第1章緒論

1.1智能制造1.2智能數控系統概論1.3智能數控機床應用1.4本章小結

思維導圖

（1）掌握智能制造的三種范式；（2）掌握智能數控機床的概念和特征；

（3）了解智能數控機床關鍵技術的應用；

（4）了解國內外數控系統在智能化方面的成果。

學習目標

一、智能制造的三種范式

二、智能制造的應用意義

§1.1智能制造

本節的重點：智能制造的三種范式。一、智能制造三種范式智能制造的演進發展可以歸納為三種基本范式，分別為：1）數字化制造2）數字化網絡化制造3）數字化網絡化智能化制造二、智能制造的應用意義智能制造面向產品全生命周期，以新一代信息技術為基礎，以制造系統為載體，通過動態適應制造環境的變化，實現質量、成本及交貨期等目標優化，在不同類型的工業生產中，利于優化制造系統結構，提高生產效率與制造質量。智能制造是裝備行業、終端用戶和科研院所改革創新、研發新產品、突破新技術的有效支撐，將在國民經濟市場需求和國家戰略發展需求中發揮重要作用。

一、智能數控系統的發展歷程

二、智能數控系統的發展趨勢

§1.2智能數控系統概論

一、智能數控系統的發展歷程智能數控系統是智能制造推進和發展的重點方向。數控系統是智能制造的核心要素，其智能化水平是實現智能制造裝備、柔性制造單元、智能生產線、智能車間、智能工廠的基礎支撐和保障。對應智能制造演進發展的三種基本范式，數控系統的發展可以分為三個階段：（1）數控系統數字化（2）數控系統網絡化（3）數控系統智能化一、智能數控系統的發展趨勢數控系統智能化技術已經發展二十多年，取得了一定的研究成果和實踐效果。但大部分技術只是實現了一定程度的感知、分析、反饋和控制功能，其技術水平和應用效果仍處于智能化發展的初級階段。作為“智能+”典型范例，智能數控系統除具有傳統數字化階段的典型特征外，更重要的是具有平臺化、網絡化和智能化特征。

一、智能數控機床概念

二、智能數控機床特征

三、智能數控機床關鍵技術

四、智能數控機床應用實例

§1.3智能數控機床應用

一、智能數控機床概念數控機床是制造業的“工作母機”，隨著大數據、云計算和新一代人工智能技術的突破，數控機床正從數字化機床向智能化機床方向發展。智能數控機床是智能制造的關鍵裝備，是新一代智能制造的主體，是智能制造的技術前提和物質基礎。二、智能數控機床特征智能數控機床的特征主要表現在：（1）加工過程自適應控制技術（2）加工參數的智能優化（3）智能化交流伺服驅動裝置（4）智能化狀態監控與維護技術（5）智能故障診斷與自修復技術（6）網絡通訊技術三、智能數控機床關鍵技術智能數控機床關鍵技術體現在兩方面：（1）數控機床智能化技術。數控機床智能化技術以傳統數控技術為支撐，通過開放式數控系統架構，體現擴展性、互換性及操作性等技術優勢，通過機床狀態控制、加工過程監測、伺服驅動及網絡接口等模塊，體現機床的智能化水平。（2）大數據采集與分析技術。數控機床在運行過程中需要采集力矩、電流、溫度、振動等各類數據，通過數據采集管理和優化加工過程，所以需要利用大數據采集與分析技術，優化數據分析過程，建立加工過程與相關數據的合理關聯，為相應的決策提供可靠性依據，最大化減少人為因素的影響，實現加工過程的智能化管理。四、智能數控機床應用實例（1）i5智能機床i5智能數控機床的系統架構如右圖所示i5的具體智能化表現包括：1）操作智能化；2）在線加工仿真；3）智能診斷；4）智能車間管理（2）北京精雕高速五軸加工中心JDGR400TJDGR400T攻克了五軸聯動數控機床的一系列核心技術，主要特色功能包括：1）精密高速電主軸；2）數控系統；3）高速旋轉工作臺；4）多技術集成；5）補償功能；6）質量管控本章小結：本章介紹了智能制造演進發展的三種基本范式，分別為：數字化制造、數字化網絡化制造、數字化網絡化智能化制造；梳理了智能數控系