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智能制造与先进数控技术的发展研究

罗灏彦

摘要: 数控技术的发展与进步不仅关系着我国制造水平的提升,是我国制造产业发展的重要体现,还对于我国制造强国建设,促进我国产业升级以及构建现代化制造体系有着重要意义。近年来,虽然在国家政策的引导和支持下,我国智能化视域下数控技术得到一定发展,但仍然存在着一些问题。基于此,国家以及企业应在实事求是、与时俱进的基础上,通过不断创新发展,科学推动制造行业的进步,提升我国制造业的整体水平。
关键词: 智能制造;先进数控技术;发展
DOI:10.12721/ccn.2023.157288
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智能制造是智能制造技术与智能制造系统的统称,是一种人机一体化制造系统,其包含智能机械与专业人员,以一种高度柔性与集成的方式将智能技术融入在制造的各个环节。这种制造模式具有极强的自律能力,系统能够收集、理解自身与环境信息,并能够对自身的行为做出分析、判断及规划,实现了人机一体化的高度统一。
1智能制造与数控技术的融合
数控技术是利用数字化信息控制机床运动及加工过程,数控技术是数控机床的核心,也是机床自动化加工的基础。智能制造领域应用数控技术,可进一步提高产品的加工精度和加工效率。智能制造与数控技术的融合主要体现在以下4个方面:(1)通信技术的融合。在制造设备中融入微处理器技术及计算机技术,系统可获得所需的测量值;数控与智能制造技术的集成促进了机电集成技术的发展,提高了工业生产的稳定性及制造设备的可靠性能。(2)集成的融合。链路控制可通过数控机床实现多轴链路,并有效控制材料的加工处理过程。不同型号机床的操作状态、性能存在较大差异,在智能制造领域应用数字控制技术,可以提高联合控制的速度与精度,比如多对等工具耦合控制可实现不同工作站产品加工的同步处理,有效解决传统机床加工精度不高、加工效率低的问题。通过多轴补偿实现高速高精链路控制信息的实时传输,保证每个处理链的正常运行。(3)误差补差技术融合。补偿误差可以提高机床设备的加工精度,目前多源误差补偿技术包括几何误差补偿、热误差补偿、主动振动抑制、力误差补偿等。其中力误差补偿可以提高机床的切削能力,减少产品的变形误差;热误差补差则可以减少误差测量时间,提高误差预测的准确性;抑制振动顾名思义就是减少加工过程中材料的内部振动作用,提高加工控制性能等。(4)数据融合。数控技术在智能制造中的应用便于人们收集更多的信息建立更准确的数据模型,根据对应的数据模型可以实现设备信息的监测与处理,全面分析数控机床的加工过程,通过诊断、统计、优化等智能分析方法监测产品的生产状态。
2智能制造在数控中具备的优势及面临的挑战
2.1智能制造在数控中的优点
近年来,随着国家以及人民的不断努力,我国的各类工业生产制造体系相对其他国家较为完整,很多国内制造企业具备了独立的各类全面系统的生产制造能力体系,行业也向着智能制造产业的方向发展,企业的制造业竞争力指数也在不断攀升。数据显示,近五年内,我国通过引进技术和自主研发,自身的产业布局以及发展方向也具备了一定的规模和效果,对应的科研设施以及应用设施与产业也更加完善。此外,在信息和通信技术设备制造以及互联应用方面,我国智能制造业更是一骑绝尘,其他国家难忘项背。随着互联网技术的发展以及国家政策的不断落实与市场的宏观调控,我国的装备制造产业应用软件产业等也达到了较高的应用位置,体现出了优质的应用效果,这种种发展都为我国制造业的科学发展提供了技术发展以及人才发展的基础。
2.2智能制造视域下数控技术的发展战略
随着数字化信息技术以及先进数控技术的智能化发展,科学技术的不断革新,将两者技术相互融合,并将其应用于制造产业领域,将逐步形成整个智能制造的全新模式。在这种模式下,智能化制造将以其自身的优势贯穿于产业的各个环节,进而取代原有的经济发展模式,成为未来社会的一种新的生产分配方式。在智能制造整体发展视域下,其本质就是将制造技术与信息进行深度融合,从而使两者的优势得到更大发展,促进制造产业的不断进步。这种思想和模式不仅关系着我国国家经济战略目标的实现,更重要的是还关系着国计民生以及未来国民经济的发展。基于此,我国制定了相应的智能化战略发展目标,主张依托现有的互联网和各类生产要素,促进制造产业经营质量的智能化转型,从而推动产业的进一步发展,实现制造产业技术与模式的扩大及质量提升,真正构建智能化的制造模式,构建先进化的未来社会。而要做到这一点,摆脱对外的进口依赖,必须自主研发高端制造装备以及相关控制的智能化商品制造体系,以此更快更好地实现高端精准制造,有效提升我国制造业的整体水平,促进我国智能化生态体系的构建。
2.3智能制造在数控机床领域的应用
2.3.1智能制造在数控机床自动化信息系统中的应用
将智能与先进的数控技术与智能制造技术应用于自动化工业生产中,主要是通过相关技术进行生产设计和监督工作。尤其是在机械制造行业中,最核心的关键是自动化控制与检测,传统的检测方式是以人工为主要手段,现在的智能设备环境下,主要以自动化信息为检测方式,这种全新的智能化辅助方式以及信息传导监测功能,不仅有效提高了实时监控的工作效率,还提升了生产质量。
2.3.2智能制造在数控机床自动化检测过程中的应用
智能制造技术与数控技术的联合发展,应用自动化检测改变了传统的高难度,有风险的检测方案,使数控技术的整体水平得到提高,在实际的检测过程中,尤其在制造一些较为特殊的产品时,如果企业用传统的方式进行操作,那么由于精度、参数等问题,就必然会出现一定的质量问题,而通过智能制造的相关手段,其精准度、科学性就会得到一定的保证。现阶段,我国人民的生活品质得到了一定提升,产品要求也更趋向于个性化,在这种背景下,科学引入智能化数控技术,其加工出来产品的功能性和技术都能满足客户的需求。而如果只是利用单纯的机械制造生产的产品是不能满足消费者的需求的,这主要因为其新技术和新工艺的应用精度不足,进而导致产品的性能和模式不能达到要求,基于此,企业在市场需求影响下,一定要通过整合与发展,通过自动化检测技术保障产品的质量,提高其最终检测的精准度。
2.3.3智能制造在数控机床自动化加工系统中的应用
智能制造企业告别了劳动密集型生产模式,在智能制造技术没有普及之前,都是以人工的方式进行的,这对各项劳动力提出了更高的要求。自从企业引入基于信息技术支持下的智能化技术后,劳动密集型行业原有的模式就发生了改变,其应用不仅提高了工人工作的积极性,还提升了生产效率,提高了生产质量,保证了工作人员的人身安全。
3结语
总之,全新数控技术的创新与发展,对于我国成为制造强国有着重要的意义,是我国国民经济发展的重要组成部分。我国要想逐步完成从制造大国到制造强国的转变,就必须通过各种措施完成数控技术的创新型发展,进而有效提升制造能力,推动我国制造业发展水平的全面提升。
参考文献
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