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：作為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)裝備，請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下目前國(guó)內(nèi)外智能機(jī)床的研發(fā)現(xiàn)狀。

洪軍：高檔數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，也是支撐航空航天、海洋工程等高端裝備制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。智能機(jī)床作為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)裝備，勢(shì)必引領(lǐng)高檔數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向。

近年來，國(guó)內(nèi)外知名機(jī)床企業(yè)陸續(xù)推出智能化機(jī)床，但目前仍處于“低級(jí)”智能及基于單項(xiàng)智能技術(shù)的階段。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的定義，智能機(jī)床應(yīng)具有如下特征：（1）能夠感知自身狀態(tài)和加工能力，并進(jìn)行標(biāo)定；（2）能夠監(jiān)視和優(yōu)化自身加工行為；（3）能夠?qū)λ庸すぜ|(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；（4）具有自學(xué)習(xí)能力。我國(guó)數(shù)控裝備企業(yè)對(duì)智能機(jī)床的研究還處于跟蹤國(guó)外技術(shù)階段，未對(duì)智能機(jī)床的研發(fā)提出合理的設(shè)想和規(guī)劃，只有少數(shù)大型機(jī)床企業(yè)在積極探索智能機(jī)床技術(shù)的研發(fā)。

：針對(duì)智能機(jī)床的特點(diǎn)和功能，今后我國(guó)對(duì)智能機(jī)床的研發(fā)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注哪些關(guān)鍵技術(shù)？

洪軍：通過對(duì)智能機(jī)床的特點(diǎn)和功能分析，我國(guó)智能機(jī)床的研發(fā)今后需重點(diǎn)關(guān)注以下關(guān)鍵共性技術(shù)。

（1）基于信息融合的智能傳感器與測(cè)試技術(shù)。利用傳感器對(duì)機(jī)床狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是提高機(jī)床加工質(zhì)量的必要手段。在我國(guó)智能傳感器技術(shù)的研發(fā)中，應(yīng)加強(qiáng)基于MEMS技術(shù)的振動(dòng)加速度傳感器、切削力傳感器、溫度傳感器等的開發(fā)，采用無線網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)通訊，方便數(shù)據(jù)采集與傳輸；開發(fā)融合算法實(shí)現(xiàn)多傳感器并聯(lián)檢測(cè)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床狀態(tài)趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)和預(yù)控。

（2）智能主軸關(guān)鍵技術(shù)。主軸是機(jī)床的核心部件，也往往是機(jī)床中最薄弱的環(huán)節(jié)。瑞士米克朗公司的Spindle Protection System專家系統(tǒng)可預(yù)測(cè)主軸溫度、振動(dòng)等數(shù)據(jù)的變化，并對(duì)可能出現(xiàn)的故障作出相應(yīng)處理。在我國(guó)智能主軸技術(shù)的研發(fā)中，應(yīng)加強(qiáng)自動(dòng)感知技術(shù)、智能決策技術(shù)、智能執(zhí)行技術(shù)等研究。

（3）智能監(jiān)測(cè)技術(shù)。實(shí)時(shí)、精確、全面的監(jiān)測(cè)技術(shù)是保證機(jī)床加工精度和加工可靠性的關(guān)鍵。瑞士DMG MORI公司的VIO tool dynamic系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)刀具振動(dòng)情況，通過預(yù)調(diào)平衡來避免劇烈振動(dòng)，減輕軸承負(fù)荷，延長(zhǎng)主軸和刀具的壽命，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)狀態(tài)下加工安全的保證。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)無線傳感器的機(jī)床性能監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)、刀具磨破損與顫振監(jiān)測(cè)技術(shù)和高速主軸動(dòng)平衡監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)；開發(fā)模塊可重構(gòu)的機(jī)床與功能部件故障監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)。

（4）智能誤差補(bǔ)償技術(shù)。利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償是提高機(jī)床加工精度的一條經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。在機(jī)床加工過程中，動(dòng)、靜摩擦力的差異、熱脹冷縮等自然現(xiàn)象造成的誤差需要利用補(bǔ)償?shù)姆椒▉斫档停环答伩刂扑惴ù嬖谝欢ǖ母櫿`差，需通過補(bǔ)償技術(shù)來減小。DMG MORI公司通過綜合應(yīng)用部件溫度控制技術(shù)和實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償技術(shù)，可限定機(jī)床主軸溫升不超過3℃。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)、動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)和熱誤差補(bǔ)償技術(shù)的研發(fā)。

（5）智能加工工藝技術(shù)。全局協(xié)調(diào)的加工工藝路線以及合理的加工參數(shù)不僅可以提高機(jī)床加工精度和加工效率，還能有效降低加工過程的能耗。在加工參數(shù)智能調(diào)整方面，MAZAK公司基于切削參數(shù)自適應(yīng)改變技術(shù)，可將振動(dòng)減至最小，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的主動(dòng)控制。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)加工工藝技術(shù)及模板庫(kù)構(gòu)建技術(shù)、刀具路徑智能規(guī)劃技術(shù)、切削參數(shù)智能優(yōu)選技術(shù)和加工過程參數(shù)智能匹配調(diào)控技術(shù)的研發(fā)。

（6）3D防碰撞技術(shù)。利用3D防碰撞技術(shù)對(duì)機(jī)床加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)仿真，可以消除碰撞顧慮，進(jìn)而大幅提高加工效率。OKUMA公司的Collision Avoidance System和MAZAK公司的Intelligent Safety Shield系統(tǒng)均可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)雙模式下的加工過程仿真及加工過程碰撞檢測(cè)。我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)在線和離線兩種功能模式下機(jī)床3D防碰撞技術(shù)的研發(fā)；基于虛擬數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、數(shù)控指令解析、運(yùn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)獲取等技術(shù)的3D防碰撞軟件系統(tǒng)的開發(fā)。

：在智能機(jī)床的研發(fā)方面，我國(guó)今后的發(fā)展策略應(yīng)注重什么？

洪軍：我國(guó)智能機(jī)床研發(fā)工作目前仍處于起步階段，今后應(yīng)考慮“以點(diǎn)帶面，層次推進(jìn)”的策略。以國(guó)家重大需求與戰(zhàn)略安全相關(guān)的航空航天裝備、海洋裝備為對(duì)象，重點(diǎn)支持若干機(jī)床制造企業(yè)、研究院所和高校，研制出若干種類的智能機(jī)床，探索和積累智能機(jī)床研發(fā)的科學(xué)問題和關(guān)鍵工程技術(shù)。只有通過對(duì)智能機(jī)床“核心問題”的研究，才能實(shí)現(xiàn)理論方法與技術(shù)手段的突破，提升“中國(guó)制造”的自主創(chuàng)新水平，促進(jìn)由“中國(guó)制造”向“智能制造”的轉(zhuǎn)變！