机械智能化制造技术的应用与实现
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【摘 要】 我国在改革开放以来，工业制造方面取得了巨大的进步，机械智能化制造技术的应用和实现就是其中的代表。本文围绕机械智能化制造技术的实现和机械智能化制造技术的应用两大方面展开讨论，对机械智能化制造技术的应用与实现进行了的探讨。
【关键词】 智能化 网络 控制 机械
1 机械智能化制造技术的实现
随着经济的快速发展，计算机技术也不断创新，以往传统的制造方式被现代化智能制造技术所替代，各个国家均对制造技术产业投入巨大资金来实现新的技术创新，目前提出了多种新型智能化技术。在现代的制造行业中，数控技术作为核心技术，它将信息处理、微电子、计算机、数控检测等高科技技术融为一体，大大提高了生产效率，且具备了一定的精确度。这些革新对制造行业中自动化和智能化的实现提供了有利的条件。
现阶段的数控技术已经发生了翻天覆地的变化，原有的专用型封闭式开环控制系统已经逐步被淘汰，慢慢被通用型开放式的实时动态全闭环控制系统所取代。数控技术还使超薄外观得以实现，并将多媒体、神经网络、计算机等多种科技相结合，在智能化基础上实现了高速度、高精确度、高效率的加工模式，且在制造过程中可以对已完成的加工进行自动修正和自动检测，对未达成的参数进行调整，实现了在线检测和在线故障排除。且随着网络的不断发展，数控技术与CAD融为一体，进行机床间联网，实现了集中式智能化机床管理。
2 机械智能化制造技术的应用
2.1 性能方面的应用。机械制造技术中最核心最关键的性能指标是运行速度和运行精确度。在现代化制造过程中，使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系统，还加入了高分辨率检测软件，并采取一系列防错手段，大大提高了制造过程的效率。机械制造技术包含两大柔化性，首先是数控系统自身具备的柔性，在数控系统中，主要使用模块化设计方式，极大覆盖了所有功能，且具备极强的可裁性，根据用户的要求制定不同的方案。
其次是群控系统的柔性，即使是同一个群控系统，也能够对不同的生产流水线进控制，并自动监控其不同要求所决定的物料信息及参数设置，最大程度地实现了群控系统的工作效率。机械制造技术中还存在为了减少工作程序和辅助时间，而产生的工艺复合形式的制造过程。数控机床的工艺复合化通常是指某个工装件在一台机器上安装后，通过各种不同的工艺手段对零件进行复杂的加工，实现多工序同时进行。机械制造技术中还有一个较为高端的技术，称为实时智能化技术。最初的实时系统仅是在较为简单的环境基础上定义的，它的作用仅仅停留在如何对任务进行调整，如何对操作进行修改，如何通过这些手段来保证各项任务在规定的时间内有效完成。而高科技产物下的人工智能化实时则是企图通过计算模型来对人类的各种智能行为进行重组，并实现其作用。现阶段的科学技术已将实时系统与人工智能化互相结合，取长补短，人工智能正朝着更加现实的领域不断前进不断发展，实时系统也向着更加智能化的应用领域迈出了一大步，正是由于这种进步，才使得现在的实时智能控制取得了万众瞩目的成绩。
2.2 功能方面的应用。数控系统和使用者之间唯一的对话窗口就是用户界面了。由于不同制造行业产品的不同，他们对机械用户界面的要求也随着不同，因此对用户界面进开发时所花费的工作量是非常庞大的，用户界面的设计逐渐成为计算机软件开发中最具难度的过程，再加上目前的因特网、虚拟现实等媒体技术的产生，对用户界面的设计提出了更苛刻的要求，用户界面的设计成为了一项急需创新的事项。现阶段使用最广发的用户界面类型是图形用户界面，图形用户界面的创造，很大程度地为非专业人士提供了便捷，即使是非专业人士，也能根据窗口的显示进行简单的操作，可以在界面上进行各种类型的编程、三维彩色立体图显示、操作示范等功能。
科学计算可视化的产生不仅可以运用在高效数据处理和数据分析方面，不再将文字表达作为唯一的信息传播途径，还可以直接运用在图形和动画等可视信息方面。这种将可视化技术与虚拟技术相结合的方式，在很大程度上拓展了其运用领域，这种方式可以减少图纸设计时间和虚拟样机技术设计时间，这样就大大缩短了产品的设计周期，提高了性价比，在降低其生产成本的同时还提高了产品质量。
在数控技术方面，可视化常被运用在CAD领域，例如自动编程、自动设定参数等可视化演示等。多种插补方式包括直线型插补、圆形插补、柱状插补、椭圆形插补、螺栓型插补、NANO插补、多方位式插补、多孔性插补等等。其多种补偿功能包括空间间隙补偿、平行度补偿、故障式补偿、象限误差补偿和统计补偿、温度补偿、垂直度补偿、平面补偿等等。有关数控系统内存在的内装高性能PLC控制模块，能够使用梯形图对其进行高级语言编程，可以通过直观的在线调整等功能提供帮助。在编程工具中含有在车床上使用的PLC标准和用户程序实例示范，用户能够根据PLC标准在原有的程序基础上自行修改，这样的操作模式给予了用户对程序建立的需求。
多媒体技术与声像技术融合在一起，使计算机在处理文字与声像方面的能力更加直接更加具体，大大提高了计算机的综合性能。在数控技术领域中也是如此，在数控技术领域中也是如此，运用多媒体能够将信息的处理转向更加综合和智能的形式，在实时监控系统及生产现场，可以对设备的故障进行及时报警及诊断，并对过程参数的设置进行监督和测量。
2.3 体系结构方面的应用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范围的集成电路、专用电路相结合，均可到达提升数控系统的集成度及软件和硬件的效率。FPD平板技术显示的采用，也大大提高了显示器的基本性能。平板显示器的产生为用户带来了极大的方便，它采用高科技含量技术，将显示器设计为重量轻、耗能低、便于携带的物体。并在原先基础上将显示屏尺寸加大，实现超大屏幕显示，成为21世纪显示器的引领者。它的设计原理是运用高科技封装及互联技术，将半导体及表面安装技术相结合，以此来增加集成电路的密度，并将互连长度降低，从而大大降低产品生产成本，并优化其性能，使零件大小缩小，并提高了其可靠性。
硬件模块化的产生为数控系统的集成化和标准化提供了有利的条件，根据每个用户不同的要求，根据其基本模块做成标准的系列产品，并通过积木方式对其功能进行简单的剪辑和增减，从而形成各种层次的数控系统。对机床进行集体联网可以实现集中化管理和远程操作，并一定程度减少了因人为失误而引发的故障。运用这种方式，可以在任何一台机床上对其他机场进行远程编程、参数设定、参数修改、开机关机，且在主机台可以显示其他任何几台的操作画面。
采用通用计算机所组成的模块化和嵌入式结构，便于扩展和升级，这样的结构可以组成不同层次和不同类型的数控系统。现在传统数控系统的基础上提出了更新的闭环控制模式，由于制造加工过程中具有较多变量因素，且工艺参数复杂，其中包括尺寸、温湿度、摩擦、形状等关键因素，因此要全方面控制过程中的每个关键因素，最好采用多变量闭环控制方式来对其进行监控，在整个加工过程中对其参数进行控制。这样不仅能将智能化、网络技术、CAD技术、动态数据管理能技术高效地结合在一起，形成一个综合性能极其强大的控制系统，还能够实现集成化和智能化的统一。
参考文献
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