基于AI控制中数控高速高精加工应用研究.pdf

枣庄科技职业学院沈超 l摘要】数控技术的典型应用是：单机，复合，FMC／FMS／CIMS其发展方向是高速度化、高精度化、高效加工、智能化等，其中高速高精加 工于80年代进入了一个高速发展时期，90年代在制造业广泛应用。本文阐述了基于AI控制的先进金属切削加工技术，由于它大大提 高了切削率和加工质量，又称为高性能加工。结合加工实践，介绍了几种常用的切削指令及应用，多用于铣削加工。 I关键词】数控加工 FANUC系统人工智能(AI) 1．引言 AI控制光顺插补模式，编程指令如下： G05．1 随着世界各国制造业迅猛发展，高速、高精加工应用的领域越来越 02XOYOZO； 光顺插补模式开始 广泛，因而对机械制造业提出了更高的要求，如航空工业及其零件产 G05．1 光顺插补模式取消 QO； 业：铝合金、难切削合金(如钛合金等)薄壁结构零件、整体材料直接加 如图2是光顺插补和普通线性插补的铣削区别，可以看出，G05控 工出来的零件等。近年来，汽车／机车工业及其零件产业和轻合金和非 制下，切削轮廓平滑，更适用线性轮廓加工，主要应用在机电及消费品 铁金属等对其适配产品要求质量逐年提高；另外，模具工业及其周边加 产业：如机电产品和消费品的外壳和曲面轮廓。 工产业，如模体材料为钛合金、硬化材料等，为高速、高精加工的应用创 通过指定点群可以进行样条}lll线插补。 JTJ该插补—疗j土．,iyL1加I’通过J■f滞的网滑I|}l线。 造了相应的条件。 2．数控系统加工的发展趋势 (1)数控加工的智能化 数控系统和装备的智能化，不仅有利于减轻操作者的体力和脑力 劳动强度，而且更重要的是可以提高数控加工的质量和效率。智能化 主要体现在以下几个方面： ①智能编程； PO ②智能化自适应控制； ③加工过程智能化监控。 f21数控加工的高速化 P13 高速加工必须具有高速主轴单元，电主轴，快速进给和高加／减速 图1 的驱动系统，直线电机驱动；高性能的高速CNC控制系统，配以高速加 工的CAD／CAM软件，超硬的刀具材料(包括涂层工艺及材料)；高速加 工的基本出发点是高速低负荷。在此状态下的切削比低速高负荷状态 下切削能更快地切除材料。 (31数控加工的高精化 数控加工必须具有机床高刚度、高精度的要求，同时具有高分辨率 数控系统以及纳米插补指令；还具有AI轮廓控制(ArtificialIntelli． gence．人工智能)、AI纳米轮廓控制、AI高精密轮廓控制和AI纳米高 精密轮廓控制等。 3．高速、高精加工的工艺特点 进行高速加工关键技术有三点：首先是保持切削载荷平稳，这样才 能够保证精度要求：其次是最小的进给率损失，保证刀具按要求的进给 速率切削；最后是CNC处理系统功能强大，才能够把随即的处理数据 传给伺服系统。同时，在高速铣条件下，加工工件时，要求公差带要设 图2 置尽量小，切削层要(切削深度不大于刀具直径的10％)尽量小，以便刀 5．结束语 具达到足够的刚度要求，也能够提高工件表面质量。 传统的数控技术已不适应现代制造业的需要，新一代数控系统正 4．高速高精加工常用指令