【機床商務網欄目 名企在線】新一代人工智能技術與先進制造技術深度融合所形成的新一代智能制造技術,成為了新一輪工業革命的核心驅動力。智能數控系統和智能機床是智能制造的核心和基礎。
在中國工程院、工信部的指導和支持下,華中數控和華中科技大學開展了新一代智能數控系統(iNC)和智能機床(iNC-MT)的探索,將隆重亮相2021年北京中國國際機床展覽會。
Part 1: 構筑智能新平臺

HNC9智能數控系統
新一代智能數控系統——華中9型,踐行“智能+”為機床賦能的創新理念,構筑人(H)-機(P)-信息(C)融合的數字孿生系統(S)(HCPS)。
華中9型深度融合大數據與人工智能技術(AI),打造“端-邊-云”的智能體系架構。

華中9型三個平臺:
(1)集成AI芯片的智能硬件平臺

(2)支持AI算法的智能軟件平臺

(3)構建智能APP生態的開放平臺。

智能新平臺是“1-3”體系創新。

Part2:踐行智能新模式
華中9型遵循“自主感知-自主學習-自主決策-自主執行”的新模式,構建機床數字孿生,探索機床實現智能的新方法!
自主感知:指令域大數據
獨創的指令域大數據分析方法,采集、匯聚數控系統內部電控大數據和外部傳感器數據,形成指令域“心電圖”,實現大數據與加工工況的關聯映射,構建由機床全生命周期大數據描述的數字孿生。

自主學習:融合建模
借助具有“因果關系”的數理模型和具有“關聯關系”的大數據模型,獨創性地將數理模型與大數據模型進行融合建模,實現對機床動態行為的自學習和認知理解,構建由機床動態模型描述的數字孿生。

自主決策:i代碼
利用所獲得的數字孿生,進行虛擬加工,并預測加工效果。根據預測結果,自動進行多輪優化迭代,最終生成多目標智能優化的“i代碼”,實現自主決策。

自主執行:雙碼聯控
獨創的雙碼聯控技術,讓傳統數控加工的“G-代碼”(第一代碼)和多目標智能優化的 “i-代碼”(第二代碼)同步運行,實現優質、高效、可靠、安全的數控加工。

融合建模是華中9型的核心技術,“指令域心電圖”、“i代碼”和“雙碼聯控”是華中9型的三項關鍵技術,形成“1-3”技術創新,支撐著華中9型實現 “自主感知-自主學習-自主決策-自主執行”智能創新的新模式。

Part 3:打造智能新應用
華中9型圍繞“質量提升、工藝優化、健康保障、生產管理”四類智能化應用場景,與用戶聯合開發了一批智能APP應用軟件,打造了機床智能應用新生態。

1、四類應用
1)質量提升:提高加工精度和表面質量
· 基于大數據與動力學融合建模的輪廓誤差補償
· 基于大數據的熱誤差補償
· 機床定位精度與反向間隙補償
· 數控機床空間誤差補償
· 五軸RTCP幾何結構參數測量與補償
· 主軸振動主動避讓
2)工藝優化:提高加工效率
· 自生長、自學習加工工藝數據庫
· 基于主軸負載數據的加工工藝參數優化
· 加工振動分析的指令域示波器
· 三維曲面雙碼聯控高速加工
· “加工G代碼的光順性評估和平滑擬合
· 虛擬加工仿真
· 一腦雙控”自動上下料智能控制
3)健康保障:保障設備完好、安全
· 數控機床健康狀態檢測和預測性維護
· 主軸動平衡分析和智能健康管理
· 進給軸全生命周期負荷圖
· 基于二維碼的設備調試檔案管理
· 基于二維碼設備維修案例管理與搜索
· 機床運行數據記錄與回放
· 數控機床機電聯調工具集
· 可靠性MTBF統計分析
· 加工過程視覺智能監控
4)生產管理:提高管理和使用效率
· “裝配-調試-補償-健康保障”四位一體管理
· 基于數控加工“心電圖”智能斷刀檢測
· 基于能耗大數據的刀具壽命智能管理
· 操作者身份人臉識別和權限管理
· iNC-Cloud云服務移動端APP
· 遠程狀態監控
· 工藝文件瀏覽與管理
· 生產效率統計分析
· 作業計劃管理
2、N個智能機床
此次展會期間,華中數控與多家機床企業一起聯合研發的配置華中9型智能數控系統的iNC-MT智能機床即將首秀!
1)智能高速五軸數控機床HMC-200i/5a(展位號:E1-A205)

加工樣件:
Ø 工件:Φ84*39.8mm;
Ø 材質:6061;
Ø 加工時間:5min;
Ø 表面質量符合要求。

智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 空間誤差補償
Ø 工藝優化:智優曲面/isurfine與模板/afo-milling
Ø 熱誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
2)智能精密加工中心S5H(展位號:E1-A466)

加工樣件:渦旋件

Ø 刀具:渦旋鋁用銑刀(D8*H20*3F*D8*60L)
Ø 材質:6061鋁合金
Ø 切削量:0.1mm
Ø 工藝參數:S20000、F6000
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 輪廓誤差補償
Ø 空間誤差補償
Ø 溫度主動抑制
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
3)智能凸輪軸磨床HJM8312A(展位號:E6-A103)

加工樣件:0422型凸輪軸

加工樣件:油泵BY005凸輪

智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 凸輪軸動態輪廓誤差補償
Ø 工藝數據庫
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
4)智能輪轂加工中心V1160L(展位號:W4-A201)

加工樣件: 針型件

Ø D0.06mm/0.08mm
Ø H12mm/15mm
Ø 單根/127根
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 輪廓誤差補償
Ø 熱誤差補償
Ø 工藝優化:智優曲面/isurfine
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
5)智能加工中心BM8i(展位號:E3-A005)

加工樣件: 陰陽魚(凸凹模)

Ø 材質:鋁
Ø 外形尺寸:φ60x68mm
Ø 刀具:精加工球頭銑刀
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 輪廓誤差補償
Ø 工藝優化:智優曲面/isurfine
Ø 熱誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
6)智能車削中心BL5i(展位號:E3-A005)

加工樣件:典型零件

Ø 材質:鋁
Ø 外形尺寸:φ50x60mm
Ø 刀具:外圓車刀
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 主軸掃頻與避振
Ø 智能絲杠
Ø 熱誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
7)智能滾齒機YK3126(展位號:E1-A001)

加工樣件:典型零件

Ø 材質:鋼40Cr
Ø 外形尺寸:齒數(70),模數(3mm),齒寬(36mm)
Ø 刀具:高速剛G60
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 主軸振動主動避讓
Ø 工藝優化:模板/afo-milling
Ø 熱誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
8)智能外圓磨床MK1620E(展位號:E1-A001)

加工樣件:主動齒輪加工

Ø 圓度:0.0011mm
Ø 表面粗糙度:外圓0.32um,端面:0.5um
Ø 刀具:圓型砂輪
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 主軸砂輪防碰撞
Ø 低速爬行檢測
Ø 熱誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
9)智能螺桿磨床SK7020(展位號:E5-B601)

加工樣件:螺桿轉子

Ø 螺桿齒形精度: 0.015
Ø 導程精度:(e300) 0.006
Ø 刀具:CPN砂輪
智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 動態輪廓誤差補償
Ø 主軸砂輪防碰撞
Ø 主軸掃頻與避振
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
10)智能數控車床LT260-600(展位號:E6-A103)

加工樣件:典型軸零件加工

智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 熱誤差補償
Ø 主軸掃頻與避振
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
11)臥式五軸加工中心JW4050a5(展位號:E1-B319)


加工樣件: 航空結構件和汽車控制臂加工


智能化功能:
Ø 裝配質量一致性檢測
Ø 熱誤差補償
Ø 靜摩擦力補償
Ø 空間誤差補償
Ø 鐵人三項
Ø inc_cloud
Part 4:引領智能新路徑
新一代人工智能技術與數控機床融合應用,將為數控機床產業帶來新的變革和發展機遇。
華中9型實現了1架構,3平臺,1核心,3關鍵,結合4類場景,實現了N種機床的智能實踐,形成華中9型“13134N”體系,將推動數控機床“提質增效,由絲入微”,實現我國數控技術從“跟跑”到“領跑”的跨越。

華中數控,與智能制造“同頻共振”,助中國機床“開道超車”。
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