智能加工工艺引领未来机床发展方向

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1、封面文章COVERSTORY智能加工工艺引领未来机床发展方向IntelligentMachiningProcessLeadsFutureDirectionofMachineTools西北工业大学 张定华 侯永锋 杨 沫 吴宝海中航工业西安航空动力股份有限公司 刘智武在高性能、难加工材料零件的加工过程中必须采用智能加工工艺，对加工系统、时变工况进行在线监测，获取加工过程的状态信息。在此基础上，针对实时工况变化采用智能化方法对工艺过程进行自主学习及决策控制，实现高品质零件制造过程的智能决策和自主控制。最大限度地提高加工质量、加工效率，减少或者避免不必要的损失，降低生产

2、成本。数控机床是现代装备制造业的在数控机床问世的60多年里，工作母机，是实现制造技术和装备现它一直朝着高速化、高精化和复合化代化的根本。同时，数控机床作为国的方向发展。然而，在现代航空航天张定华  现代设计与集成制造技术教育部重防军工的战略装备，也是实现国防军领域，尤其是航空发动机中，由于其点实验室主任，教授，博士生导师。主要工现代化的重要保证。因此，国际上性能要求高、结构复杂，越来越多地研究方向为高速切削工艺、航空复杂零一些发达国家一直把高性能数控机采用了各种难加工材料。该类材料件的高效精密数控加工、智能加工及无床作为战略物资而严加控制，限制我抗高温、抗腐蚀等综

3、合性能优异，但损检测等。国进口高性能数控机床。可加工性差。采用传统方法加工该34航空制造技术·2014年第11期封面文章封面文章COVERSTORYCOVERSTORY类零件时，由于无法在线监测加工过过程控制的难度。因此，必须引进智智能化程度日益提高的要求。智能程中力-热-变形场的分布特点，不能加工理念，将机床与加工过程一起化的加工过程应该借助先进的传感能实时掌握加工中工况的时变规律，考虑，对交互作用进行建模与仿真，分析技术对机床与刀具状态进行实并针对工况变化即时决策，引起加工进而优化加工过程、改进加工系统设时监测，并将监测数据反馈给控制系前后材料表面力学性能变化

4、大，加工计，减少加工过程中的缺陷。这就要统进行数据的分析与误差补偿。可变形难以控制，质量一致性难以保求未来机床具备加工系统状态监测、定期通过测试设备与传感器测定设证，导致零件服役性能差、寿命短，甚时变工况监测、在线学习与知识积累备的性能参数，并及时对系统性能参至引发安全事故。以及智能决策与控制等功能。智能数库或知识库进行更新。因此，在高性能、难加工材料零化的加工过程如图1所示。2时变工况监测在加工过程中，切削界面上的热智能加工系统力耦合效应与材料、结构、加工过程具有较强的相关性，导致传统方法难智能优化系统以建立精确的工艺模型。由模型不状态信息优化结果精确导致的工艺

5、过程预测和控制误状态识别智能算法通信传输差对产品质量造成严重的影响。因系统信息智能加工工艺引领未来机床此，未来机床需要将试切融入到加工过程中，实时获取加工过程中的界面状态和交互行为信息，并对时变工况数据采集工艺知识库信号转换发展方向特征进行在线辨识，为加工过程的智能决策提供基础数据。PLC时变工况在线监测可借助各种传感器IntelligentMachiningProcessLeadsFutureDirectionofMachineTools控制与反馈传感器、声音和视频系统对加工过程NCK中的力、振动、噪声、温度、工件表面机床控制系统质量等进行实时监测。根据监测信西

6、北工业大学 张定华 侯永锋 杨 沫 吴宝海号和预先建立的多个模型判定实际中航工业西安航空动力股份有限公司 刘智武加工参数、工件变形、振动状态以及图1智能化的加工过程加工质量，为工艺模型的在线学习与件的加工过程中必须采用智能加工1系统状态监测切削参数优化、加工误差补偿等智能在高性能、难加工材料零件的加工过程中必须采用智工艺，对加工系统、时变工况进行在在加工过程中，电动机的旋转、决策过程提供支持。能加工工艺，对加工系统、时变工况进行在线监测，获取加线监测，获取加工过程的状态信息。移动部件的移动和切削等都会产生3在线学习与知识积累工过程的状态信息。在此基础上，针对实时工

7、况变化采用在此基础上，针对实时工况变化采用热量，且温度分布不均匀，造成数控由于在强热力耦合的加工过程智能化方法对工艺过程进行自主学习及决策控制，实现高智能化方法对工艺过程进行自主学机床产生热变形，影响零件加工精中，传统方法难以建立精确的工艺模习及决策控制，实现高品质零件制造度。因此未来数控机床应具备热误型。因此，需要在监测识别加工过程品质零件制造过程的智能决策和自主控制。最大限度地过程的智能决策和自主控制。最大差监测功能，以识别主轴、立柱和床的时变工况后，通过工艺知识在线学提高加工质量、加工效率，减少或者避免不必要的损失，降限度地提高加工质量、加工效率，减身热变形

8、的影响，提