智能数控机床与编程 课件 第1章 绪论

第1章绪论

1.1智能制造1.2智能数控系统概论1.3智能数控机床应用1.4本章小结

思维导图

（1）掌握智能制造的三种范式；（2）掌握智能数控机床的概念和特征；

（3）了解智能数控机床关键技术的应用；

（4）了解国内外数控系统在智能化方面的成果。

学习目标

一、智能制造的三种范式

二、智能制造的应用意义

§1.1智能制造

本节的重点：智能制造的三种范式。一、智能制造三种范式智能制造的演进发展可以归纳为三种基本范式，分别为：1）数字化制造2）数字化网络化制造3）数字化网络化智能化制造二、智能制造的应用意义智能制造面向产品全生命周期，以新一代信息技术为基础，以制造系统为载体，通过动态适应制造环境的变化，实现质量、成本及交货期等目标优化，在不同类型的工业生产中，利于优化制造系统结构，提高生产效率与制造质量。智能制造是装备行业、终端用户和科研院所改革创新、研发新产品、突破新技术的有效支撑，将在国民经济市场需求和国家战略发展需求中发挥重要作用。

一、智能数控系统的发展历程

二、智能数控系统的发展趋势

§1.2智能数控系统概论

一、智能数控系统的发展历程智能数控系统是智能制造推进和发展的重点方向。数控系统是智能制造的核心要素，其智能化水平是实现智能制造装备、柔性制造单元、智能生产线、智能车间、智能工厂的基础支撑和保障。对应智能制造演进发展的三种基本范式，数控系统的发展可以分为三个阶段：（1）数控系统数字化（2）数控系统网络化（3）数控系统智能化一、智能数控系统的发展趋势数控系统智能化技术已经发展二十多年，取得了一定的研究成果和实践效果。但大部分技术只是实现了一定程度的感知、分析、反馈和控制功能，其技术水平和应用效果仍处于智能化发展的初级阶段。作为“智能+”典型范例，智能数控系统除具有传统数字化阶段的典型特征外，更重要的是具有平台化、网络化和智能化特征。

一、智能数控机床概念

二、智能数控机床特征

三、智能数控机床关键技术

四、智能数控机床应用实例

§1.3智能数控机床应用

一、智能数控机床概念数控机床是制造业的“工作母机”，随着大数据、云计算和新一代人工智能技术的突破，数控机床正从数字化机床向智能化机床方向发展。智能数控机床是智能制造的关键装备，是新一代智能制造的主体，是智能制造的技术前提和物质基础。二、智能数控机床特征智能数控机床的特征主要表现在：（1）加工过程自适应控制技术（2）加工参数的智能优化（3）智能化交流伺服驱动装置（4）智能化状态监控与维护技术（5）智能故障诊断与自修复技术（6）网络通讯技术三、智能数控机床关键技术智能数控机床关键技术体现在两方面：（1）数控机床智能化技术。数控机床智能化技术以传统数控技术为支撑，通过开放式数控系统架构，体现扩展性、互换性及操作性等技术优势，通过机床状态控制、加工过程监测、伺服驱动及网络接口等模块，体现机床的智能化水平。（2）大数据采集与分析技术。数控机床在运行过程中需要采集力矩、电流、温度、振动等各类数据，通过数据采集管理和优化加工过程，所以需要利用大数据采集与分析技术，优化数据分析过程，建立加工过程与相关数据的合理关联，为相应的决策提供可靠性依据，最大化减少人为因素的影响，实现加工过程的智能化管理。四、智能数控机床应用实例（1）i5智能机床i5智能数控机床的系统架构如右图所示i5的具体智能化表现包括：1）操作智能化；2）在线加工仿真；3）智能诊断；4）智能车间管理（2）北京精雕高速五轴加工中心JDGR400TJDGR400T攻克了五轴联动数控机床的一系列核心技术，主要特色功能包括：1）精密高速电主轴；2）数控系统；3）高速旋转工作台；4）多技术集成；5）补偿功能；6）质量管控本章小结：本章介绍了智能制造演进发展的三种基本范式，分别为：数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造；梳理了智能数控系