現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展模式探析論文_優(yōu)秀論文

1、 現(xiàn)代機(jī)械制造智能化發(fā)展模式探析論文摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展, 傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革, 各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資。對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā), 提出了全新的制造模式。關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；智能化技術(shù)；體系一、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中, 數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù), 它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體, 具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn), 對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前, 數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革, 由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上, 數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在

2、智能化基礎(chǔ)上, 綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù), 數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制, 加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù), 實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上, CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng), 實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。二、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢2.1性能發(fā)展方向(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng), 同時(shí)采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施, 機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含兩方

3、面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性, 數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì), 功能覆蓋面大?？刹眉粜詮?qiáng), 便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性, 同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求, 使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整, 從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3)工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后, 通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施, 完成多工序、多表面的復(fù)合加工。(4)實(shí)時(shí)智能化。早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境, 其作用是如何調(diào)度任務(wù), 以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算

4、模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天, 實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合, 人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展, 而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。2.2功能發(fā)展方向(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同, 因而開發(fā)用戶界面的工作量極大, 用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù), 也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作, 便于藍(lán)圖編程和快速編程

5、、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。(2)科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù), 使信息交流不再局限于用文字和語育表達(dá), 而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合, 進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域, 如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等, 這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域, 可視化技術(shù)可用于CAD/CAM, 如自動編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直

6、線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?4)內(nèi)裝高性能PLC。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊, 可直接用梯形圈或高級語言編程, 具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能, 編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè), 用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改, 從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)

7、集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體, 使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化, 在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展(1)集成化。采用高度集成化CPU, RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片, 可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度, 應(yīng)用LED平板顯示技術(shù), 可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù), 將半導(dǎo)體和表面安

8、裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格, 改進(jìn)性能, 減小組件尺寸, 掘高系統(tǒng)的可靠性。(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化, 根據(jù)不同的功能需求, 將基本模塊, 如CPU、存儲器、位置伺服, PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊, 作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品, 通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減, 構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作, 通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng), 可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、