數控機床在線感知與智能控制技術及應用

高生

摘要：現階段的機床數控技術大多還處在封閉系統(tǒng)的結構，數控機床在運行過程中以提前設定好的固定參數為參照對象，在整個制造的過程中CNC只負責執(zhí)行固定參數，需要提前人工設定參數的設備已經越來越不能滿足人們對設備的要求。因此可以從在線監(jiān)督的理念出發(fā)，用來控制數控機床的狀態(tài)，實現高效率的安全的加工。現就開放式數控系統(tǒng)的機床在線過程控制展開研究和探討。

關鍵詞：開放式數控系統(tǒng)；數控機床；智能控制

引言

隨著機床先進控制系統(tǒng)和高度發(fā)展的制造業(yè)，各行業(yè)之間加深了交流，現有的數控控制系統(tǒng)則顯得相對單一，不能滿足現有的社會需求。在制造業(yè)競爭日益激烈的今天，數控系統(tǒng)已經向信息化和快捷制造的方向發(fā)展。

1我國機床數控技術發(fā)展現狀

較其他發(fā)達體而言，機床數控技術起步時間較晚，在發(fā)展初期，國家對機床數控技術也缺少重視。在我國進入WTO后，受國外先進技術影響，不斷吸收國際先進機床數控技術，并建立自身機床數控基礎體系。經過“第六個五年規(guī)劃”和“第七個五年規(guī)劃”建設后，在“八五”和“九五”建設期間，我國從原有封閉開發(fā)模式中走出，建立國產數控技術體系，形成自由數控產業(yè)，大力培養(yǎng)先進數控專業(yè)人才。

到今天，我國數控機床生產廠家已經達到百余所，生產的數控技術產品業(yè)已經達到上千種，可以說我國機床數控行業(yè)發(fā)展十分迅猛，發(fā)展質量非常好。但是從國際化角度而言，我國機床數控技術還有待提升，其發(fā)展空間廣闊。

2智能化機床技術體系框架

2.1智能數控技術

眾所周知，機床最關鍵的部位就是智能數控技術，其是以傳統(tǒng)數控技術為關鍵點，在一定程度上對機床智能化水平造成直接影響，主要包含數據采集以及開放式數控系統(tǒng)架構等技術。較為常見的開放式數控系統(tǒng)架構往往是遵循開放性原則，科學合理的對相關數控系統(tǒng)加以開發(fā)，在機床中將其合理應用，其自身具有擴展性、互換性以及操作性等顯著優(yōu)勢。目前該架構主要包含兩部分：系統(tǒng)平臺以及應用軟件。前者主要是對機床內部數字量控制相關部件，其在一定程度上往往在數控系統(tǒng)中應用相關硬件以及軟件平臺，確保相關物體實現系統(tǒng)化功能，如較為常見的電源系統(tǒng)或者微處理器系統(tǒng)，支撐相應的操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮系統(tǒng)性能至關重要的作用，科學合理的控制系統(tǒng)硬件資源，從而讓相應的應用軟件研制效率得以顯著提高。目前在開發(fā)相關應用軟件的過程中，其主要是以模型為主，讓各系統(tǒng)能科學合理的聯系在一起，從而根據編制差異，將其合理應用在各項系統(tǒng)。

2.2大數據采集以及分析技術

隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展，目前我國現代數控機床性能逐漸呈上升發(fā)展趨勢，相應的機床往往呈現出各式各樣的種類，其往往在一定程度上能對各項設備種類作以科學合理的支撐，因此，從某種角度上來講，為滿足不同數據間各采集需求，目前在數控機床中被廣泛應用的是傳感器，其能適用于各式各樣的機床數據采集類型，其在一定程度上往往分為力矩電流、指令信息以及主軸電流等方面，確保整個制造過程得以有效管理的同時，還能不斷優(yōu)化整個制造過程。

從目前智能數控機床技術的實際發(fā)展情況來看，要想不斷優(yōu)化大數據分析過程，首先要確保相關數據實現可視化，在一定程度上確保數據分析能夠實現科學合理，最終為相應的決策提供可靠性依據，目前很多數控系統(tǒng)往往是將數據采集接口裝置加以合理應用，為相關數據信息的真實性以及有效性提供可靠性保障。另外，科學合理的使用大數據采集以及分析技術能確保相關數據實現智能化管理，在獲取相應的制造數據后，在此基礎上讓整個加工過程以及相關數據形成科學合理的聯系，最大化減少人為因素的影響，對加工效率造成直接影響，同時在一定程度上確保相關數據的管理實現人工智能化，推動我國機械制造業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標。

3智能控制技術及應用

3.1數控銑床金屬加工工藝以及其應用

在數控技術和自動化機械制造技術應用整合中，其技術應用形式以數控銑床金屬加工應用為技術實施形式進行了分析，在整個技術的處理實施中，逐漸將技術應用和具體的技術應用控制整合，并且在技術的處理應用中，在按照技術處理中的數控技術加工進行對應的技術加工實施，保障在技術加工實施控制中，能夠將對應的技術處理控制實施要點轉變。需要注意的是在進行數控銑床技術的應用中，其對應技術處理中的控制要點應該以夾角控制作為整個技術處理中的控制要點，進行對應的技術控制，整個夾角控制中，應該按照機床加工技術控制中的實踐需求，對整個技術處理中的控制要點進行轉變，同時還應該按照其技術處理中的控制實踐整合，進行對應的加工曲面控制整合。

3.2數控機器人機床加工技術應用

隨著現代化科學技術的應用發(fā)展能力轉變，對于數控機器人的技術應用控制也越來越重視，并且在其整個技術處理控制中，也需要按照數控機器人加工技術處理中的控制工作轉變需求去進行對應的加工技術控制。最為顯著的一項加工技術應用就是在加工技術的處理中，針對加工技術處理中的數控加工機器人建設技術應用控制，并且在整個機器人加工技術的處理控制中，需要按照加工技術處理中的控制實踐，對整個加工技術處理中的控制要點整合。同時在數控加工技術的應用下，需要按照其加工技術處理中的控制需求，進行機器人加工技術處理中的動力學分析，將對應的動力學分析和機器人制造技術應用結合，以此發(fā)揮出整體技術應用控制中的技術實施需求。

4機床數控技術發(fā)展趨勢

4.1向更加穩(wěn)定方向發(fā)展，提高機床數控技術產品穩(wěn)定性

我國機床數控技術市場根據產品性能等方面不同，將機床數控產品分成3個類型，即經濟型、普及型和高檔型。根據市場購買情況顯示，購買者在購入機床數控產品時，相較于品牌、價格、服務等情況，還是更趨向機床數控產品穩(wěn)定性方面，這樣才能保證生產和加工穩(wěn)定性。因此在機床數控技術發(fā)展過程中，應提高機床數控技術產品穩(wěn)定性，以此和國際機床數控產品進行競爭。

4.2機床數控技術編程向更加自動化方向轉變

隨著經濟全球化發(fā)展腳步不斷加快，我國逐漸成為工業(yè)生產大國，各國不同性質零部件加工等情況也屢見不鮮，因此機床數控技術一定要向更加自動化方向轉變，可以對國際編程代碼進行識別和運算，提高機床數控產品可操作性和適應能力。

4.3建立開放式數控系統(tǒng)

近年來，隨著微型計算機不斷在各行各業(yè)中應用，CAD、CAM等技術都在機床數控技術產品中得到應用，因此在開發(fā)數控技術時，應向更加開放化轉變，便于數控機床制造商和數控機床使用單位根據自身實際需求，在機床數控技術產品上安裝相關硬件或轉件，這樣一來機床數控技術產品不僅可以更加貼合使用者實際需求，還可以具備一定專機功能，可以提高我國機床數控產品在國際市場和國內市場中競爭力和市場占有比例。

4.4基于物聯網的遠程控制功能

5G時代的到來，物聯網的推廣普及，通過開放式的控制系統(tǒng)與網絡的鏈接，遠程控制、診斷、維護將是完全可以實現的。

結語

為了促進我國機械制造業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，企業(yè)在生產制造過程中應當合理應用自動化技術。人們要借鑒西方發(fā)達國家的先進自動化技術，樹立低成本、高質量的發(fā)展理念，逐步完善自動化技術相關理論，為我國機械制造業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]鑒紹英.智能數控機床及其技術體系框架[J].山東工業(yè)技術，2017（15）：108.

[2]王龍，王云霞，蔣麒麟，李亞鵬.數控機床信息智能采集技術的現狀與趨勢[J].裝備制造技術，2016（12）：116-119.

[3]陳炯.數控機床智能化的主要技術特征[J].機床與液壓，2016，44（20）：73-76+81.

[4].未來機床將向自動化、智能化、綠色方向發(fā)展[J].機床與液壓，2015，43（16）：138.