人工智能在數(shù)控加工中的應(yīng)用

周萍

（山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院 山東 淄博 255000）

引言

數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和種類復(fù)雜程度較高，一旦出現(xiàn)故障，其復(fù)雜性和隱蔽性較強。為了改善這種情況，引入了智能化故障診斷技術(shù)，從而能夠?qū)C床故障的變化趨勢進行及時有效的預(yù)測，對促進數(shù)控機床的進一步發(fā)展有重要意義。

1 數(shù)控車床技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.1 數(shù)控車床技術(shù)對于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮著難以替代的作用

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，很多行業(yè)為了提升產(chǎn)品的體驗，都會借助機械設(shè)備進行生產(chǎn)。這也使得機械行業(yè)對于人們的生產(chǎn)生活發(fā)揮著不可替代的作用。這些對精度要求極高的零部件都需要借助數(shù)控機床進行生產(chǎn)。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速普及，當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在數(shù)控車床加工中發(fā)揮著重要作用。通過人工智能技術(shù)，數(shù)控車床可以更好地控制生產(chǎn)的精度，進而提升產(chǎn)品的質(zhì)量，進而實現(xiàn)整個行業(yè)的快速發(fā)展。

1.2 數(shù)控車床技術(shù)具有難以替代的優(yōu)勢

普通車床加工技術(shù)的加工精度較差，很容易出現(xiàn)誤差，而數(shù)控車床技術(shù)對于誤差的把控能力較強，所生產(chǎn)出零部件在穩(wěn)定性上具有明顯的優(yōu)勢。數(shù)控車床的精度高、誤差小的特點使得很多機械產(chǎn)品的生產(chǎn)都離不開數(shù)控車床的參與。近年來我國的制造業(yè)逐漸向精密化、集約化方向發(fā)展。在這一背景下，數(shù)控機床技術(shù)尤為重要。但是我國的數(shù)控機床對于一些微小的零件的精度把控還存在一些問題，并且在數(shù)控車床技術(shù)的自動化程度還不夠高，所以我國的數(shù)控車床加工技術(shù)還有很大的提升空間。

2 人工智能在數(shù)控加工中的應(yīng)用

2.1 數(shù)控加工

數(shù)控加工是一種工作于數(shù)控機床的零件加工工藝，其中數(shù)控即數(shù)字控制，是運用數(shù)字化信號操控機器的工作過程、運動狀態(tài)等的一種技術(shù)手段。而數(shù)控機床即運用了數(shù)控手段的機床，其特點是效能較高、自動化程度較高、精度較高等，數(shù)控機床的使用便于零件加工工作的開展，其與傳統(tǒng)的機床加工工作最大的不同之處在于運用了數(shù)字化控制的手段，工作效率較高，人力成本較低，并且可以規(guī)范化進行零件加工，從而大幅度提升零件加工的精準(zhǔn)度。

2.2 數(shù)據(jù)交換

數(shù)控加工工作中，較為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)便是數(shù)據(jù)交換，而數(shù)據(jù)交換的開展依賴于計算機，需要工作人員將測量數(shù)據(jù)及時輸入計算機系統(tǒng)中，以便進行數(shù)據(jù)處理、信息收集與決策分析等，這一過程也被稱為人機交互，通過人機交互的手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的目的，從而保障數(shù)控加工工作的順利開展。數(shù)據(jù)交換過程中，工作人員所需要的機器必要數(shù)據(jù)，可以通過在計算機系統(tǒng)中進行詳細(xì)的查閱，并根據(jù)計算機對信息處理的反饋作出適當(dāng)?shù)臎Q策，從而實現(xiàn)人機協(xié)作協(xié)調(diào)，共同完成數(shù)控加工中數(shù)據(jù)交換的重要任務(wù)。正因為數(shù)據(jù)交換需要依賴人機交互，涉及多媒體、計算機操作、軟件工程等多方面的學(xué)科知識，因此對于工作人員的技術(shù)要求較高，工作人員需要熟知數(shù)控機床機械系統(tǒng)的構(gòu)成，了解必要零件的工藝，明晰計算機在數(shù)控工作中承擔(dān)著信息收集、數(shù)據(jù)處理的具體任務(wù)，并掌握計算機系統(tǒng)使用方法等，從而保障數(shù)控加工工作的順利進行與高效開展。

2.3 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

數(shù)控加工由于其復(fù)雜性與綜合性，工作的開展需要海量的數(shù)據(jù)信息支持，因此構(gòu)建數(shù)據(jù)庫是十分必要的，而數(shù)控加工的專屬數(shù)據(jù)庫可以為數(shù)控加工工作提供理論支撐、實例參考、數(shù)據(jù)分析、決策援助等，從而促進數(shù)控加工工作的高效開展。其中，在構(gòu)建知識庫的過程中，可以運用人工智能技術(shù)，對數(shù)控加工任務(wù)中所需的必要數(shù)據(jù)進行自動化提取，從而降低人力成本、時間成本等，同時提升數(shù)控工作的精確度，保障數(shù)控機床的穩(wěn)定運行，完善數(shù)控加工工藝，及時為數(shù)控工作糾錯等，通過數(shù)據(jù)庫中龐大的數(shù)據(jù)實例支持，豐富工作人員的知識儲備，同時為數(shù)控工作的開展提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支持，以期保障其順利進行。

2.4 實時監(jiān)控

數(shù)控加工的主要手段之一是實時監(jiān)控，是指數(shù)控加工工作中，通過機械設(shè)備的監(jiān)控裝置對整個數(shù)控加工工作進行實時監(jiān)控，這一過程目前可以通過人工智能協(xié)助完成，人工智能實時檢測數(shù)控機床與零件等機械設(shè)備的運行狀況，并通過前文提及的數(shù)據(jù)庫進行信息收集、數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)數(shù)控加工過程合理的資源調(diào)度，從而保障數(shù)控加工工作的順利進行。具體至使用環(huán)境來看，人工智能通過實時監(jiān)控，檢測硬件的尺寸、位置、坐標(biāo)等，保證工作前硬件的正常使用；而在工作進行時，人工智能會監(jiān)控刀具的具體使用情況與運轉(zhuǎn)狀態(tài)，進行檢測分析，如果刀具出現(xiàn)磨損以致?lián)p壞的情況，會通過系統(tǒng)及時通報工作人員；在任務(wù)完成后，人工智能負(fù)責(zé)對工作中出現(xiàn)的不合理數(shù)據(jù)進行收集與分析，以實現(xiàn)對數(shù)控加工工作的全程實時監(jiān)控，保障數(shù)控加工的順利開展，促進數(shù)控加工體系的形成。

3 結(jié)束語

隨著數(shù)控機床在工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，促進了生產(chǎn)水平的不斷提高，為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。但是數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，在長期的運行過程中難免會出現(xiàn)各種不同程度的故障，這就對維修人員提出了非常高的要求，并且還需要耗費大量的時間去排除故障，恢復(fù)數(shù)控機床的生產(chǎn)能力。該文對數(shù)控機床的常見故障進行了一定程度的論述，在此基礎(chǔ)上，通過將人工智能應(yīng)用于數(shù)控機床的診斷工作中，能夠在一定程度上提高其故障診斷能力，促進數(shù)控機床故障排除能力的不斷提高。