對數(shù)控系統(tǒng)的智能化的幾點認(rèn)識

北京航天新風(fēng)機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司 曹彥生 王 攀

隨著現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)場總線控制技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化已融入到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也越來越高。以筆者使用的數(shù)控機(jī)床為例，在傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上增加了用戶界面的圖形化和可視化，操作者可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，如Siemens840D sl數(shù)控系統(tǒng)，已可以通過人機(jī)交互界面，實現(xiàn)零件快速編程、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和管理及加工過程仿真演示等。此外，數(shù)控系統(tǒng)還提供了多種插補(bǔ)和補(bǔ)償方式，如圓柱插補(bǔ)、樣條曲線插補(bǔ)、空間曲線插補(bǔ)等，使程序量減少的同時，可為用戶提供高質(zhì)量的加工表面，大大減少了人工修整。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也越來越多地應(yīng)用先進(jìn)的芯片和控制模塊，它們不僅重量輕，體積小，功耗低，而且使機(jī)床的執(zhí)行和反應(yīng)速度更快、更靈敏、更準(zhǔn)確，甚至還具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。

數(shù)控系統(tǒng)的智能化在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止這些，例如在操作方面，用戶界面的按鍵都已圖形化，更加形象，簡化了用戶的操作；采用圖形化的編程方式，減少了用戶的學(xué)習(xí)時間；另外還可以根據(jù)加工零件的材料、形狀、加工方式和刀具等參數(shù)給出主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和進(jìn)給速度等推薦的工藝參數(shù)；在加工方面，機(jī)床可以智能地監(jiān)控刀具，自動實現(xiàn)位置檢測和補(bǔ)償功能，防止刀具和工件的干涉及零件的變形，提高加工精度，延長刀具壽命；在故障診斷和維護(hù)方面，除了傳統(tǒng)意義的診斷功能外，智能化的數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能加強(qiáng)大，專家無需去用戶現(xiàn)場，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，通過顯示器和狀態(tài)燈顯示，用戶可以直觀地了解機(jī)床的運轉(zhuǎn)情況。

隨著計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和驅(qū)動技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化已成為現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，其趨勢勢不可擋。目前國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的智能化水平還不是很高，普及率還不是很廣，有待在以下幾個方面進(jìn)一步提高：

（1）在利用更高精度的功能部件基礎(chǔ)上，如直驅(qū)電動機(jī)，線性導(dǎo)軌，高性能刀具等，進(jìn)一步提高機(jī)床的智能化和可靠性，完善加工過程的閉環(huán)控制系統(tǒng)，以提高加工效率和加工質(zhì)量。

（2）引進(jìn)處理速度更快、功耗更低的控制系統(tǒng)，以提高機(jī)床的執(zhí)行和反應(yīng)能力。

（3）提高機(jī)床的自動測量功能，減少人工停機(jī)檢測次數(shù)。

（4）具備更好的機(jī)床聯(lián)網(wǎng)功能，能在任何一臺終端機(jī)上對其他機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運行，還可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和操作。