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感受智能技术的无穷魅力,盘点机床智能技术新成果

2017-05-25  来源:金属加工在线  
  机床智能技术将环境、加工对象、加工要求、加工过程、装备自身等随机变化的因素,通过传感和多信息融合技术进行识别、判断、控制、调整、优化、补偿、提示、建议、预测、报警,从而获得传统控制技术在质量、效率、效能、安全等方面不曾达到的高度。智能技术是现代自控技术的制高点,是构成产品竞争力的新的重要因素。机床智能技术近年取得了众多成果包括温度、速度、加速度、负载、功率、质量、惯性、位置、振动、图形、语音、加工要求等多种因素的智能控制技术,极具智慧,精细奇巧,令人惊叹,足以让我们深刻感受智能技术的无穷魅力和智能时代正在快速向我们走来。

  在对加工过程实施监控、反馈、再控制方面,意大利萨瓦尼尼(SALVAGNINI)的P2 Lean新一代数控折弯机借助于传感器系统,精确测量加工过程中厚度、张力强度的变化,利用含有40余年丰富经验积累的Mac 2.0.a专利软件,计算回弹量并自动进行调整控制,在大幅提升首件产品合格率的同时也保证了批量产品质量的一致性。马扎克在激光切割机上的智能监测功能,能够对穿透、等离子、燃烧、镜头污染情况进行不间断的监测,并在必要时自动停机保护。德国通快(TRUMPF)激光切割机的焦距自适应技术和冲床的下死点自适应控制技术能够对不平整和厚度不均衡的板材进行自动调整,激光透镜清洁度自适应技术能够敏锐监测到镜头污染后的闪烁,并在千分之一秒的时间内关闭激光。无锡贝斯特精机股份有限公司展出的智能夹具,具有工件身份识别、夹紧及加工变形状况感知、压板安全状态检测、断(定位)销检测、工件定位精度监控和自我纠正、夹紧力自适应调整、定位销自动位移切换、自身寿命维护管理等多项智能功能。

  在应对机床热变形方面,大隈的热亲和、马扎克的智能热盾(ITS)、日本三菱重工(MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES)的热位移抑制技术(ATDS)等智能技术的研发与应用,实现了普通工厂环境下的高精度加工。大隈的热亲和智能技术由热适应性结构(热对称结构、均匀的结构材料分布)、热适应性总体布局(发热部位的均衡布局)和热位移自动补偿三部分组成,是规则热位移的机械结构设计技术和智能化的自动补偿技术三位一体的有机结合。其中的热位移自动补偿,又可细分为主轴热位移控制(TAS-S)和结构热位移控制两部分,利用传感器和热变形模型进行准确的补偿。浙江海德曼智能装备股份有限公司也将展出专有的热补偿技术。

  在对机床实施高品质“顺滑”的动态控制方面,智能技术发挥了重要作用。如海德汉TNC 640数控系统的加速度位置误差补偿(CTC)、动态减振(AVD)、控制参数的位置自适应调节(PAC)、控制参数的负载自适应调节(LAC)、控制参数的运动自适应调节(MAC)技术;马扎克SMOOTH数控系统的新型智能型腔铣削控制(IPM)、无缝拐角控制(SCC)、变加速控制(VAC)、加工参数精细调整(SMC)技术;西门子840D SL数控系统的动态伺服控制(DSC)和精优曲面技术;三菱电机M700V数控系统的超级平滑表面控制(SSS)技术;牧野(MAKINO)的SGI.4专利软件;发那科的高响应矢量(HRV)技术;大隈的伺服控制优化(SERVO NAVI)技术等,在不同层面表现出了对多种动态因素强大的控制和适应能力,特别在高精度复杂曲面加工领域表现尤为突出。此外,线切割和激光加工中对零件拐点(包括象限点)、脉冲频率、输出能量、切削液压力等进行精确控制方面,牧野、三菱电机、GF加工方案、沙迪克以及北京安德建奇数字设备有限公司、苏州三光科技股份有限公司等都具有自己独到的技术。

  在保障机床安全工作方面,大隈的防撞击功能(COLLISIONAVOIDANCE SYSTEM)、海德汉的动态碰撞检测(DCM)、马扎克的防止干涉功能(ISS)等智能技术,在保障机床和人员安全,节省辅助时间和专注操作者注意力上发挥了重要作用。这些技术可在线或通过与脱线的3D虚拟监视器数据联动,领先模拟预测干涉碰撞危险,并在碰撞发生前及时停车。该功能可应用于自动和手动两种工作方式下,还可通过多种方式读取或生成零部件的外形信息而简单方便地建立干涉模型。
  在机床加工和方便简化操作方面,智能技术发挥了重要作用。大隈的加工条件搜索技术(MACHINING NAVI),通过传感器对加工振动状态的检测分析和预演,既可自动导航至最佳的主轴转速,也可将多种优选方案显示在视屏上供操作者自由选择。该技术应用在车削和螺纹加工模式时,能够将主轴导航至最优的转速变化幅度和周期,实现无振动切削和最佳的加工效果。三菱电机的数控电火花机床具有高效、低损耗、镜面和硬质合金精加工四种套装加工模式,方便操作者选择。日本沙迪克公司(SODICK)的Q3vic智能软件,通过直接导入3D模型,可对具有复杂形状和高度差别的零件在秒级时间内自动提取加工要素轮廓,然后自动生成包括全部切削参数在内的程序,该项智能功能还能自动计算出工件的重心位置,提出最佳夹持位置。日本牧野(MAKINO)电火花机床的MPG导航软件,存有上百种加工条件和数十个模型工艺,可根据客户的实际使用要求,通过左右移动导航条简单操作即可在加工效率和精度之间做出抉择。英国雷尼绍公司(RENISHAW)的Inspection plus智能软件,能够实现机床测头测量速度的智能控制,在保证同样测量精度条件下,自动确定和选择机床可达到的最高进给率,并且还可以运用智能序中决策,针对每种测量程序选择一次碰触或二次碰触测量方法。

  在机床维护保养方面,马扎克的保养监控智能技术(IMS),能够时刻监控各功能单元的工作状况和消耗品,预防机床意外故障的发生。大隈的五轴智能调校技术,能够在10分钟之内对五个联动轴的11项几何精度进行快速高精度调校。马扎克的五轴高精度调准功能(IMC-INTELLIGENT MAZA-CHECK)也具有异曲同工之妙。
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