成本，提高产品在市场上的竞争力。

5）智能物流。通过数字控制系统，在产品的沉积和输出过程中，它能够通过智能识别系统获得本仓库的身份信息，这使得物流管理者能够检查所有存储和输出产品的身份，从而减少了发送错误，提升客户满意程度。

5 智能制造技术在数控教学中的创新理念

1）在技术教育领域，创新的经验可以帮助学生更接近和深化他们的理论知识，同时又有吸引力，这是提高教育效率的一个重要途径。尤其是在数控教育中，必须积极贯彻“智能制造”和“信息技术集成”的创新发展理念。发展高水平的经验，例如设计和生产环保自行车，以使学生进入典型的机构和创新产品，同时运用他们的专业技能，提高课堂探索的娱乐性，激发学生的热情和学习主动性。在信息时代，大学数控教学教师必须能够使用虚拟现实技术，进行虚拟设计和模拟实验。明确展示智能数控制造工艺，激发学生探索创新的愿望。在此基础上，教师应当引入适当的合作主题，引导学生探索问题，培养他们将知识应用于无形环境的良好能力，并分析他们的现有水平，以加强培训。

2）在实践教育课程改革背景下，物理融合是一项在所有教育领域都必须遵守的原则。特别是在CNC 教学中，只有在一贯的实践中，学生才能更好地理解和掌握技术知识，这也是培养应用人才的基本条件。学校之间的合作模式，充分利用自身科学研究的优势，吸引有关企业参与教学，并利用其丰富的资源建立良好的实践平台。此后，学院可安排学生参观企业生产线，与智能制造技术、数控操作技术密切联系，扩大班级知识，并在条件允许的情况下，要求学生学习“员工主人”的操作学，指导他们测试自学水平，并促进优化和加强他们的学习。此外，在课堂教学过程中，教师可以在工厂引进实用的产品，从设计到制造整个过程中展示视频，并建立准智能或实际的实验系统[6-7]。

6 结语

综上所述，当今世界已进入智能制造时代，先进数字控制技术可以提高智能制造水平，节省人力资源，提高生产力。制造业正朝着精密化、智能化和自动化的方向发展，为了满足时代的需要，各国已将智能制造技术现代化作为国家的优先事项。可以这样说，第四次工业革命正在进行，数码控制技术的许多功能，如智能分析、信息处理和自动化控制，必将在未来生产中扮演着越来越重要的角色。