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    智能技術,高檔數控機床的標志和發展方向

    2021.04.08

    今天的制造業正面臨著許多挑戰,深受產品多樣化、產品壽命周期短、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轉型升級的一個必然選擇。智能機床則是實現智能制造的基礎。

    當前,世界領先的機床工具制造商、控制系統提供商都在大力研發智能機床產品。智能化已經成為高檔數控機床的標志和發展方向。機床智能化技術主要解決的問題有:提高加工效率、提高加工精度、保證機床的運行安全、改善人機界面、實現輔助加工和管理功能。 

    海德漢(Heidenhain)的TNC 640數控系統的動態碰撞監測(DCM)功能,能在碰撞即將發生之前,停止機床運動,并發出警報信息,從而提高操作人員和加工設備的安全性。該數控系統的動態高效(Dynamic Efficiency)功能,將主動振顫控制(ACC)、自適應進給控制(AFC)、擺線銑、優化輪廓銑(OCM)四個功能集成在一起,能最大限度地發揮機床和刀具潛能,同時減輕機械負載,提高加工效率。實際應用中,材料切除速度可提高20-25 %。

    發那科(FANUC)數控系統的主軸負載、進給軸加減速、主軸加減速、溫度控制、反向間隙補償等智能功能,能自動調整切削參數,實現高質量、高效率的加工。

    華中數控的iNC人工智能數控系統,采用AI智能芯片,運用AI智能算法,具有工藝參數優化、智能熱誤差補償、空間誤差補償、主軸自動避振、智能斷刀檢測及壽命管理、加工過程視覺監控、機床健康保障、二維碼診斷、iNC-Cloud數控云管家等功能,可實現自主感知、自主學習、自主決策、自主執行,提高加工效率和加工質量。 

    馬扎克(MAZAK)公司的Intergrex i-350H S搭載了其新一代數控系統 MAZATROL Smooth Ai,能夠幫助機床實現一系列智能化操作。例如,在機床加工工件過程中,Smooth Ai系統可以通過Ai確定優化加工工藝(Solid Mazatrol);應用傳感器采集的數據,基于機床自學習算法自動調整主軸轉速(Smooth Ai Spindle),提高生產效率以及表面加工質量;還可以根據檢測到的溫度變化,根據人工智能學習算法,自動確定補償值(Ai Thermal Shield),從而確保穩定的加工精度。 

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    OKUMA的車銑復合機床MULTUS U3000具有熱誤差補償、幾何誤差補償、防碰撞等智能功能,搭載的OSP P300A數控系統,不僅集成了車削功能導航、主軸功率檢測、卡盤壓力計算等應用,還引入了AI診斷功能,能夠分析并靈活應用OSP了解的全部傳感器信息,自我診斷進給軸的狀態,提高生產安全性、加工穩定性,減少停機時間,提高生產效率。

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    濟南二機床的TH6513A精密臥式銑鏜加工中心,集成了其自主研發的機床PHM健康管理系統。在機床主軸、各傳動軸、液壓、潤滑等系統關鍵部位安裝有溫度、振動、壓力、流量等傳感器。PHM系統通過實時分析傳感器采集的數據,對機床進行健康診斷,根據系統設定的級別進行預警和機床保養提示。 

    秦川機床集團寶雞機床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、先進制造技術和傳感器技術,具有裝配質量一致性檢測、機床健康狀態評估、智優曲面加工、動態輪廓誤差補償、熱誤差補償、斷刀檢測、刀具壽命管理、遠程運維與監控等一系列智能化功能,實現機床的加工質量提升、工藝參數優化、設備健康保障、數字生產管理。 

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

    北一集團將展出的北二B2-K1026隨動式數控磨床,具有磨削過程中程序變換編輯、機床狀態監控、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,具有五軸聯動加工防碰撞功能,運動軸全閉環控制,全直驅傳動,適用于葉輪、葉片、精密模具等復雜曲面的精密加工。立加GA-CV960,傳動系統配置冷卻溫控系統,具有主軸熱補償控制功能、智能自適應控制的高效加工技術,以及表面加工精細處理技術,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構、預載荷自動調整高速主軸、機體溫控系統、高精度補償功能HAS4等措施,展現其高精度優勢的同時,在數字化技術領域也不甘人后,搭載其獨創的控制系統YASDA MiPS,具有維護演示、自診斷、刀具管理、主軸功率監視等數字化管理功能。 

    日本Makino的五軸臥加A500Z,采用冷卻裝置主動控制運動軸的溫升,保證機床的精度穩定,具有語音人機交互、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、機床振動抑制、自適應進給、負載自適應控制、診斷維護系統以及遠程維護等智能功能,提高加工質量和加工精度,保障機床設備的安全運行。其信息監控以及刀具管理系統能提高機床設備的利用效率。 

    WFL公司的M50銑車復合加工中心,具有實時防碰撞功能,隨時檢測各軸的位置和速度,只允許已經通過碰撞檢測的運動,無需考慮“反應時間”這種不確定因素。用戶可以自行確定各種碰撞的最小安全距離。這個防碰撞功能也可離線使用,在外部計算機工作站進行模擬仿真,對整個工藝過程以及加工程序進行優化。其自適應控制功能可自動調節主軸轉速和扭矩、進給速度、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償技術MAC 2.0,通過智能傳感器和獨特的算法,能夠在折彎時檢測板材的材料特性(回彈系數、拉伸強度),以及環境的變化(如環境溫度),并自動補正折彎力度。在大幅提升首件產品合格率的同時也保證了批量產品質量的一致性,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。 

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    湖北三環PPEB-EFL160/40智能折彎單元的機器視覺系統,能根據工件的展開形狀,自動調用數控折彎機加工程序、機器人軌跡控制程序以及自動更換相應手爪。其激光在線角度測量系統,可保證每件折彎工件精度合格。其智能互聯功能,可與用戶MES系統進行通訊。

    濟南邦德S4020激光切割機的智能激光切割系統,具有切割圖形智能排版、智能尋邊、自動定位、加工參數工藝庫、激光頭自動調焦、自動交換切割頭等智能功能,能實現不同厚度板材的高效、高品質切割加工。 

    南通麥斯鐵的MBW系列電液伺服數控液壓折彎機,配激光角度測量儀,具有動態撓度補償功能,能夠自動修正實現智能折彎,獲得15'的高精準折彎成型結果,確保可重復折彎精度。 

    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、熱誤差補償等功能,能夠提高數控機床加工精度,保障機床設備安全,提高加工效率。

    森拉天時的ToolScope加工過程監控系統,具有多個功能模塊:過程監控(TS-PM)、刀具磨損監控(TS-WEAR)、自適應進給控制(TS-AFC)、碰撞監測(CD)、機床狀態監控(TS-CM)、換刀日志記錄(TS-TCLog)、機床數據分析(TS-MDA)、過程質量文檔記錄(TS-ORep)、網絡功能(TS-Connect)。這些功能模塊通過數控系統內部數據或加裝的傳感器,獲知設備的運行情況。將這些數據進行存儲及可視化處理,并借助于專有的算法技術,實現加工過程監控,提高加工質量和加工效率,保障設備安全。 

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    智能技術不僅體現在主機和軟件上,一些功能部件也開始注入各種智能技術。 

    舍弗勒的主軸軸承監測系統SpindleSense,可以對主軸進行長時間的監控,以防止主軸發生撞刀;自動再潤滑系統DuraSense,可以通過振動信號檢測直線導軌系統或滾動軸承的摩擦學狀態,自動控制潤滑系統,確保直線循環滾珠或滾子軸承和導軌組件安全可靠地運行。 

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    THK在其直線滾動導軌上安裝一個專門的傳感器,用來收集導軌的運動數據。這些數據通過特定的算法來識別直線滾動導軌的潤滑和損壞情況,實現自動潤滑和預防性維護。 

    瑞士Lehmann四軸和五軸轉臺分度頭,能夠監控和測量轉速、電機外殼內壓、溫度、濕度和震動。


    關于領臣

    LINCH是一家集科研、制造、銷售為一體,專業提供全套流體靜壓軸承系統的高科技公司,特色產品為流體靜壓主軸、動靜壓主軸、靜壓轉臺、靜壓導軌,具有回轉精度高、剛度大、抗振性好、精度壽命長的特點,主要用于高效率、高轉速、高精度數控加工設備。


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