1 智能機床的特征
研究智能技術與體系框架,就要先了解智能機床的特征,主要分為智能技術特征和智能功能特征。智能機床的技術特征是指智能機床在技術上的特點優勢,科學技術的進步與發展是支撐機床研究的動力,是機床研究突破發展的源泉。而智能技術的功能特征是指根據不同的類型的機床所具有的自身功能優勢。
1.1智能技術特征
智能機床在智能技術方面的五個特征:
(1) 自治與集中的統一性。一方面,智能機床根據加工任務以及智能診斷、自我優化等功能,智能機床在獨立完成任務的同時還可以自我修復,同時不斷分析總結經驗。另一方面,為了更好的滿足制造的需要,智能機床還具備了集中管控的能力,使機床通過提高智能水平,并通過共享的方式來吸收利用同類機床的知識。
(2) 整體與局部的相互協調性。智能機床的各智能部件、各類控制軟件、數控系統相互配合,協調完成各類工作,實現智能機床的局部協調;同時,在局部相互協調的基礎上,人和機床裝備利用智能計算機系統的知識庫和一般數據庫,實現智能機床整體上的協調。
(3)人機的相互協同性。人在生產活動中是最具活躍性和靈活性的因素,智能機床研究開發和應用應堅持以人為中心,人、計算機和機械以及各類軟件系統同處于一個系統中,既具有各自的獨立性,又發揮著各自優勢,從而使整個系統達到最佳效益。
(4) 結構上的開放性隨著技術的不斷發展,客戶的要求也不斷變化,機床智能也應是無止境發展。這邊要求智能機床在結構上應該是開放的,并能適應新的需要,配置各種功能部件。
1.2智能功能特征
由于智能機床的類型差別,智能機床本身又各有差別??傮w來說,智能機床的功能特征具有三類基本功能特征:執行智能功能、準備智能功能、維護智能功能。這三個功能能既相互獨立執行自己的任務,又相互貫通,相互協作,從而更好的完成工作,提高智能水平和效率。
2技術理論框架
智能機床的技術理論框架
(1)智能機床綜合能力評價理論與技術包括:①智能機床環境適應性理論與技術; ② 智能制造能力評價模型與方法;③ 智能機床開放性理論與技術;
(2)人、計、機一體化融合理論與技術:這一理論主要包括了人、機、計一體化中超介質機理及其關聯模型和人、機、計一體化融合技術;
(3)多源信息的感知理論與技術包括感知共性理論與技術、專項數據處理理論與技術理論支撐,其中感知共性理論包括智能傳感器理論技術,機床現場總線與無線通信理論與技術。專項數據處理理論與技術包括熱變形溯源、幾何誤差建模與補償技術、溫度場、在機質量檢測方法技術等。
(4)智能決策理論與技術;
此技術包含兩個方面:1)加工運行智能決策理論與技術包括數控程序在線調節算法、低碳運行智能決策算法、故障在線自我修護方法等;2)加工準備智能決策理論與技術包括工藝參數決策與優化方法,數控程序智能編制與優化方法,數控程序3D虛擬加工技術,機床節能調度技術等;
(5)智能執行理論與技術包括:①自動上下料控制技術;②執行部件協調技術;③防碰撞控制技術;
(6)智能維護理論與技術包括故障維護理論與技術(故障維修模式、智能機床評估模型、基于3D的故障維修拆卸與組裝技術等)和信息庫的構建方法與維護技術(智能計算機系統的知識庫、人的頭腦、決策知識的獲取方法、一般數據庫的新信息庫的構建方法);
(7)智能機床標準化技術;
(8)智能機床支撐技術:①計算機網絡與通信技術;②機床設計理論與技術;③系統工程理論與技術;④人工智能技術;⑤智能部件制造技術;⑥計算機軟硬件技術。
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