机床技术发展的前景和目标是实现装备制造业的全自动化,从单机自动化到FMC、CIM、CIMS,提高加工精度和效率,降低制造成本,为人类创造更多的财富。在实现全自动化的过程中,需要解决的技术问题极其复杂,不仅要解决替代体力劳动的问题,还要解决替代脑力劳动的问题。它包括技术、刀具、物流、网络、信息存储、控制等等。如何用智能取代人的体力和脑力劳动,是最关键的核心问题。
智能机床的出现,为未来装备制造业实现全面生产自动化创造了条件。首先,通过自动抑制振动,减少热变形,防止干涉,自动调节润滑油量,降低噪音,可以提高机床的加工精度和效率。其次,对于集成制造系统的进一步发展,单台机床的自动化水平提高后,可以大大降低人们管理机床的工作量。人们可以有更多的精力和时间去解决机床以外的复杂问题,可以进一步发展智能机床和智能系统。第三,数控系统的发展和创新对机床的智能化起到了极其重要的作用。它可以容纳大量的信息,对各种信息进行存储、分析、处理、判断、调整、优化和控制。它还具有重要的功能,如刀具和夹具数据库、对话编程、刀具路径检查、加工时间分析、启动时间分析、实际加工负荷监控、加工导航、调整、优化和自适应控制。
在20世纪80年代,美国就提出研发“自适应控制”机床。但由于自动检测、自动调整、自动补偿等很多自动化环节没有解决,虽然有各种测试,但进展缓慢。后来在电火花加工方面,首先实现了“自适应控制”。通过自动选择和调整放电间隙和加工参数,提高了电火花加工的精度、效率和自动化程度。
随后,由美国政府资助的组织智能机床创业平台(SMPI)是一个由公司、政府部门和机床制造商组成的财团,旨在加速智能机床的研究。
日本MAZAK公司开发制造的智能机床于2006年9月在IMTS展出,向未来理想的“自适应控制”机床迈进了一大步。日本的这种智能机床有六个特点:一是具有自动抑制振动的功能。二是能自动测量和补偿,减少高速主轴、立柱和床身热变形的影响。第三,具有自动防止刀具碰撞工件的功能。第四,具有自动补充润滑油和抑制噪音的功能。5.数控系统具有特殊的人机对话功能,编程时可在监控屏幕上显示刀具轨迹,进一步提高切割效率。六、机床故障可以远程诊断。
什么是智能机床?智能机床是能够对制造过程做出决策的机床。智能机床了解整个制造过程,能够监测、诊断和纠正生产过程中的各种偏差。并能为生产的优化提供方案。此外,还可以计算所使用的刀具、主轴、轴承和导轨的剩余寿命,让用户知道自己的剩余使用时间和更换时间。