智能數(shù)控機床與編程 課件 第1章 緒論

第1章緒論

1.1智能制造1.2智能數(shù)控系統(tǒng)概論1.3智能數(shù)控機床應(yīng)用1.4本章小結(jié)

思維導(dǎo)圖

（1）掌握智能制造的三種范式；（2）掌握智能數(shù)控機床的概念和特征；

（3）了解智能數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用；

（4）了解國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)在智能化方面的成果。

學(xué)習(xí)目標

一、智能制造的三種范式

二、智能制造的應(yīng)用意義

§1.1智能制造

本節(jié)的重點：智能制造的三種范式。一、智能制造三種范式智能制造的演進發(fā)展可以歸納為三種基本范式，分別為：1）數(shù)字化制造2）數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造3）數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造二、智能制造的應(yīng)用意義智能制造面向產(chǎn)品全生命周期，以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以制造系統(tǒng)為載體，通過動態(tài)適應(yīng)制造環(huán)境的變化，實現(xiàn)質(zhì)量、成本及交貨期等目標優(yōu)化，在不同類型的工業(yè)生產(chǎn)中，利于優(yōu)化制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率與制造質(zhì)量。智能制造是裝備行業(yè)、終端用戶和科研院所改革創(chuàng)新、研發(fā)新產(chǎn)品、突破新技術(shù)的有效支撐，將在國民經(jīng)濟市場需求和國家戰(zhàn)略發(fā)展需求中發(fā)揮重要作用。

一、智能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

二、智能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

§1.2智能數(shù)控系統(tǒng)概論

一、智能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程智能數(shù)控系統(tǒng)是智能制造推進和發(fā)展的重點方向。數(shù)控系統(tǒng)是智能制造的核心要素，其智能化水平是實現(xiàn)智能制造裝備、柔性制造單元、智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠的基礎(chǔ)支撐和保障。對應(yīng)智能制造演進發(fā)展的三種基本范式，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展可以分為三個階段：（1）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)字化（2）數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化（3）數(shù)控系統(tǒng)智能化一、智能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢數(shù)控系統(tǒng)智能化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展二十多年，取得了一定的研究成果和實踐效果。但大部分技術(shù)只是實現(xiàn)了一定程度的感知、分析、反饋和控制功能，其技術(shù)水平和應(yīng)用效果仍處于智能化發(fā)展的初級階段。作為“智能+”典型范例，智能數(shù)控系統(tǒng)除具有傳統(tǒng)數(shù)字化階段的典型特征外，更重要的是具有平臺化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化特征。

一、智能數(shù)控機床概念

二、智能數(shù)控機床特征

三、智能數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)

四、智能數(shù)控機床應(yīng)用實例

§1.3智能數(shù)控機床應(yīng)用

一、智能數(shù)控機床概念數(shù)控機床是制造業(yè)的“工作母機”，隨著大數(shù)據(jù)、云計算和新一代人工智能技術(shù)的突破，數(shù)控機床正從數(shù)字化機床向智能化機床方向發(fā)展。智能數(shù)控機床是智能制造的關(guān)鍵裝備，是新一代智能制造的主體，是智能制造的技術(shù)前提和物質(zhì)基礎(chǔ)。二、智能數(shù)控機床特征智能數(shù)控機床的特征主要表現(xiàn)在：（1）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)（2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化（3）智能化交流伺服驅(qū)動裝置（4）智能化狀態(tài)監(jiān)控與維護技術(shù)（5）智能故障診斷與自修復(fù)技術(shù)（6）網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)三、智能數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)智能數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在兩方面：（1）數(shù)控機床智能化技術(shù)。數(shù)控機床智能化技術(shù)以傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)為支撐，通過開放式數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)，體現(xiàn)擴展性、互換性及操作性等技術(shù)優(yōu)勢，通過機床狀態(tài)控制、加工過程監(jiān)測、伺服驅(qū)動及網(wǎng)絡(luò)接口等模塊，體現(xiàn)機床的智能化水平。（2）大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)。數(shù)控機床在運行過程中需要采集力矩、電流、溫度、振動等各類數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集管理和優(yōu)化加工過程，所以需要利用大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析過程，建立加工過程與相關(guān)數(shù)據(jù)的合理關(guān)聯(lián)，為相應(yīng)的決策提供可靠性依據(jù)，最大化減少人為因素的影響，實現(xiàn)加工過程的智能化管理。四、智能數(shù)控機床應(yīng)用實例（1）i5智能機床i5智能數(shù)控機床的系統(tǒng)架構(gòu)如右圖所示i5的具體智能化表現(xiàn)包括：1）操作智能化；2）在線加工仿真；3）智能診斷；4）智能車間管理（2）北京精雕高速五軸加工中心JDGR400TJDGR400T攻克了五軸聯(lián)動數(shù)控機床的一系列核心技術(shù)，主要特色功能包括：1）精密高速電主軸；2）數(shù)控系統(tǒng)；3）高速旋轉(zhuǎn)工作臺；4）多技術(shù)集成；5）補償功能；6）質(zhì)量管控本章小結(jié)：本章介紹了智能制造演進發(fā)展的三種基本范式，分別為：數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造；梳理了智能數(shù)控系