1 智能机床的特征
研究智能技术与体系框架,就要先了解智能机床的特征,主要分为智能技术特征和智能功能特征。智能机床的技术特征是指智能机床在技术上的特点优势,科学技术的进步与发展是支撑机床研究的动力,是机床研究突破发展的源泉。而智能技术的功能特征是指根据不同的类型的机床所具有的自身功能优势。
1.1智能技术特征
智能机床在智能技术方面的五个特征:
(1) 自治与集中的统一性。一方面,智能机床根据加工任务以及智能诊断、自我优化等功能,智能机床在独立完成任务的同时还可以自我修复,同时不断分析总结经验。另一方面,为了更好的满足制造的需要,智能机床还具备了集中管控的能力,使机床通过提高智能水平,并通过共享的方式来吸收利用同类机床的知识。
(2) 整体与局部的相互协调性。智能机床的各智能部件、各类控制软件、数控系统相互配合,协调完成各类工作,实现智能机床的局部协调;同时,在局部相互协调的基础上,人和机床装备利用智能计算机系统的知识库和一般数据库,实现智能机床整体上的协调。
(3)人机的相互协同性。人在生产活动中是最具活跃性和灵活性的因素,智能机床研究开发和应用应坚持以人为中心,人、计算机和机械以及各类软件系统同处于一个系统中,既具有各自的独立性,又发挥着各自优势,从而使整个系统达到最佳效益。
(4) 结构上的开放性随着技术的不断发展,客户的要求也不断变化,机床智能也应是无止境发展。这边要求智能机床在结构上应该是开放的,并能适应新的需要,配置各种功能部件。
1.2智能功能特征
由于智能机床的类型差别,智能机床本身又各有差别。总体来说,智能机床的功能特征具有三类基本功能特征:执行智能功能、准备智能功能、维护智能功能。这三个功能能既相互独立执行自己的任务,又相互贯通,相互协作,从而更好的完成工作,提高智能水平和效率。
2技术理论框架
智能机床的技术理论框架
(1)智能机床综合能力评价理论与技术包括:①智能机床环境适应性理论与技术; ② 智能制造能力评价模型与方法;③ 智能机床开放性理论与技术;
(2)人、计、机一体化融合理论与技术:这一理论主要包括了人、机、计一体化中超介质机理及其关联模型和人、机、计一体化融合技术;
(3)多源信息的感知理论与技术包括感知共性理论与技术、专项数据处理理论与技术理论支撑,其中感知共性理论包括智能传感器理论技术,机床现场总线与无线通信理论与技术。专项数据处理理论与技术包括热变形溯源、几何误差建模与补偿技术、温度场、在机质量检测方法技术等。
(4)智能决策理论与技术;
此技术包含两个方面:1)加工运行智能决策理论与技术包括数控程序在线调节算法、低碳运行智能决策算法、故障在线自我修护方法等;2)加工准备智能决策理论与技术包括工艺参数决策与优化方法,数控程序智能编制与优化方法,数控程序3D虚拟加工技术,机床节能调度技术等;
(5)智能执行理论与技术包括:①自动上下料控制技术;②执行部件协调技术;③防碰撞控制技术;
(6)智能维护理论与技术包括故障维护理论与技术(故障维修模式、智能机床评估模型、基于3D的故障维修拆卸与组装技术等)和信息库的构建方法与维护技术(智能计算机系统的知识库、人的头脑、决策知识的获取方法、一般数据库的新信息库的构建方法);
(7)智能机床标准化技术;
(8)智能机床支撑技术:①计算机网络与通信技术;②机床设计理论与技术;③系统工程理论与技术;④人工智能技术;⑤智能部件制造技术;⑥计算机软硬件技术。
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