浅析数控机床智能化的关键技术

浅析数控机床智能化的关键技术

摘要：数控机床智能化和传统的机床工作相比，具有处理精准、处理类型多样以及将复杂问题简单化等优点。因此，在工业生产活动中推行使用数控机床智能化技术，有助于为我国工业发展作出巨大贡献，节约工业企业生产成本，减少从业人员任务量。因此，对于数控机床智能化的关键技术进行探究是十分有必要的。

关键词：数控机床；机床智能化；关键技术

引言

早期的数控机床以三坐标立式铣床为主，主要应用在连续空间曲面的加工。而伴随着计算机技术以及传感技术的快速发展，数控加工技术整体水平大幅度增长，不仅实现了生产效率的提升，还能应对一些更加复杂的零件加工需求。虽然国内的数控车床技术保持着良好的发展趋势，但和发达国家相比仍有一定的差距，因此需要不断完善数控车床加工水平，针对工艺标准化流程进行优化。

1数控车床的应用优势

数控车床搭载控制程序，能够实现自动化生产，其主要原理是借助事先编辑的编码或符号指令完成不同零件的自动化加工，在实际生产过程中表现出以下特征：1）有着较高的加工精度，并且能够保证稳定的加工质量输出。2）可以实现多级坐标的联动，对一些相对较为复杂的零件也可以轻松完成加工。3）当加工零件内部结构发生变动时，只需要改变数控程序就可以完成整个调整过程，并且数控机床允许自由调整加工量，其整体的生产效率要高于普通车床。数控机床的一大优势在于其具有自动化生产技术，完全可以替代人力，使整体的生产成本大幅度下降。4）数控机床对操作人员的专业素质有着较高的要求，尤其是维修工作，对相关人员的技术水平也有着较高的要求。通过分析数控机床的特征并与传统加工工艺进行对比，前者所表现出的优势，无论是加工质量或是精度方面都更加突出，有着更高的生产效率。无论是在生产基准或误差控制方面，数控车床表

现更优，能够确保加工零件的质量达到标准要求。这是因为数控机床可以通过零位补偿的方式解决定位基准和设计标准无法完全重合的问题，以此实现测量和工序基准与设计基准的一致，大幅度简化复杂的编程过程，极大地提高了计算精准性。并且其搭载的数字编程系统能够实现精度定位，这也能够确保所加工产品的精度。相比之下，传统加工工艺的基准定位会受到夹具的影响，若涉及批量生产，势必会表现出较大的误差。

2数控车床加工精度影响因素

2.1电气伺服系统影响

数控车床加工零件时，负责车床正常运转的电气伺服系统，是影响车床实际运行效果的主要因素之一，其准确度高低会对零件加工精度构成直接影响。应用数控车床加工各种机械零件时，需对刀具及零部件位置予以重点关注和严格把控，运转中的伺服电机可前移或后调滚珠丝杠，伺服驱动与滚珠丝杠中一旦有转动误差问题产生，必然会影响零部件加工精度，甚至导致零部件无法使用或失效。

2.2数控轨道影响

数控车床加工零件时，车床本身轨道位置同样可能影响零件的加工精度，且其偏差越大时，构成的影响也会随之增长。具体加工中，需提前精准测量并校对各个零件的具体位置，该步骤是加工的必要前提，会对数控车床加工精度构成直接影响。而在加工实践中，当车床轨道出现小量偏移或程度不一的磨损等情况时，零部件加工精度都会下降。同时，操作人员如果出现有误的操作引起了车床轨道偏移，难以保证零部件加工质量达标。

3数控机床智能化关键技术的合理运用

3.1增加热误差补偿功能在数控机床智能化的应用范围

在数控机床的使用过程中，由于使用范围的温度较高，因此，常常会造成电机发热现象等问题的产生，而此类问题往往会造成数控机床在检测过程中的精准度下降，影响了加工物品的生产使用。此外，常规环境中很容易发生温度上的改变，温度变化会导致数控机床的进给系统以及主轴系统因为温度过高而变形。因

此，针对这种由于热量问题所引起的工件精准度变高的问题，我们可以采用智能化的热误差补偿功能的办法进行智能化补救。首先，可以将温度传感器放置在数控机床和丝杠处的接口位置，利用温度传感器判定进给系统以及主轴系统的温度状况。其次，可以通过对热力补偿器中精准差值的计算确定热误差补偿值，并将其输入其相关数控系统中，从而保证热误差的补偿，改善数控机床的机械精准度。

3.2有效利用智能化防干预系统

机床内部碰撞问题的产生会严重影响数控化机床的使用以及其对部件制造的精准程度，降低工业产品的生产效率。因此，在数控机床自动化的使用过程中，应合理利用其防干涉程序，确保数控机床在运行有关的数控活动前能够使用自主检查类型判定的相关工作。通过这种自检形式有效地查询相关工件、刀具、夹具以及结构单元之间是不是有干涉问题产生的可能性。一旦自检过程中发现可能存在碰撞问题，那么，机床操控人员应在碰撞问题产生之前，使用自动化停止运作的方式将机床工作暂停下来，规避碰撞问题带来的危险情况。防干涉系统以缩短加工准备以及加工时间为目的确保机床拥有充足的工作时间，降低碰撞问题发生而导致的停机维修时间，降低维修成本。防干涉系统主要是以三维仿真科技为基础，对数控机床加工的处理工作进行仿真模拟。三维仿真技术模拟得非常精细，整个模拟过程中不仅有相关刀具、工件和夹具的三维模型，还囊括了初值建模的形式以及有关建模功能，确保刀具、工件和夹具之类的三维模型数据输入工作的进行，实现了加工仿真的目的。

3.3合理运用智能刀具监控技术

采用自动化技术合理对智能刀具进行监管。一般来说，刀具磨损分为三种情况，轻微磨损、一般磨损以及严重磨损。数控机床刀具磨损都受切削时间的影响，切削时间越长，刀具磨损的速度越快，则刀具使用能力被不断削弱。刀具性能降低，容易导致生产部件受损，造成机床震动现象的产生，导致安全事故的发生。因此，维修人员应该注意对刀具磨损情况进行定期检查并予以更换。刀具磨损状态的检查工作的主要内容包括相关刀具、传感器硬件装置、数据采集和处理功能，模块相关特征的提取和分析功能模块、诊断决策功能模块。自动化的数控机床还拥有新型的刀具交换系统。通过对道具使用时间以及磨损程度的判断，能够有效

地判定刀具的合理使用范围。其中刀具Sinumerik828D道具管理系统能够随时对256个刀具以及512个切削刃进行管理。自动化的道具检测手段减轻了道具更换过程中产生问题的次数，并且在不停止机器加工的前提下还能够对刀具进行加工。并且利用图形的方式展示出刀具的类型，操作人员还可以对刀具进行文本编辑，这种方式为操作人员的工作提供了便利。在数控机床自动化的模式下，刀具的设置以及数据被独立展示，操作人员如果想选择刀具，只需要动一动手指，就能精准地判到刀具所在的位置。

4结束语

综上所述，通过对数控机床智能化关键技术的探讨，不难发现，其技术在精准检测以及降低生产成本中发挥了重要作用，数控机床智能化影响着我国工业的快速发展以及经济水平，工业的发展代表着一个国家的综合实力，因此，数控机床智能化应被广泛应用到我国的工业市场中，以促进我国经济的发展。

参考文献：

[1]郭文波.关于数控机床智能化的关键技术及应用研究[J]. 幸福生活指南,2020(24):154.

[2]胡江平.数控机床智能化技术研究[J]. 湖北农机化,2020(2):179.

[3]顾巍,邢焕武.智能化数控机床的关键技术研究[J]. 中阿科技论坛（中英阿文）,2019(1):49-52,64-68.

[4]王晓宇.浅谈”智能化”在数控系统中的深层发展[J]. 现代制造,2019(4):8-9.