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智能製造環境下的（de）數控係統發展趨勢

2018-6-28 來（lái）源：徐工消防安全裝備有限公（gōng）司作者：李（lǐ）雲

摘要（yào）：闡述（shù）未來數控係統（tǒng）的發展趨勢，即數控係統向開放型發展，集成CAM軟件，方便編程及模擬；與MES係統集成（chéng），實現設（shè）備間數據（jù）互通；注重檢測功能（néng），能實時反饋數據。

隨著我國《中國製造2025》行動綱領的實施，工程機械各（gè）大主機廠商都在進行以智能製造為目（mù）標的技術升級改造，建設以創新（xīn）、綠色、智能為主題，信息化與（yǔ）工業化（huà）深度（dù）融合的數字化、網絡化的智能製造（zào）車間，響應智能製造、綠色製（zhì）造、服務製造的強國戰（zhàn）略，數控係統製造企業隻有堅持（chí）客戶導向（xiàng），滿足企業智能化升級改造需求，在數控係統開放性方麵（miàn）深入研究，不斷（duàn）提升（shēng）係統的網絡（luò）化、開放化水平，為用戶定製個性化的數控係統，才能取得長足的發展。未來先進數（shù）控係統將（jiāng）具有以下幾方麵特點。

1 . 數（shù）控（kòng）係統向開放型發展（zhǎn），集成CAM軟件，方便編（biān）程及模擬

目前比較（jiào）常見的FA N U C數控係統，雖然也具有程序檢查功能，例如機床鎖住和輔助功能鎖住功能，能夠不移動刀具而顯示其位置的變化，能鎖住所有軸或指定軸，並禁止執行（háng）M、S和T指令（見圖1），檢查程序是否編（biān）製正確，但是這種（zhǒng）方法僅能（néng）檢查出程序語句方麵的錯誤，不能直觀顯示刀具路線軌跡，不能避（bì）免潛在的風險。未來開（kāi）放的數控係統將在自動編程及仿真方麵有所改進。傳統的Mastercam、UG等編程軟件（jiàn）生成的數控程序，需要經過後處理，才能應用於生產現場，然而軟件自帶的後處理程序，並不能完全適應用（yòng）戶特殊定製的機床（chuáng），隻有較專（zhuān）業（yè）的技術人員才能修改後處理程序，這給生產造成一定的障礙。未（wèi）來（lái）開放（fàng）式數控係統（tǒng）往往采用（yòng）N C嵌入P C 的模式，這種數控係統的優點是（shì）能（néng）夠借助已經成熟的計算機Wi n d o w s平台，方便集成各類計（jì）算機軟件，數控係統內嵌專門的編（biān）程及仿（fǎng）真軟件，這樣就實現了C N C 與軟件之間的無縫連接，技術人員無需考慮後處理格式、機床仿真三維模（mó）型是否正確的問題，這樣就使得操作更加高效準（zhǔn）確，借助計算機CAM軟件（jiàn）強（qiáng）大的（de）編程仿（fǎng）真功能，用（yòng）戶可以直觀地觀察刀具軌跡路線，進、退刀方式，切（qiē）削量等方麵的信息（見圖（tú）2），這樣就能更（gèng）大程度地避（bì）免因編程錯誤造成的生產事故。

圖1 FANUC數控（kòng）係統機床鎖住功能

圖2 CAM軟件刀具軌跡顯示界麵

2 . 數控係統將更好地（dì）與M E S係統集成，實現設備間數據互通

未來規劃的（de）智能車間中，生產流程更加簡單高效，盡量避（bì）免人（rén）工（gōng）幹（gàn）預。訂單下達至生產線，設備會讀取當前產品的訂單號、批次號和ID號，MES係統向（xiàng）生產現場下達生產任務（wù），同時MES向相關設備傳輸（shū）生產開始指令，通過DNC向設備傳遞NC程序並觸發設備加工程序準備，加工完畢後，MES係統會讀取設備加工運行數據和標準數據，並從（cóng）加工質量方麵對加工參數進行分析（xī）並（bìng）改進（jìn），形（xíng）成良好的閉環管理，記錄設備運行信息，作為產品過程質量信息，為SPC分析（xī）基礎數據和質量追溯使用，具體（tǐ）流程如圖（tú）3所示（shì）。

圖3 車間智能製造圖解

3. 數控係（xì）統更加注重檢測功能（néng），能實時反（fǎn）饋數據

隨著傳統（tǒng）機械行業人工成本的（de）增長，智能化工廠的用工人數呈下降（jiàng）趨勢（shì），由（yóu）勞動密集型行業轉型成技術集中型行業，一（yī）方麵對技能工人（rén）的要求更高，技能（néng）型藍領人才需求大幅增加；另（lìng）一方（fāng）麵（miàn），對數控係統廠家提出了更高的要求，要求（qiú）數控（kòng）係統更加注重檢測功能，能實時反饋數據，例如數控係統共（gòng）享激光跟蹤（zōng）儀測量數據，將激光跟蹤儀球（qiú）坐標數據轉化（huà）為右手直（zhí）角坐標係數據，並圖2 CAM軟件刀具軌跡顯示界麵圖3 車間智能製造圖（tú）解（jiě）進行反饋，避免事後檢測返工的情況，目前各大機（jī）床廠商，例如友（yǒu）佳、日發等機床企業（yè）已經注（zhù）重（chóng）在機床（chuáng）中配置Renishaw探頭、在線（xiàn）對刀儀等設備（bèi）（見圖（tú）4），豐富（fù）了數控機床的功能，提高了生產效率。另一方麵（miàn），檢測功能還體現在數控程序上，例如江蘇一（yī）重為日本（běn）某企業研製的數控鑽床，實現了無人化加工，機械手上料定位，液壓夾具（jù）夾緊等過程都由程序代碼控製，鑽孔及攻螺紋（wén）過程中，實時監測主軸扭矩，加工過程中如果發生絲錐斷裂，主（zhǔ）軸扭矩值就會發（fā）生（shēng）變化（huà），係統宏程序會發出報警，提示操作人員更換（huàn）絲錐，體現了數控係統的檢測功（gōng）能在智能製造中的重（chóng）要作用（yòng）。

圖4 Renishaw測量（liàng）係統

4. 結語（yǔ）

隨著《中國製造2025》製造強國戰略的（de）實施，企業隻有提（tí）高製造過程的智能水平，才能保證產品質量，降低人工成本。為滿足客戶需求，數控係統廠商隻有不斷豐富係統（tǒng）功（gōng）能，在編程仿真（zhēn）、數據互通及實施檢測等方（fāng）麵深入研究，為用戶量（liàng）身定製個性化的數（shù）控係統，才能取得（dé）長足的發展。

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